金望杰

【摘 要】在碾壓式均質(zhì)土壩施工工程中，如果施工人員沒有對大壩碾壓施工工藝進(jìn)行嚴(yán)格的要求，那么就使得土壩的密實度和你含水量無法滿足工程施工的要求，從而導(dǎo)致碾壓式土壩結(jié)構(gòu)出現(xiàn)質(zhì)量問題，致使土石壩的整體性和安全性不符合工程施工的標(biāo)準(zhǔn)。本文根據(jù)工程實例，對土壩的滲漏穩(wěn)定性受破壞的因素和相應(yīng)的加固技術(shù)進(jìn)行介紹，并且通過大壩滲漏計算和測繪的方法，對相應(yīng)的防滲措施進(jìn)行分析，以供參考。

【關(guān)鍵詞】碾壓式均質(zhì)土壩；滲漏；穩(wěn)定性；防滲措施

目前，在碾壓式均質(zhì)土壩建設(shè)施工的過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)土壩密實度不合理、含水量差等方面的現(xiàn)象，這就容易使得土石壩長期荷載的作用下，其壩體的整體性和穩(wěn)定性受到嚴(yán)重的影響，從而出現(xiàn)壩體滲漏的情況，這就給人們帶來較大的經(jīng)濟損失。因此為了有效的解決土壩的滲漏穩(wěn)定性破壞的問題，技術(shù)人員就要從土壩滲漏穩(wěn)定性破壞的原因入手，采用相關(guān)的加固技術(shù)對其進(jìn)行相應(yīng)的處理。下面我們以工程實例，對碾壓式均質(zhì)土壩滲漏穩(wěn)定性的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行分析。

0.工程概況

在某水庫工程施工項目中，其大壩是采用低液限粉土材料修筑而且的碾壓式均質(zhì)土壩，而且根據(jù)工程設(shè)計的相關(guān)要求，施工人員將其大壩的壩頂寬度的設(shè)置為4m，而且利用砂礫在對壩頂?shù)穆访娼Y(jié)構(gòu)進(jìn)行鋪設(shè)。在碾壓式均質(zhì)土壩施工的過程中，為了有利于水流的排除，施工人員一般都會對壩體路基采用朝著下流放坡的方式對其進(jìn)行處理，并且這種設(shè)計方式，也可以有效的避免了水流在沖擊所帶來的摩擦系數(shù)對壩體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響。

目前，在我國社會經(jīng)濟發(fā)展的過程中，水利工程在其中有著十分重要的作用，它的質(zhì)量問題直接關(guān)系到人們的生活和生產(chǎn)的用水問題，因此我們在水利工程施工過程中，一定要注重對施工質(zhì)量的管理控制。

1.土壩的滲流穩(wěn)定性破壞的原因和加固技術(shù)

由于在對碾壓式均質(zhì)土壩在使用的過程中，容易受到周圍環(huán)境和自身重力的影響，使的土壩結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性受到破壞，因此就十分容易出現(xiàn)土壩滲漏的現(xiàn)象，從而對人們生活和生產(chǎn)帶來嚴(yán)重的影響。而且如果在對土壩結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工的過程中，壩基的巖體結(jié)構(gòu)無法滿足壩體承載能力的需求，那么也會對壩體結(jié)構(gòu)的整體性和穩(wěn)定性有著一定的影響，使得人們在工程施工的過程中，很難對巖體結(jié)構(gòu)的質(zhì)量進(jìn)行控制，使得水庫的使用功能和部分性能都受到破壞?？梢姡瑝位鶐r體結(jié)構(gòu)的抗壓能力不高、抗剪性不強，導(dǎo)致土壩結(jié)構(gòu)出現(xiàn)問題主要因素。

