土石壩病險水庫滲漏的原因及技術(shù)處理

李治宏（米易縣政府投資評審中心，四川攀枝花617200）

土石壩病險水庫滲漏的原因及技術(shù)處理

李治宏（米易縣政府投資評審中心，四川攀枝花617200）

水利工程在我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展及社會穩(wěn)定方面發(fā)揮著十分重要的作用，其不僅為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提升了充足的水資源，還能夠?qū)λ畮斓男钏窟M(jìn)行有效調(diào)節(jié)，以免因?yàn)楹樗蛘弑┯暌l(fā)洪澇災(zāi)害，同時還可以利用水資源進(jìn)行發(fā)電，為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供充足的能源。本文主要從病險水庫滲漏的危害分析入手，重點(diǎn)對土石壩水庫壩基滲漏成因進(jìn)行了分析和闡述，并有針對性地提出了一系列病險水庫滲漏技術(shù)處理措施，希望給行業(yè)相關(guān)人士提供一定的參考和借鑒。

病險水庫；滲漏；危害；原因；處理技術(shù)

1 引言

隨著經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，我國對水利工程建設(shè)投入了大量的資金，國內(nèi)中小型水庫建設(shè)取得良好成果，其施工材料及施工技術(shù)方面也有了大幅度提升。但是在實(shí)際運(yùn)行過程總，因受到不同因素的影響，使得壩基出現(xiàn)滲漏情況，一旦這種滲漏情況沒有得到及時管理和維修，長期下去，則會對水庫功能的正常發(fā)揮產(chǎn)生嚴(yán)重影響，甚至?xí)靺^(qū)周圍居民生活生產(chǎn)構(gòu)成嚴(yán)重干擾。因此，在實(shí)際運(yùn)行過程中，相關(guān)單位應(yīng)對水庫壩基的修護(hù)與管理工作予以高度重視，有效提升水庫質(zhì)量，延長水庫使用壽命，為確保我國水利工程的健康發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

2 病險水庫滲漏危害分析

2.1 土石壩壩體滲漏危害

作為水庫的主體部分，壩體也是病險水庫最容易出現(xiàn)滲漏的部位。具體來說，病險水庫壩體滲漏的危害可以分為以下幾個方面：①因壩體內(nèi)部土質(zhì)還有大量雜質(zhì)，大大提升了壩體土壤的透水性和滲水性，長期以來，在壩體結(jié)構(gòu)不強(qiáng)或者密實(shí)度不足的位置產(chǎn)生滲水；②壩體厚度不夠，在對水庫進(jìn)行設(shè)計的過程中并未嚴(yán)格依據(jù)水利技術(shù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行嚴(yán)格設(shè)計，使得壩體設(shè)計過于單薄，其滲水路徑無法進(jìn)行自行封堵，導(dǎo)致壩體滲水情況的出現(xiàn)；③沒有對壩體漏洞進(jìn)行有效處理，使之產(chǎn)生相應(yīng)的滲水通道，從而誘發(fā)壩體出現(xiàn)局部滲水的情況；④壩體年久失修或者維護(hù)不利，存在大量的蟻巢或者鼠洞，一旦出現(xiàn)水位過高的情況則會引發(fā)潰壩危險。

2.2 壩基滲漏危害

如果在壩基施工過程中沒有嚴(yán)格依據(jù)相關(guān)施工規(guī)范進(jìn)行操作，極易導(dǎo)致壩基出現(xiàn)滲漏危害。比如，施工之前沒有開展清理工作，并未對壩基進(jìn)行夯實(shí)和振壓操作，導(dǎo)致水庫壩基在巨大水壓之下形成透水層和透水通道，使得壩基出現(xiàn)滲漏危害。與此同時，水庫壩基截水槽設(shè)計不合理，極易導(dǎo)致水擊穿壩的情況出現(xiàn)，加上在施工過程中沒有對碎裂性巖石進(jìn)行防滲處理，導(dǎo)致水庫壩基底部出現(xiàn)滲水通道。

2.3 環(huán)壩滲漏危害

在實(shí)際應(yīng)用過程中，水庫壩肩極易出現(xiàn)巖石破碎性過大的情況，加上沒有得到有效的防滲治理，很容易在水庫的薄弱位置出現(xiàn)繞滲情況。此外，壩體截水槽深度不足、碾壓工作不到位、施工過程中岸坡與壩體沒有進(jìn)行有效銜接等問題，都是導(dǎo)致環(huán)壩出現(xiàn)滲漏的重要原因，拉低了水庫施工質(zhì)量，對其作用的發(fā)揮埋下巨大安全隱患。

