土石坝的施工方法及水利工程的防水措施

 摘要: 随着我国水利建设的不断发展，国家对水利工程的防渗工作也日益重视。以下笔者通过多年的工作经验，就如何做好土石坝的施工技术及水利工程的防水措施进行了详细的论述。

　　关键词: 水利工程；土石坝；施工方法；防水措施

　　一、土石坝施工准备工作

　　土石坝包括各种碾压式土坝、堆石坝和土石混合坝。土石坝具有就也取材，对坝基地质条件要求不高，结构简单节约三材和易于施工等优点。随着大型高效机具的采用，坝体防渗结构和材料的改进，施工人数的大量减少，施工工期的进一步缩短以及施工费用的显著降低等，为土石坝的发展开辟了广阔前景。

　　土石坝施工中，料场的合理规划和使用，是土石坝施工中的关键技术之一，它不仅关系到坝体的施工质量、工期和工程造价，甚至还会影响到周围的农林业生产。土石坝施工前，应配合施工组织设计，对各类料场作进一步的勘探和总体规划、分期开采计划。使各种坝料有计划、有次序地开采出来，以满足坝体施工的要求。

　　二、土料压实

　　土石料的压实标准。①粘性土料(防渗体)。粘性土的压实标准，主要以压实干表观密度和施工含水量这两指标来控制。②砂土及砂砾石。砂土及砂砾石是填筑坝体或坝壳的主要材料之一，对其填筑密度也应有严格要求。③石渣及堆石体(坝壳料)。石渣或堆石体作为坝壳材料，可用空隙率作为压实指标。

　　三、施工方法

　　（1）坝体填筑的施工

　　坝面流水作业。①流水作业方向和工作段大小的划分，要与相应高程的坝面面积相适应，并满足施工机械正常作业要求。宽度应大于碾压机械能错车与压实的最小、宽度，或卸料汽车最小转弯半径的2倍，一般为10~20m;长度主要考虑碾压机械的作业要求，一般为40~100m。②坝体填筑工序，按基本作业内容进行划分(辅助作业可穿插进行，不过多占用基本作业时间)，其数目与填筑面积大小，铺料方式、施工强度和季节等有关。完成填筑土料的作业时间，应控制在一个班以内，最多不超过一个半班，冬夏季施工为防止热量和水分散失，应尽量缩短作业循环时间。

　　（2）结合部位施工

　　土石坝施工中，坝体的防渗土料不可避免地与地基、岸坡、周围其他建筑的边界相结合;由于施工导流、施工方法、分期分段分层填筑等的要求，还必须设置纵横向的接坡、接缝。

　　（3）反滤层施工

　　反滤层的填筑方法，大体可分为削坡体、档板法及土、砂松坡接触平起法三类。土、砂松坡接触平起法能适应机械化施工，填筑强度高，可做到防渗体、反滤料与坝壳料平起填筑，均衡施工，被广泛采用。

　　（4）垫层施工

　　垫层为堆石体坡面上最上游部分，可用人工碎料或级配良好的砂砾料填筑。垫层须与其他堆石体平起施工，要求垫层坡面必须平整密实，坡面偏离设计坡面线最大不应超过3~5cm，以避免面板厚薄不均，有利于面板应力分布。

　　硅面板的分缝止水及施工:石全防渗面板包括主面板及硅底座。面板硷应满足设计和施工强度、抗渗、抗侵蚀、抗冻及温度控制的要求。

　　四、水下工程的防水技术

　　水下工程防水比其它工程技术复杂、难度大、要求高，长期以来人们对水下工程防水、技术复杂性越来越认识提高。对过去搞过的水利水下工程从中吸取教训加以总结，对堵防结合、刚柔结合、因地制宜、综合处理的要求，进行堵、注、涂、抹的施工方法，使结构渗水部位形成多道防水线，密闭的整体收到良好效果。

　　五、渗水形成及原因

　　（1）大面积渗水

　　一般大面积渗水发生在底板，主要原因是基面四周基坑降水应在垫层以下，达不到应有水平，造成排水不良，如遇雨天停电或出现其它机械故障，基坑水位上涨，淹没垫层，不具备灌注混凝土条件，为抢进度。带水施工。其次，在灌注混凝土过程中。由于拌合不均、振捣不密实等原因，造成混凝土孔隙大、强度低，出现大面积渗水现象。

　　（2）施工缝

　　由于大面积施工，人为地将连续作业的混凝土分成几个单元，这个缝是施工造成的，是防水薄弱环节之一。施上时首先应清除施工缝面浮灰、杂物等清洗干净，再按规范有关规定施工。其次。模板支撑不牢、不严密，造成跑浆，出现蜂窝麻面，引起缝隙渗水。

　　（3）变形缝

　　变形缝渗水主要的原因是止水带固定不牢，偏离中心。混凝土振捣不密实，出现较大孔洞或者蜂窝麻面。

　　六、防水措施

　　防水措施在水利水下工程中很重要，它是一项综合技术的体现，是搞好工程施工的先决条件。在堵漏防水措施中，应抓好几个环节。

　　（1）合理的选择防水材料

　　近几年随着科学技术发展，新型防水材料类型较多，都有自己的特点，不是十全十美。只依靠材料解决各类渗水还有困难，应根据材料特点处理不同形式渗水。的给水量和排水量大，一旦发生停水或排水管道堵塞事故，影响范围大。因此，高层建筑必须采取有效的技术措施，保证供水安全。一般堵水，应采用刚性材料(堵漏剂SH水泥外加剂)、硅酸纳速凝剂。

