河南省病险水库防渗加固技术探讨

□王顺利(河南省白龟山水库管理局)

河南是全国唯一地跨长江、淮河、黄河、海河四大流域的省份，也是一个水资源紧缺、水旱灾害频繁的省份。在省委、省政府的重视和大力支持下，河南省水利事业取得了跨越式的发展。目前，全省已建成各型水库2360座，其中大型23座，中型108座，小型2230座，总库容388.75亿m3，整修加固堤防1.6万km，机电井保有量129万眼，有效灌溉面积508.07万hm2，水利工程全年供水能力264亿m3。

水库在为保证江河安澜、保护人民生命财产、促进经济社会发展中发挥了重要作用。但由于这些水库大多建设于20世纪50-70年代，设计不规范，建设标准低，工程不配套，维修养护不到位，经2007年普查鉴定，全省有1843座水库存在病险问题，在水利部的支持下，已有很多水库已分批完成防渗除险加固，还有些正进行着防渗除险加固。

1.河南省病险水库存在的问题

1.1 水库防洪标准低

主要表现为大坝坝顶高程不够或泄水建筑物泄洪能力不足。主要原因：一是大多数的水库由于种种历史原因，本身设计洪水标准低，不能满足现行规范要求；二是随着水文系列资料的延长，之前与现在所设计洪水洪量、洪峰有较大的变化；以前的工程防洪标准便低于国家标准；三是随着科技进步和社会经济的发展，泄水建筑物下游无行洪通道、无法泄洪等。

1.2 水库大坝渗流问题严重

主要表现为土石坝坝体长期存在渗漏、散浸、管涌、流土，而且有些大坝的坝脚出现沼泽化；浆砌石坝下游坝面及坝内廊道漏水；有些是坝体与基岩的结合层面上的渗漏，以及通过风化层、透水的破碎带向下游绕渗。

主要原因：土石坝土质防渗体渗透性不满足规范要求；土石坝下游无排水棱体或已失效；石坝坝基、坝肩清基不彻底；浆砌石坝砌体不密实，上游防渗面板混凝土产生裂缝等。

1.3 水库大坝稳定和强度不够

主要表现为土坝坝体滑坡，重力坝、拱坝结构变形、裂缝等。

主要原因：土石坝坝坡偏陡，重力坝建基面或沿基础深层结构面抗滑稳定安全性不够；土石坝坝体填筑质量差，坝体填料抗剪强度偏低，影响到坝体抗滑和抗震的稳定性；混凝土或浆砌石重力坝帷幕和排水失效或部分失效，造成大坝稳定性降低等原因。

1.4 其它问题

病险水库其他问题是泄水、输水建筑物强度与结构稳定性不够；有些年久的水库不符合规范要求，抗震标准低等级不够；闸门、启闭机械设备老化严重，锈蚀严重；管理与监测设施陈旧落后等。

2.病险水库防渗加固技术

水库除险加固技术比其它工程技术复杂、难度大。针对病险水库存在的问题在这里介绍几种水库防渗加固技术，与诸位同仁探讨。

2.1 高压喷浆技术

高压喷射灌浆适用于淤泥质土、粉质黏土、粉土、砂土等松散透水地基或填筑体内的防渗工程。在水库大坝的防渗加固工程中,高压喷射灌浆技术具有降低工程造价,具有开挖量小,可灌性好、施工方便,占地少、适应性广、设备简单等特点。此项技术很大程度地提高了大坝的防渗抗灾能力,减轻防洪压力,社会效益也十分明显。

2.1.1 确定墙体位置

首先，平整好场地，根据设计要求进行平整，一般要求场地内地下无障碍物,而对于作业地基软,不平整,有可能引起整机翻倒的地段,则要采取相应的防范措施。其次，在平整场地上对墙体中心线进行测量定位。

2.1.2 钻孔

高压喷浆技术多采用泥浆固壁回转钻孔。造孔过程中做好充填堵漏,使孔内泥浆保持正常循环,返出孔外,直至终孔。泥浆固壁的钻孔可以将喷射杆直接下入孔内,直至孔底。还应注意要保证钻机钻进时垂直,偏斜率宜≤1%。

2.1.3 对喷墙的管理

应控制好掘进速度和灌浆压力、提升速度,以浆液成沸腾状来确定送气量的大小。灌浆阶段一定要保证墙体均匀,无夹心层，浆液发生离析和发生断浆现象一定要避免。如果在灌浆阶段发生管道堵塞或因故短暂停机，要迅速抢修。

另外，高压喷射灌浆防渗效果受地层条件、施工工艺及技术参数等影响较大，含有较多漂石或块石的地层要慎重使用。需要通过现场高喷试验确定其施工技术参数，而且对施工队伍的经验要求也较高。

2.2 截渗墙技术

截渗墙具有加固坝体,降低大坝浸润线出逸点,确保大坝安全的作用；主要包括水泥土截渗墙和混凝土截渗墙，水泥土截渗墙技术方法简便,成墙速度快、防渗效果好、成本低廉；而混凝土截渗墙造价相对略高。

混凝土截渗墙是在地面上进行开槽施工,在地基中以泥浆固壁,开凿成槽形孔或连锁桩柱孔,回填防渗材料,筑成具有防渗性能的地下连续墙。

水泥土搅拌桩截渗技术是利用多头小直径深层搅拌机具把水泥浆喷入土体并搅拌形成水泥土,以水泥为固化剂,由于固化剂和土体之间发生物理化学反应,所以才使土体能固结成具有良好稳定性、整体性、不透水性,并具有一定强度的水泥土截渗墙,以此达到截渗的目的。

2.3 灌浆治漏加固技术

2.3.1 坝上游面固结灌浆

堵塞漏洞和缝隙,加固补强坝体和提高防渗性能,以进一步提高坝体的承载能力和完整性。

2.3.2 坝下游面追踪固结灌浆

在下游坝面有漏水或溶蚀物出逸的地方,造成水平孔或斜孔,埋注浆管进行灌浆,以堵塞漏水通道和坝体空洞、裂缝,加固坝体,增加坝面稳定性和抗冲刷能力。

2.3.3 坝体、坝基帷幕灌浆

对漏洞和缝隙进行充填,通过灌浆加固,形成防渗体，以达到防渗裁漏。

3.总结

从上面论述可以看出水库大坝防渗加固在病险水库维护中具有很重要的作用。因此，应该高度重视病险水库的防渗加固处理，只有这要才能保证水库的安全运行，让其发挥作用造福于民。