3 水庫壩基滲漏成因分析

3.1 設(shè)計過程中存在一定缺陷

眾所周知，水庫設(shè)計階段是確保整個水利工程施工質(zhì)量以及后期功能發(fā)揮的前提和基礎(chǔ)，幾乎全部后續(xù)施工都是依據(jù)設(shè)計圖紙進(jìn)行的，所以一旦出現(xiàn)設(shè)計方案不規(guī)范的情況，則會對水庫質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重影響。在對水庫進(jìn)行設(shè)計及施工的過程中，因部分領(lǐng)導(dǎo)者思想上的不重視，使得設(shè)計人員沒有對施工現(xiàn)場予以深入考察，因此，在沒有對施工現(xiàn)場水文地質(zhì)情況進(jìn)行充分了解的情況就盲目設(shè)計，甚至還會出現(xiàn)邊設(shè)計邊施工的情況，導(dǎo)致水庫在后期施工或者投入使用之后問題頻出。在對設(shè)計方案進(jìn)行確定的過程中，需要密切結(jié)合施工現(xiàn)場的基本情況，具體問題具體分析，然而在實(shí)際操作過程中，仍舊存在照搬照抄設(shè)計方案的情況，使其脫離了施工現(xiàn)場的實(shí)際情況，對后期壩基施工質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重影響。

3.2 地質(zhì)方面存在一定缺陷

眾所周知，興建水庫對地基條件的要求非常嚴(yán)格，這主要是因?yàn)樗畮靿位际浅鲇谒碌?，一旦地質(zhì)條件不過關(guān)，則會對壩基穩(wěn)定性產(chǎn)生嚴(yán)重影響。而部分水庫工程因工期問題或者其他問題，在未對地質(zhì)情況進(jìn)行充分勘察和了解的情況就盲目施工，即便遇到施工現(xiàn)場地層深處存在熔巖的情況也并未進(jìn)行優(yōu)秀奧處理，導(dǎo)致水庫工程后期投入使用之后出現(xiàn)壩基滲漏的情況。此外，部分水庫工程壩基是在發(fā)育不好的巖石或者山包上修建的，有些施工單位為降低施工成本，沒有對壩基進(jìn)行徹底填筑，為后期施工埋下巨大安全隱患。

3.3 施工方面存在一定缺陷

具體來說，主要表現(xiàn)為以下幾個方面：①早期修建的水庫壩基因缺少有效的質(zhì)量監(jiān)控手段，導(dǎo)致壩基出現(xiàn)碾壓不充分或者土壤中含有較多雜質(zhì)的情況出現(xiàn)；②分段施工接頭出并未采取合理措施進(jìn)行有效搭接；③在大壩經(jīng)過多次加高的過程中，并未對新老結(jié)合部位進(jìn)行規(guī)范處理，使得結(jié)合層面上產(chǎn)生嚴(yán)重的粉層情況，導(dǎo)致水平滲水的情況出現(xiàn)；④壩后排水反濾體質(zhì)量較差甚至出現(xiàn)失效的情況，明顯抬高了出逸點(diǎn)和浸潤線，使?jié)B水不得不從坡面上留出，造成壩基滲漏；⑤壩下涵管沒有設(shè)置相應(yīng)的截水環(huán)，或者截水環(huán)設(shè)置數(shù)量過少，加上地基基礎(chǔ)軟硬情況的影響，使得涵管出現(xiàn)漏水或者變形折斷的情況。

3.4 材料上的缺陷

壩基的施工材料是質(zhì)量的基礎(chǔ)保證，由于壩基常年的處于地下水的浸泡中，受到水流的沖刷，所以要具有極強(qiáng)的抗沖擊性、抗壓力和耐腐蝕性，才能夠有效的防止?jié)B漏。但是在早期的水庫工程施工中，由于施工材料比較匱乏，有些水泥和石灰的規(guī)格不符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，土料的使用也是就近取材，含量大量的腐殖質(zhì)和淤泥等，致使壩基在后期使用中，發(fā)生不均勻的沉降，造成壩基滲水。

4 水庫工程的施工要求及滲漏技術(shù)處理措施

4.1 水庫工程的施工要求

4.1.1 對垂直防滲加固予以高度重視

相比較水平防滲加固措施而言，垂直防滲加固措施的加密機(jī)防滲效果更好。前者雖然能夠確保壩基滲透的穩(wěn)定性，但是仍舊存在一定的滲漏水量損失。所以，在實(shí)際操作過程中，相關(guān)單位應(yīng)對垂直防滲加固方式方法予以充分利用，并與水平防滲技術(shù)進(jìn)行有效結(jié)合，從實(shí)際情況出發(fā)，對施工處理方案進(jìn)行合理選擇。

