砼防渗墙在水利工程除险加固施工中的常见问题分析

水利工程的建设不是件轻而易举的事，对其的除险加固也是必要的。在进行施工过程中，对于砼防渗墙施工过程中出现的一些常见问题，我们应该及时分析并具备一定的解决措施。以下，我们通过对水库除险加固的必要性开始，对砼防渗墙在水利工程除险加固施工中的常见问题进行分析。

一、除险加固的必要性

为确保除险加固工程设计质量，许多省市都制定了相关的规范，来指导水库除险加固工程的完成；当然也有的会成立专门的审查指导组，对所有工程进行审查把关。发现目前小型水库除险加固设计中存在的一些较为突出的问题，需引起重视，本文尝试对在工程中发现的若干问题作相关的分析研究。其中，工程进行的过程中防渗墙开裂对坝基土体渗透稳定性的影响对工程的安全运行具有重要影响。若防渗墙裂缝宽度超过一定值的时候，坝基土体将发生一定的渗透破坏，渗流量将增大。随着混凝土防渗墙裂缝宽度的加大，可能发生渗透破坏的土体单元会增多，渗流量及下游水位均会随之增加。实际上若在渗流出口区采用一定的反滤措施，随着土体颗粒的移动，土体有可能自愈。因此需要研究在不同的渗流出口反滤保护措施条件下，在土体发生渗透破坏扩展过程中，随着土体颗粒的移动，土体不同部位的渗透系数的真实演化过程。

二、砼防渗墙施工中的常见问题分析

砼(长称为混凝土)防渗墙在水利工程中有广泛的应用，人们对防渗墙开展了多方面的研究工作，主要有：防渗墙的施工方法和技术研究，防渗墙施工过程中的质量控制和检测，讨论各种条件下防渗墙的应力变形分析，防渗墙的渗透特性研究，研制适用于防渗墙的“高强度、低模量”的柔性材料和塑性混凝土等等。目前人们还较少考虑工程运行期混凝土防渗墙开裂所带来的一系列问题。

(一)除险加固设计中应注意的有关问题

1、溢洪道的泄流能力计算问题

某些小型水库加固设计在复核水库溢洪道的泄流能力时，一概采用宽顶堰的泄流计算公式来复核溢洪道的过流能力。另外，某些水库溢洪道较长，存在陡坡段，急流收缩段，急流扩散段，急流弯曲段等，均应根据不同的类型分别计算相应各段的泄流能力，防止泄流断面不满足而洪水外溢，造成对大坝的冲刷或冲毁下游农田。

2、加固措施缺少方案比较

某些设计在复核水库的防洪标准不满足规范要求后，没有进行方案比较就确定加高大坝或拓宽溢洪道甚至降低溢洪道底板高程来满足水库的防洪标准要求。

3、防渗土工膜设置不当

其一，重视坝体本身防渗，忽视坝体与两岸山体结合部的防渗。共二，土工膜的锚固设计不完善。

4、缺乏加固设计合理性复核

不少加固设计，在采取大坝上游面土工膜防渗、下游面增加戗台、培厚坝体、放缓下部坝坡等措施后，未重新进行渗流计算和加固后的结构稳定计算，使得下游坝脚处排水棱体的设置缺乏依据，而是凭经验拟定断面，造成浪费，导致初设概算的膨胀，因此，应认真进行采取加固措施的条件下的渗流和稳定计算，在满足规范要求，确保工程安垒的前提下，尽量减小加固工程量，节约投资。

5、设计图过于简略

水库加固设计图的设计深度应能基本满足概算工程量的计算复核要求，否则将给工程概算的审核带来很大困难。

6、缺乏必要的施工技术要求说明

小型水库除险加固工程为了避免破坝，不少采用了圬工放水涵内衬PE管防渗及大坝迎水面土工膜防渗等加固措施，但PE管的选择、接头处理、截渗环的设置(位置)、PE管与圬工涵间空隙的填充处理、施工的质量控制措施等，都应在设计说明书中详尽叙述，提出明确的技术要求和指标。

(二)砼防渗墙施工中的问题分析

1、堤防渗透破坏是堤防工程中普遍存在的问题。

根据资料统计表明，由渗透破坏引起的险情占险情总数的60％以上，涵闸出现漏洞、管涌等几乎垒部是渗透破坏所致，对堤防的威胁很大。因此为防止堤身、堤基渗流破坏，必须采取防渗加固措施。目前常用的方法包括：一是要增强堤身、堤基本身的抵抗渗流破坏的能力，采取提高堤身密实度、提高建筑物体与堤身的结合密度、消除堤身堤基隐患，适当放缓堤坡和填塘固基，透水后戗等措施；二是改变渗流出口比降和降低浸润线，此方法应遵循“前堵、后排、中间截”的原则。砼防渗墙为一种“中间截”的堤防加固措施，它是通过建造封闭式的垂直防渗墙，截断渗流破坏路径，是一种根治渗透破坏的防渗措施，它是在深层搅拌桩原理基础上发展起来的一种江堤截渗新技术。即是用搅拌机将注入的水泥浆与松散土层一起搅拌，使土体固结成砼桩，通过桩与桩之间的搭接而形成厚度和渗透性满足防渗要求的砼防渗墙。在堤身和堤基中，有针对性地布置砼防渗墙，在江水位处于高洪水位条件下，可以通过大大降低江水与防渗墙后土体(土层)的水力联系，降低堤坡和堤后地表的出逸坡降，或削减表层相对弱透水层承受的渗透水压力，从而达到防渗加固和消除堤身、堤基渗流险情的目的。

2、坝基防渗墙开裂对坝基覆盖层渗透稳定性的影响

坝体、坝基的防渗排水布置情况如下：左岸地质条件较好，坝肩及坝坡设灌浆帷幕，坝肩帷幕深入山内150m。坝基和基岩之间为混凝土防渗墙。河床及右岸均为混凝土防渗墙。防渗墙现浇段在(坝)0+150.0m至(坝)0+260.0m范围内每隔10m左右设置一条结构缝并埋设铜片止水和橡胶止水，结构缝位置可根据防渗墙槽段长度作适当调，整，缝的位置应与槽段接缝对齐。

3、产生问题的部分原因

由于西南地区为高地震频发地区，且地理地质条件复杂，随着西南水电资源的进一步开发，这一问题已引起设计者的高度重视。已有的结构计算表明：由于地震、坝基不均匀沉降等因素，高土石坝坝基混凝土防渗墙可能会产生规模不等的裂缝，这样势必会对水库的蔷水效益、坝基的渗透稳定性产生严重的影响。甚至会威胁整个工程的安全，特别是在高地震频发地区。因此，开展防渗墙开裂情况下坝基土体的渗透稳定性分析就显得十分重要。

三、结束语

防渗墙开裂对工程安全的影响是不容忽视的，对坝基土体渗透稳定性的影响也是存在的。通过对堤防砼防渗墙施工中的问题进行分析，从中不仅考虑了砼防渗墙在设计水位下的受力状态，又结合砼材料的力学特性和长江堤防的工程具体特点，从而让我们能冷静的面对问题，更好的把握问题的源头。