此外，各種外部因素的影響，也很容易導(dǎo)致土壩的滲流穩(wěn)定性受到破壞，例如施工技術(shù)不當(dāng)、地震等。因此，為了提高土壩基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的抗震性和穩(wěn)定性，施工人員在對其進(jìn)行施工前，首先要對施工設(shè)計圖紙的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行全面的了解，其次在對工程施工所采用的施工材料和設(shè)備的質(zhì)量與性能進(jìn)行嚴(yán)格的要求，并且建立相關(guān)的質(zhì)量監(jiān)管機構(gòu)，從而對工程施工的質(zhì)量進(jìn)行有效的控制管理。

外部條件所引起的土壩滲流穩(wěn)定性能分析是水庫壩體和壩基中孔隙水壓力及其施工材料滲水的性質(zhì)分析基礎(chǔ)，包括與孔隙水壓力有關(guān)的抗剪強度 為此在壓實均質(zhì)土壩滲流穩(wěn)定性的勘察中，首先應(yīng)當(dāng)對各種滑坡和泥石流現(xiàn)象進(jìn)行認(rèn)真的觀察，確?；滦再|(zhì)和出現(xiàn)各種原因的合理統(tǒng)計，并定出滑坡加固設(shè)計，以便進(jìn)行滑坡加固的施工與質(zhì)量檢查。

在施工階段，由于對有關(guān)的巖土工程的施工采樣不夠完善，使得在施工中存在著各種制約與影響因素，這就造成在水庫的土壩施工中，出現(xiàn)滲流穩(wěn)定性現(xiàn)象和因素的方式較多。 主要的缺陷和問題有有關(guān)不同巖土類、 巖土樣采取與制備、 體積含水率、 基質(zhì)吸力、 圍壓、 高水頭、 尺度效應(yīng)等因素的研究不夠，各種滲透系數(shù)的影響較多，但是由于均質(zhì)的異性土層滲流系數(shù)較大，準(zhǔn)確勘察的方法和研究方式較少，對其中各種實驗方法的研究要提出嚴(yán)格的控制和分析要求，并推導(dǎo)出了滲流量計算公式。

2.大壩滲流計算

在滲流分析領(lǐng)域中，計算方法有很多，目前一般常用的主要有其中3種，主要是通過解析法、書只發(fā)和電擬法。本文用的是數(shù)值方法，數(shù)值方法目前主要有先插法和邊界元法等計算措施。滲透坡降計算采用有限元二維滲流方法. 土層滲透系數(shù)按各向同性考慮。 取壩體最大斷面進(jìn)行滲透坡降計算。

通過對室內(nèi)試驗和現(xiàn)場鉆孔注水試驗2種方法的分析，認(rèn)為采用2種方法聯(lián)合測試均質(zhì)土壩壩體滲透系數(shù)可行又準(zhǔn)確，對均質(zhì)土壩的除險加固既具有理論價值又具有社會效益。

3.滲透系數(shù)聯(lián)合測試方法

采用室內(nèi)試驗和現(xiàn)場鉆孔常水頭注水試驗2種方法聯(lián)合求取均質(zhì)土壩壩體滲透系數(shù)后后，根據(jù)注水試驗條件分別討論如下：

（1）壩體地下水位以上土層滲透系數(shù)，采用鉆孔內(nèi)取土樣進(jìn)行計算的室內(nèi)試驗測得；同時采用現(xiàn)場鉆孔常水頭孔壁和孔底注水試驗對壩體土層分段測試。 利用公式求得各段土層七值。

（2）壩體地下水位以下土層滲透系數(shù)采用鉆孔內(nèi)取土樣進(jìn)行。 的室內(nèi)試驗測試；同時采用現(xiàn)場鉆孔常水頭孔壁和孔底注水試驗對壩體土層分段測試，利用公式求得各段土層中值。

（3）壩體地下水位以下土層滲透系數(shù)后，也可采用鉆孔內(nèi)常水頭孔底注水試驗，鉆孔內(nèi)常水頭孔壁和孔底注水試驗2種方法對鉆孔內(nèi)土層分段進(jìn)行測試，利用公式和聯(lián)合求得各段土層后值。

