大竹河水库建设中“先填坝后防渗处理”的运用分析

　　【摘 要】土石坝“先填坝后防渗处理”施工模式通过在大竹河水库的实践，为后续类似工程开创了一条新路子、一个新工法，其优点颇多： （ 1） 减轻了建设初期的施工压力； （ 2） 在坝体填筑至一定高程具备挡水能力后，给防渗施工留足了充裕的时间； （ 3） 通过一段时间的坝体沉降变形，坝体已基本趋于稳定，对后施工的防渗体影响破坏更小； （ 4） 用混凝土防渗墙替代沥青心墙和粘土心墙，对施工环境及地域因素的要求较低，工艺更成熟可靠，且与沥青心墙和粘土心墙分层碾压相比，混凝土防渗墙的整体性更好、防渗效果更佳； （ 5） 这种施工模式后期维修费用低，总成本更节约。
　　
　　【关键词】土石坝 先填坝后防渗处理 施工模式 大竹河水库。
　　
　　本文结合攀枝花市仁和区大竹河水库大坝渗漏处理工程，进行“先填坝后防渗处理”施工模式（ 以下简称新施工模式） 研究，论证该模式的可行性及应用前景。
　　
　　1 新施工模式的优越性。
　　
　　传统施工模式为： 先做坝基防渗处理，完成后进行坝体填筑，填筑同时做坝体防渗（ 一般为粘土心墙或沥青混凝土心墙） ,直至设计高程。
　　
　　新施工模式为： 先进行坝体填筑，填筑至接近坝顶高程（ 此时坝顶宽度需满足防渗施工最小平台宽度） 时做坝体防渗墙及墙下灌浆，完成后进行坝体上部结构施工。
　　
　　与传统施工模式相比，新施工模式具有以下优越性：
　　
　　1. 1 坝基防渗墙施工时间不受汛期制约。
　　
　　传统施工模式： 在枯水期通过上下游围堰挡水进行坝基防渗施工，往往工期短、任务重、施工压力极大。
　　
　　新施工模式： 在枯水期直接进行填筑作业，当汛期来临时坝体高程已具备挡水能力，坝体本身作为挡水体，其性能优于临时围堰，通过施工导流其后续施工基本不受汛期影响，可合理安排坝体防渗墙及墙下灌浆施工时间，工期相对宽裕，减少施工压力。
　　
　　1. 2 坝体沉降变形对坝体防渗体的影响减小。
　　
　　传统施工模式： 在坝体填筑的同时做坝体防渗体，在填筑过程中坝体沉降变形相对最大，若采取的防渗体适应沉降变形的能力差，将直接影响坝体防渗效果。
　　
　　新施工模式： 在坝体基本填筑到坝顶以后再进行坝体防渗施工，此时的坝体已经过一段时间的沉降变形，其进一步沉降变形的趋势减缓，对之后施工的坝体防渗体影响减小。
　　
　　1. 3 对环境、地域、沉降变形适应性强。
　　
　　传统施工模式： 粘土心墙施工受地域影响大，沥青心墙施工受外部环境影响大。
　　
　　新施工模式： 坝体防渗墙造孔施工基本不受外部环境、地域的影响，墙体材料包括刚性材料和柔性材料，适应坝体沉降变形的能力强。
　　
　　1. 4 防渗性能优异、技术成熟、质量可靠传统施工模式： 粘土心墙的渗透系数一般不大于 i×10-5cm / s,防渗性能受当地粘土料源质量的影响较大； 沥青心墙的渗透系数一般不大于 i×10-7cm / s,受施工工艺影响沥青心墙延轴线方向水平向分层过多，层间结合的薄弱环节占防渗体总面积的比重大，对施工环节要求较高，易出现层间结合不紧密问题，且出现问题后修复难度极大。
　　
　　新施工模式： 坝体防渗墙的渗透系数一般不大于 i×10-7cm / s,通常可以达到 i × 10-8cm / s ~ i ×10-9cm / s,防渗性能明显优于传统模式； 施工技术成熟，从施工密云水库第一道防渗墙至今，广泛应用于各类大、中、小型工程，基本无不成功案例； 防渗体为连续的混凝土结构，质量可靠。
　　
　　1. 5 维修费用低，总成本节约。
　　
　　传统施工模式： 粘土心墙、沥青心墙在建设期投资比防渗墙略低，但维修费用高、难度大、寿命期短，累计总成本高。
　　
　　新施工模式： 防渗墙在建设期投资略高，但质量可靠，寿命期长，后期基本无维修费用，累计总成本低。
　　
　　2 新施工模式在大竹河水库施工中的应用。
　　
　　在攀枝花市仁和区大竹河水库大坝渗漏处理工程中，首先将坝顶从高程 1217m 拆除至高程1214m,在施工平台宽度满足工作面要求后进行了坝体防渗墙及墙下灌浆施工，新建了一整套坝体防渗体系，彻底解决了大坝渗漏问题，消除了坝体安全隐患。
　　
　　2. 1 大坝渗漏处理背景资料。
　　
　　大竹河水库于 2009 年 12 月 30 日开工，2011年 7 月 6 日大坝填筑到 1217 设计坝顶高程，2011年 10 月 10 日开始蓄水。2012 年 11 月 30 日，蓄水至 1201. 48m,观测发现大坝下游坝体浸润线较高，大坝渗流量为 16. 93L/s.2013 年 9 月 19 日蓄水至 1212. 19m,渗流量增大至 23. 81L/s,上午7 时，水库大坝下游高程 1182m ~ 1185m 坝坡表面出现浸湿溢出，浸湿溢出平行坝轴线呈带状分布，面积约 150 ㎡，随后逐渐扩大，坝面出水呈流淌状，水库工程建设管理局根据相关部门指示，立即采取紧急措施放水降低库水位。
　　
　　根据工程原勘察、设计、施工、大坝安全检测资料及出现渗漏问题后开展的检测和渗漏分析成果，对大坝渗漏进行综合分析，得出： 沥青混凝土心墙、大坝坝基及两岸坝肩均存在渗漏，同时坝体填筑料透水性不强且不均一。