中、小型水庫(kù)土壩施工技術(shù)及滲漏處理探討

葉祥君

（貴州省興義市水利局，貴州 興義 562400）

1 引言

我縣大部分小(二)型水庫(kù)，建于上世紀(jì)60年代末、70年代初，為充分利用當(dāng)?shù)夭牧?，?jié)省投資，檔水壩的型式都是土壩。受當(dāng)時(shí)技術(shù)人才缺乏，人力財(cái)力限制，建筑材料奇缺等因素影響，水庫(kù)普遍存在著防洪標(biāo)準(zhǔn)低，工程質(zhì)量差等問(wèn)題；據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘查、調(diào)查，全縣123座小型水庫(kù)不同程度的存在帶病運(yùn)行，特別是大壩滲漏水庫(kù)就占120座，由此可見(jiàn)土壩滲漏問(wèn)題是相當(dāng)嚴(yán)重的。自2002年以來(lái)，上級(jí)及相關(guān)部門(mén)投入了大量的財(cái)力、物力，我鄉(xiāng)投入大量的人力致力于小型水庫(kù)病險(xiǎn)的除險(xiǎn)加固工作，在土壩滲漏處理技術(shù)方面進(jìn)行了很多有益的探討。

2 水庫(kù)土壩滲漏的類(lèi)型與原因分析

土壩滲漏的類(lèi)型主要有:壩體滲漏、壩基滲漏、繞壩滲漏。就其原因分析:

2.1 壩體滲漏主要原因

一是筑壩土料差，如含有雜質(zhì)，透水性大等，施工時(shí)碾壓不密實(shí)；二是壩身單簿導(dǎo)致滲徑過(guò)短；三是壩下排水體堵塞失效或根本未設(shè)排水體；四是壩下原封堵漏洞漏水；五是白蟻在壩體內(nèi)筑巢產(chǎn)生危害。

2.2 壩基滲漏主要原因

清基不徹底或根本未清基，水庫(kù)建成后，不久便漏水。設(shè)計(jì)中未考慮截水槽，或者截水槽尺寸不符合要求，截水槽在運(yùn)用中被擊穿。

2.3 繞壩滲漏主要原因

兩岸巖體破碎，節(jié)理發(fā)育、透水性大。建筑時(shí)，岸坡未設(shè)截水槽，或截水槽深度不夠，碾壓不密實(shí)，施工中岸坡開(kāi)挖不符合要求，與岸坡結(jié)合不好。多數(shù)放水設(shè)施設(shè)于壩體內(nèi)部，沒(méi)有壓涵管，內(nèi)坡截流未做好。

3 主要技術(shù)處理措施

3.1 增做粘土斜墻

對(duì)防滲體土料差、透水性大的心墻或均質(zhì)土壩，尤其是?。ǘ┬退畮?kù)的壩體滲漏，如當(dāng)?shù)厣杏羞m宜做防滲體土料的，可以采取在壩上游做粘土斜墻的措施，形成一道新的防滲體，對(duì)于較薄透水層的壩基滲漏，也能結(jié)合處理，這樣可達(dá)到既處理壩體、壩基涌漏，又節(jié)省投資的多重目的，但在此項(xiàng)工程施工中應(yīng)特別注意:基礎(chǔ)及兩岸結(jié)合面的處理要徹底；土料的各項(xiàng)指標(biāo)要符合筑壩要求；土料要分層碾壓夯實(shí)。只有這樣，才能保證處理達(dá)到預(yù)期效果。

3.2 土壩壩體灌漿

對(duì)當(dāng)?shù)厝狈ψ銐虻恼惩亮匣虿荒芊趴账畮?kù)的土壩壩體滲漏，適宜采用壩體灌漿的方法來(lái)處理土壩壩體滲漏。土壩壩體灌漿分為充填式灌漿及劈裂式灌漿。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)性質(zhì)和范圍均比較明確的局部隱患采用充填式灌漿方法，而對(duì)于處理范圍較大，隱患部位不能完全確定的土壩壩體滲漏，如壩體出逸點(diǎn)過(guò)高，散浸等情況，則以采用劈裂式灌漿方法效果為好。

3.3 套井充抓回填防滲墻

套井沖抓回填防滲墻的原理是:利用充抓式打井機(jī)（此種機(jī)械設(shè)備簡(jiǎn)單），在壩滲漏的范圍內(nèi)原防滲體中鉆孔，然后用粘土分層回填（層厚25～30厘米），由鉆機(jī)的動(dòng)力和卷?yè)P(yáng)設(shè)備帶動(dòng)夯錘加以夯實(shí)，形成一道連續(xù)垂直的截水墻，截?cái)鄩紊砘驂位臐B流，消滅水頭，達(dá)到防滲之目的。它具有防滲效果好，對(duì)原壩體有增實(shí)作用，施工簡(jiǎn)單，工效高，投資少，能直觀隱患等優(yōu)點(diǎn)。我認(rèn)為:

套井充抓回抓防滲處理土壩壩體及壩基滲漏效果顯著，應(yīng)予以肯定，尤其適合于處理我縣壩高均在15米以下的均質(zhì)土壩及心墻壩的壩體滲漏，而對(duì)于壩高15米以上的土壩滲漏，因施工難度大，處理效果難以保證，應(yīng)謹(jǐn)慎使用。

在確定處理方案時(shí)，要做到細(xì)致的分析研究與論證工作，要多方面調(diào)查了解工程的存在隱患，當(dāng)?shù)卣惩翀?chǎng)儲(chǔ)存量情況，要充分考慮施工中可能出現(xiàn)的問(wèn)題，有必要可先打1-3個(gè)試驗(yàn)井，以檢查原壩體各方面的情況，以利工程的施工，如發(fā)現(xiàn)壩體非常不密實(shí)，塌壁現(xiàn)象異常嚴(yán)重時(shí)，則要慎重對(duì)待，考慮改用其它處理措施。