4.水庫土壩的檢查

加強對水庫土壩結(jié)構(gòu)的檢查工作，也是十分重要的，它不僅有利于人們對水庫在正常運行過程中，相關(guān)的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行了解，還方便了人們對水庫壩體結(jié)構(gòu)的質(zhì)量控制。其中對水庫土壩的檢查，主要表現(xiàn)在以下結(jié)構(gòu)方面：

（1）裂縫的檢查觀察：對于壩體兩端、壩體填土質(zhì)量較差壩段、岸坡處理不好或壩體與其他建筑物連接處，要特別注意檢查。發(fā)現(xiàn)裂縫以后，應(yīng)做好記錄。對嚴(yán)重的裂縫應(yīng)觀測其位置、大小、縫寬、錯距方向及其發(fā)展情況。對觀測所得資料應(yīng)及時整理，并分析裂縫產(chǎn)生的原因。對垂直于壩軸線的較大裂縫，應(yīng)注意是否有滑坡跡象。對垂直于壩軸線的較深的裂縫應(yīng)注意觀測是否已形成貫通上下游的漏水通道。

（2）滲漏的檢查觀察： 檢查背水坡、壩腳、涵管附近壩體與兩岸接頭部分有無散浸、漏水、管涌或流土等現(xiàn)象，應(yīng)結(jié)合土壩的滲水觀測，注意浸潤線、滲水透明度的變化。當(dāng)出現(xiàn)異常情況特別是出現(xiàn)渾水時，應(yīng)盡快查明原因，以便及時養(yǎng)護、修理。檢查壩面護坡有無塊石翻起，松動、塌陷或墊層流失等損壞現(xiàn)象，檢查壩面排水溝是否暢通，有無堵塞淤積或積水現(xiàn)象；檢查壩頂路面及防浪墻是否完好等。特別在汛期高水位、溢洪、暴雨、結(jié)冰及解凍時，最易發(fā)生問題，應(yīng)加強觀測檢查。

（3）檢查有無滑坡、塌陷、表面沖蝕、獸洞、白蟻穴道等現(xiàn)象。

5.防滲措施建議

通過以上對大壩的滲流穩(wěn)定、 壩坡穩(wěn)定計算分析得出結(jié)論：此大壩壩坡的穩(wěn)定都是安全的，而滲流都是不穩(wěn)定的，因此，為確保此大壩的滲透穩(wěn)定，建議采用合理科學(xué)的方案進(jìn)行防滲措施的施工。 從工程投資成本、 施工防滲效果的角度推薦方案等水平鋪塑的方法進(jìn)行設(shè)計，在工程的應(yīng)用中，水平鋪塑方法的壩基是主要的防滲方案和防滲措施。均質(zhì)土壩體屬于均質(zhì)各項異性土層，采用用于均質(zhì)各向同性土層的納斯別爾格公式求取平均均質(zhì)壩體土層滲透系數(shù)值可采用室內(nèi)滲透試驗和現(xiàn)場鉆孔常水頭注水試驗2種方法聯(lián)合求得。 于地下水位的土層，臨近地下水位土層采用該公式的誤差進(jìn)一步研究。

6.結(jié)束語

總而言之，碾壓式均質(zhì)土壩在施工過程中，對施工質(zhì)量有著十分嚴(yán)格的要求，如果人們沒有根據(jù)工程設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)對其進(jìn)行施工處理，那么就可能會對土壩結(jié)構(gòu)的整體性和穩(wěn)定性有著嚴(yán)重的影響。因此，在碾壓式均質(zhì)土壩施工的過程中，施工人員就要采用相應(yīng)的預(yù)防措施，土壩的施工質(zhì)量進(jìn)行控制，從而使得水庫的使用功能和性能滿足人們的要求。

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