1、砂砾石地基防渗处理技术

1.1帷幕灌浆防渗技术

碎石基层帷幕勒索的目的是:第一，确保坝基复盖物在标准工作条件下的渗流稳定性；二是减少或控制渗流。对于坝基渗流稳定性来说，幕墙和砂质水泥作为复合地基结构有助于降低上游水位，降低坝体饱和线。有必要在渗流作用下保持自渗透的稳定性和安全性，即帷幕在运转过程中不能损坏。当前，幕墙勒索的设计是根据相关规范要求，比照现有技术经验，现场注浆试验的验证和检验的综合评价确定的。帷幕灌浆设计标准dl/t 5267-2012水电水利工程叠加砂浆技术规范规定，帷幕灌浆设计标准应根据渗透系数(k)进行控制，并应根据工程防渗和防渗标准的要求确定。的确，如果碎石层的挤压标准过高，项目实施难以达到标准，或者经济成本过高，则应调整或适当降低挤压标准，同时不影响坝基渗流稳定性和大坝安全。比如新疆大山水利枢纽左岸旧河道宽度为2.6公里，处理主要是为了防止左岸渗漏损害。

1.2超深防渗墙施工技术

中国目前是世界上混凝土剪力墙应用最广泛的国家，在切削壁比例(面积)、切削壁深度、切削壁材料、施工技术和施工速度等方面达到了国际领先水平。近年来，在隔扇领域以及对深埋亚伯拉罕的新地球探测项目的投资规模方面有了突破。例如，青海nalinggele水利枢纽沥青混凝土心墙土坝最大深度145米，防渗面积34 000平方米。内蒙古赤峰东台子水库沥青混凝土心墙堆石坝最大深度122米，防渗面积10万平方米。坝基渗流和地基渗流稳定性是砂砾基层存在的主要问题，垂直渗流控制是当前，垂直渗流控制或基于垂直渗流控制的渗流控制措施基本适用于中高层土坝。

1.3排水防渗

砂砾基层建筑水闸防渗处理不仅是工程建设的重点，也是工程建设的难点。一旦处理不当和泄漏、管道等问题容易发生，水闸的寿命不仅缩短，更重要的是危及人的生命财产安全。因此，有必要根据实际情况选择防渗方法。虽然水平渗流控制和垂直渗流控制可以减少渗流打印头，但对闸室的整体稳定性有好处。但是，鱼雷底板中仍难免出现渗流。

1.4喷射灌浆

该方法强调，在挤压管道达到规定土层深度的前提下，采用高压浆料喷钻形成能作用于土层的喷射流。当光束压力超过土层的强度时，大量颗粒会从土层中剥离。其中，少量细颗粒随泥浆一起从土壤中排出，其馀颗粒在重力、爆破力和离心力的影响下完全融入浆液中，可以根据具体要求进行排列。当浆料完全凝固时，其内的颗粒将以固结体的形式存在于浆料中，并相应形成防渗帷幕。根据爆破的方向和过程，爆破可以分为摆动喷涂、固体喷涂和旋转喷涂。本文讨论的项目选择摆动注射器和固体喷雾的组合。决定喷嘴挤压是否能发挥应有作用的主要因素是注浆材料和处理方案。只有确保两者都科学合理，固结土才能具有理想的质量和稳定性。一般情况下，碎石基层使用的挤压材料主要是水胶比为1′1的纯水泥，如果工程所在地区地下水流量较大，此时仍使用易受侵蚀的纯水泥。工作人员在考虑了许多因素后，可以按照一定比例充分混合即时早期强度剂和硅酸盐水泥，然后根据试验所得的数据完成幕墙排列等环节。实践表明，爆破挤压的优点主要在于施工时间可控，方法简单。但是，如果工程项目地质条件复杂，存在植物、根系和双体细胞，则容易减弱高压喷射流，影响幕墙的完整性。

2、砂砾石地基处理技术问题探讨

利用覆盖层建坝体现了因地制宜的工程设计理念，但由于深厚覆盖层形成的复式结构不能直观检查，帷幕灌浆效果不均衡，抽检结果具有不确定性;较深厚砂砾石地基变形对防渗结构及坝体变形的影响也只能通过设置监测点反馈信息，已建工程监测不到位，针对性差;而浅表层砂砾石地基加固和增模处理是可以直观检查的，尚无质量评定标准;振动碾压或夯击仅解决表部加密问题，对于高坝变形影响有待进一步研判。经过多年工程运行检验，在处理过程中可能存在以下问题值得进一步探讨和总结。

2.1砂砾石地基帷幕灌浆控制标准及防渗效果研判

砂砾石覆盖层本身具有不均质且强度低的特点，灌浆形成的幕体多为原状地层与水泥结石相互层叠形成的不均质体。理想的帷幕灌浆设计应是依据工程地质学的理论计算，明确帷幕的厚度与强度，确定与之相适应的灌浆材料、灌浆方式、灌浆量。但现实中很难做到，渗透稳定性很难通过单一的计算确定。现阶段帷幕灌浆设计仍脱离不了过去的工程经验，对覆盖层灌浆帷幕，国内外通常都要求在灌浆试验的基础上通过工程类比确定，采取现场灌浆试验进行综合判断，可有条件避免因覆盖层土质性状和地下水状态等复杂情况;如果已有记录成果存在误导，后续进行砂砾石地层灌浆的有效性存在质疑。

2.2砂砾石地基渗流量监测的准确性

已建土石坝一般采取在坝后设置垂直截水墙及量水堰用以监测坝体、坝基渗流量。通过对已建工程坝体渗流量监测技术的调查、总结，传统的量水堰布置方案存在堰槽水流不畅、渗流水源不清、测值不准等问题。尤其对于深厚覆盖层，坝后截水墙一般不可能对砂砾石地基完全封闭，量水堰不能准确反映坝基的渗流情况;且工程运行期大坝下游设置截水墙存在壅高大坝基础水位的问题，可能影响土石坝坝体稳定。

2.3面板配筋建议

根据坝体计算结果和工程实践经验，特别是右侧压路机基础变形的影响，建议加固高抗拉应力区域的钢筋:(1)双层双向钢筋应布置在坝体区域0 + 280 - 0 + 352，其中，由于抗拉强度较高，附加钢筋应布置在坝体区域0 + 296 - 0 + 344和高度1400 ~ 1430 m。(2)在大坝0+152-0+200和海拔超过1390 m的情况下，横板变形引起的压力应力较大，因此建议配置防挤压加固。(3)在周边关节附近布置适当的附加加固。其中，附加钢筋表示根据该区域的原始钢筋比例，钢筋比例将增加10% ~ 15%。

结束语

工程技术与建设经验有一个积累过程，也需要有运行检验的过程。面对砂砾石深厚覆盖层这种建设条件极为复杂的技术挑战，重要工程的地基处理和坝体结构适用性仍需探索和不断创新，有待解决的问题包括:根据大坝安全性要求，需对砂砾石地基进行增模与灌浆加固、以及帷幕防渗处理时，由于砂砾料颗粒状态在灌浆工艺作用下的表现，其实施效果具有不确定性，有待进一步深入探讨。

参考文献：

［1］任海军，高元太．阿尔塔什水利枢纽工程深厚砂砾石覆盖层混凝土防渗墙施工技术研究［J］．水利与建筑工程学报，2017，15(2)．

［2］戴灿伟，朱明远．大河沿水库防渗墙施工期观测资料分析［J］．水利技术监督，2018(4)．