4.1.2 對當(dāng)?shù)厮牡刭|(zhì)條件予以充分了解

施工人員在對水庫工程防滲漏技術(shù)進(jìn)行選擇的過程中，應(yīng)對各方面影響因素予以充分考慮，具體來說，主要表現(xiàn)為以下幾個方面：①在對當(dāng)?shù)厮牡刭|(zhì)條件、河床覆蓋層厚度等情況予以詳細(xì)了解；②還需要對鋪蓋涂料的原料來源、級配、最大干容量、最優(yōu)含水量以及允許滲透坡降等情況予以明確；③對土層成層性以及是否含有透水砂礫石層和不透水層情況予以充分了解；④在對相關(guān)防滲技術(shù)進(jìn)行選擇的過程中，應(yīng)參考之前的調(diào)查結(jié)構(gòu)，有效提升水庫工程施工質(zhì)量。

4.2 病險滲漏技術(shù)處理措施

4.2.1 壩體的加固處理

具體步驟如下：①粘土斜墻防滲處理技術(shù)，主要用于對水庫大壩不良土壤以及滲漏部位進(jìn)行一種，并回填合格的防滲粘土，同時做好粘土的夯實(shí)工作和分層處理；②對內(nèi)坡混凝土面進(jìn)行加固處理，通常需要在大壩內(nèi)坡鋪設(shè)0.8～1.5m的混凝土面板，并運(yùn)用閉孔發(fā)泡板進(jìn)行鑲嵌操作，有效提升壩體的穩(wěn)定性。

4.2.2 孔洞灌漿處理

一般來說，灌漿處理主要用于穿孔或者沉孔的病險水庫，具體可以采用錐探灌漿法進(jìn)行處理，并以粘土為主要的灌漿原料。此外，在對壩基滲漏進(jìn)行處理的過程中可以使用帷幕灌漿法，以水泥為主要灌漿原料，并將壓力設(shè)置成為你水頭壓力的1.5倍，以免出現(xiàn)壩基裂隙擴(kuò)展的情況。

4.2.3 防滲墻處理

具體來說，主要表現(xiàn)為以下幾個方面：①高壓噴射注漿法，通過鉆機(jī)將帶有特殊噴嘴的注漿管送入土層的預(yù)設(shè)位置，然后以一定速度旋轉(zhuǎn)鉆桿，并逐漸向上提升，使得高壓水能夠?qū)ν馏w形成有效破壞，從而使水泥漿液能夠與土粒進(jìn)行強(qiáng)制混合，等到漿液凝固之后，土體能夠形成強(qiáng)度較高的固結(jié)防滲墻體；②針對大壩壩頂心墻位置，使用沖抓鉆將質(zhì)量低劣的土體予以取出，然后將粘土進(jìn)行分層回填，并夯實(shí)到位，從而形成一道質(zhì)量較高的粘土防滲心墻；③采用塑性混凝土防滲墻技術(shù)，對混凝土配合比予以嚴(yán)格控制，有效提升塑性混凝土防滲墻施工質(zhì)量，為確保混凝土壩體的防滲效果打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

4.2.4 增設(shè)導(dǎo)滲溝

通過增加反濾排水棱體及砂石的方式實(shí)現(xiàn)增設(shè)到導(dǎo)滲溝的目的。一般來說，反濾材料采用的都是三級導(dǎo)慮的形式，其面層主要是由干砌塊石組成，以便大壩土體水分能夠合理排出，以免出現(xiàn)壩體滲透情況。

4.2.5 封堵鼠洞和蟻巢

在枯水期對蟻巢和鼠洞位置進(jìn)行確定，并采取合理手段殺滅蟻害和鼠害。此外，還可以使用高噴墻與混凝土防滲墻相結(jié)合的方式來預(yù)防螞蟻和老鼠的破壞，并對極易出現(xiàn)蟻巢和鼠洞的位置予以重點(diǎn)加固。

5 結(jié)語

總之，病險水庫的滲漏處理技術(shù)的應(yīng)用不僅與水庫工程質(zhì)量及功能發(fā)揮有著密切的聯(lián)系，還與我國工農(nóng)業(yè)發(fā)展息息相關(guān)。因此，相關(guān)單位必須對水庫工程大壩滲漏情況予以重點(diǎn)關(guān)注，加強(qiáng)滲漏原因查找，并采取合理措施進(jìn)行處理，為水庫工程效用的發(fā)揮提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。

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TV223.4

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2095-2066（2016）34-0117-02

2016-11-24

李治宏（1974-），男，工程師，本科，主要從事水利水電工程設(shè)計與工程造價評審等相關(guān)工作。