　　（2）堵防结合，刚柔结合

　　堵(水)是施工前提，把渗水渠道封闭，然后再采用防水措施不能单一处理，要综合治理，以利增强结构抗渗能力。

　　（3）用发展的观点处理渗水

　　水下工程结构，由于受外界因素(湿度变化，基础下沉)影响，使结构产生局部裂纹(水平裂纹、垂直裂纹)。在处理时，不能只处理裂纹范围，要用发展的观点对待问题。

　　七、根据防水渗水形式选用不同的施工方法

　　所选用的材料如下：

　　堵采用快速堵漏剂、水泥SH外加剂、特种水泥、硅酸纳速凝剂。涂采用RG型防水涂料、环氧树脂水泥。抹采用防水砂浆。但是近几年防水材料发展很快。产品类型较多。而多数生产企业又为乡镇企业，设备陈旧，工艺落后，质量差。因此在选用材料时应注意以下问题。

　　(1)各种材料应符合国家有关对该项材料的技术要求，并且有建材质监部门认可检验报告。

　　(2)合理选用材料品种。由于水下工程潮湿，通风受限制，潮湿基面上应选用湿固型和吸收水分能力强的涂料，它能吸收基面水分，达到与基面紧密粘结的目的。总之，根据结构不同要求合理选择材料。有振动设备的工程要选择柔性防水材料。

　　(3)施工使用的各类材料，必须有厂家产品合格证，还要进行抽样检测，掌握各类材料特点、使用方法。产品达到各类指标方可使用。

　　八、堵漏防水施工

　　水下工程渗水形式多种多样，首先采用堵的施工方法，把渗水根源封闭。这是各个工序的前提，是一项基础工作。然后优化组合施工方法，才能在渗水部位形成多道防水线的密封整体防水层。

　　（1）堵漏防水工程

　　1)点渗水。结构基面局部出现点渗，应选择堵漏材料，一般混凝土结构基面涂刮刚性材料(RG涂料确保时)，当结构已有刚性材料防水层或水泥砂浆找平层的基面，可用柔性防水涂料。使渗水部位形成堵、涂、抹的防水层，增加结构抗渗性能。

　　2)渗水量大的处理时，应划分几个单元，一个单元处理完后再处理另一个单元。根据单元渗水实际情况，对渗水量大的先埋管注浆，以防止注浆时跑浆。当渗水量小时，可采用堵的方法。这样经过多次堵注，抹几次循环，就解决了单元的问题，然后根据结构状况，涂抹刚性或柔性防水材料，增强结构抗渗性能。

　　3)变形缝渗水。变形缝渗水处理是“堵、注、嵌、涂、抹”综合处理施工方法。

　　4)施工缝渗水。施工缝处理时，以堵或注为主，把水堵住后，在施工缝中心线两侧范围，涂刮刚性的RC型材料，以增强结构抗渗性能。

　　5)基面微渗湿或夏季基面结露，应选择适用于潮湿基面的材料。在施工处理上，我们采用RC型防水涂料。这种材料的特点是只改变水灰比，既能堵漏又可以刮涂防水层，一料多用，满足了堵漏防水要求。

　　（2）增强质量意识

　　1)防水工程是一项系统工程，材料是基础，施工是关键。施工质量对防水工程起重要作用。实践证明。出现质量问题均与施工质量有关。为了提高工程质量，在施工必须建立工程质量保证体系，树立质量意识，在各个工序上严格把关，才能提高堵漏防水工程质量。

　　2)在施工过程中试验取得数据。堵漏材料型号较多。各有特点，要根据产品说明书去做。同时还应考虑影响其它胶凝的区素(气温、水灰比、加剂掺量、水泥品种等)，必须进行试验，取得数据并掌握施工要领后方可施工。

　　3)涂刮刚性涂料。刚性防水涂料(确保时RC型)属于水泥基类，涂与刮只是改变涂刮厚度，增加抗渗性能。施工时，基面要求干净平整，有凹凸现象时，应填平压实，同时基面必须潮湿。湿度过小，容易使料粉粉化，过大又改变了涂料水灰比，降低涂刷厚度延长了胶凝化时间。涂刮几小时后。要喷水养护3d，以利水化作用。

　　4)变形缝。变形缝是“堵、注、涂、抹”优化综合的体现。工序多，技术性强，各个环节一环扣一环，既连续又间断，整治后形成一个完整封闭的整体。其中有两点容易被人们忽视：①缝中央要粘隔离层，使防水层与基面间形成隔离状态，以便应力扩散，同时又加宽了防水层变形幅度，使防水层避免产生过大变形应力，以利适应结构变形需要。②最后工序抹水泥砂浆保扩层，应在变形缝中央放置木板条，以防砂浆保护层产生不规则裂纹。

　　5)结构补强。防水层是依附在结构内部或基面上，如果结构强度不够，产生断裂，应进行分析检查结构是否应补强，然后才能做防水。否则，只做防水而不补强，结构继续发展后防水、补强会失败。

　　九、结束语

　　以上是本人在工作实践中的一些心得体会，相信随着防渗技术的不断提高，水利工程的防渗现象将会得到更有效的解决。