沖抓施工前，庫(kù)水位應(yīng)盡早降低，一旦方案確定并審批立項(xiàng)，在灌溉期過(guò)后，立即排放庫(kù)水，騰空庫(kù)容，以利壩內(nèi)水分的充分析出，防止或減少施工中可能出現(xiàn)的塌壁現(xiàn)象，減少施工難度，以保證回填質(zhì)量，達(dá)到預(yù)期處理的目的。

對(duì)于施工中很有可能出現(xiàn)塌孔，我們可采取奇偶孔相間造孔，二次沖抓回填的方法，是有效果的，只不過(guò)是增加了工程量，將增大投資。

對(duì)由于白蟻而造成的土壩滲漏的可采取沖抓回填毒土防滲墻的，在原壩體中形成一道連續(xù)的毒土防滲墻，起到阻斷橫穿壩體的白蟻通道及防滲之雙重目的。

3.4 增做反濾排水及砂石導(dǎo)滲

對(duì)由于原有排水體失效或根本未設(shè)排水體而造成壩體浸潤(rùn)線，出逸點(diǎn)過(guò)高，滲流從壩坡逸出，壩坡面沼澤化的土壩，采取增做反濾排水體或者翻修原排水體，必要時(shí)可在外皮面做砂石導(dǎo)滲溝（槽）的處理辦法來(lái)降低浸潤(rùn)線，達(dá)到穩(wěn)定壩坡之目的，施工中應(yīng)注意反濾層級(jí)配的選擇，砂石導(dǎo)滲的型式，視滲漏范圍大小、輕重，采用“I、Y、W”型，這樣做無(wú)疑效果是良好的。

3.5 培坡

對(duì)由于下游坡過(guò)陡導(dǎo)致壩體滲徑不能滿足要求而造成壩體浸潤(rùn)線出逸點(diǎn)過(guò)高的，必須對(duì)下游坡進(jìn)行加厚培坡。因?yàn)橄掠纹逻^(guò)陡，不僅可造成壩體滲漏，也存在壩坡穩(wěn)定問(wèn)題，這個(gè)問(wèn)題在小型水庫(kù)中比較普遍，如果采用培坡結(jié)合排水體外移方案，問(wèn)題可得到徹底解決。

3.6 壓滲與排滲暗管

當(dāng)壩基滲漏較大時(shí)，其滲漏出口易發(fā)生滲透破壞在“上截”方案，由于投資大或難以實(shí)施時(shí)，采取在壩下滲水出露地段的適當(dāng)范圍內(nèi)做反濾壓滲，并且可以在其下部加做排滲暗管以增強(qiáng)排滲能力，從而有效防止發(fā)生滲透變形，保證壩基滲透穩(wěn)定。

3.7 加強(qiáng)堤壩的白蟻防治

堤壩白蟻對(duì)土壩的危害非常嚴(yán)重的，其主要表現(xiàn)它是能在壩體營(yíng)造直徑小至幾十厘米，大至數(shù)米的主巢體，并且在主巢體附近還分布有幾十至上百個(gè)大小不等的附巢（菌圃），以及主附巢間縱橫交錯(cuò)的蟻道等。在汛期高水位的情況下，庫(kù)水將通過(guò)這些蟻道及巢腔而造成散浸、管涌、跌窩、滑坡等險(xiǎn)情，嚴(yán)重的將導(dǎo)致潰壩決口，給人民的生產(chǎn)、生活造成損失。應(yīng)采取人工挖巢、藥殺、灌漿等方法，對(duì)全鄉(xiāng)存在隱患的水庫(kù)進(jìn)行治理，可取得較好的效果。

3.8 對(duì)放水涵洞漏水的處理

根據(jù)壩內(nèi)涵洞病害的成因，結(jié)合工程的實(shí)際情況，本著安全可靠、經(jīng)濟(jì)的原則，對(duì)放水涵洞病害進(jìn)行處理。

原放水涵洞改換壓力管。當(dāng)壩高＜5m時(shí)，可采用人工或機(jī)械翻挖回填處理；原放水涵洞挖開(kāi)改換壓力管，清理管基至基巖，沿管長(zhǎng)先做30～50cm厚的鋼筋混凝土管座，然后在管座上安放鋼筋混凝土壓力管，外包鋼筋混凝土，每隔8～10m設(shè)一道混凝土截水環(huán)，鋼筋混凝土壓力管直徑一般≥30cm。

采用虹吸管法。壩高介于5～10m之間的大壩，可以采用虹吸管的方法，涵洞封堵方法同上，虹吸管可以采用抽氣式或補(bǔ)水式，先將虹吸管出口封閉，將管內(nèi)抽成真空或者用水泵將管內(nèi)注滿水，再打開(kāi)出口即可放水。

4 結(jié)束語(yǔ)

土壩建成后，壩身和壩基都不同程度的存在一定的滲流，如果滲漏量超過(guò)允許范圍，則會(huì)發(fā)生管涌、流土等滲流破壞，直接危及到大壩和下游人民生命財(cái)產(chǎn)的安全。因此對(duì)于滲漏量超過(guò)允許范圍的土壩必須查明滲漏原因并及時(shí)進(jìn)行加固處理非常重要。

通過(guò)以上多方面的探討、研究，并將部分方案應(yīng)用到實(shí)踐中去，這些方法費(fèi)省效宏，能達(dá)到預(yù)期的效果，有待于繼續(xù)用于各個(gè)水庫(kù)乃至樂(lè)安工程中去。

[1]陳曉霞.淺析均質(zhì)土壩快速施工及質(zhì)量控制[J].山西建筑，2010-01-10.