姜書鋒

（鄭州市水利建筑勘測設(shè)計院，河南 鄭州450000）

1 水庫土壩的安全評定體系及規(guī)定

目前，中國正在使用中的水庫土壩的安全檢測體系，是從多年來的實際操作中和對基本運(yùn)作原理熟練掌握的基礎(chǔ)上建立的，已經(jīng)具備一定的標(biāo)準(zhǔn)性和規(guī)范性?，F(xiàn)在需要對已經(jīng)完工的土壩工程進(jìn)行安全方面的鑒定，根據(jù)中國水利工程的相關(guān)規(guī)定，已經(jīng)完工的水庫土壩工程要定期進(jìn)行安全檢測，在完工后的5年內(nèi)進(jìn)行第一次檢測，在完工后的6～10年內(nèi)進(jìn)行第二次檢測，在土壩出現(xiàn)嚴(yán)重的損壞或者因為自然災(zāi)害導(dǎo)致水庫的運(yùn)行發(fā)生了改變，應(yīng)該及時尋求有關(guān)部門的幫助，為了保證水庫土壩能安全運(yùn)行，一定要嚴(yán)格遵守安全鑒定的規(guī)定，對土壩的運(yùn)行、管理和性狀都及時的進(jìn)行檢測，當(dāng)土壩發(fā)生損壞時，對土壩的損壞程度進(jìn)行鑒定。根據(jù)損壞程度的不同，采取不同的處理方式，避免事故的發(fā)生，保證水庫周邊居民的生命財產(chǎn)安全［1］。

2 土壩的滲流問題

所謂的滲流，就是地下水在孔隙、裂隙和溶洞中流動。滲透場就是滲透水所占得領(lǐng)域。由于滲流處在不同的滲流場中，可以把滲流分成飽和滲流和非飽和滲流兩種。處在飽和地帶中的滲流是飽和滲流，處在非飽和地帶中的滲流是非飽和滲流，依據(jù)滲流的水頭、滲透的速度、水利梯度可以把滲流分為穩(wěn)定滲流和非穩(wěn)定滲流。非穩(wěn)定滲流就是滲流的一個或多個基本表征量跟著時間發(fā)生變化。非穩(wěn)定滲流主要是受自然原因和人為原因兩個方面影響。降水、地表的水位變化、水井抽水等做法會給地下水的徑流、排泄條件和補(bǔ)給造成影響。土壩的地基、土基、巖基的建造質(zhì)量直接關(guān)系著壩基滲流的破壞程度。超壓、滲漏、不均勻沉陷、滑動、液化等原因都會導(dǎo)致土壩的內(nèi)部發(fā)生一些大大小小的事故。如果土壩的防滲措施不夠完善，不但會給水庫的蓄水能力帶來影響，還會威脅水庫的安全。

3 土壩防滲處理技術(shù)的探討

3.1 土石壩垂直防滲工程

壩體、壩基滲漏是病險水庫大壩中常見的問題。病險水庫土壩的問題主要表現(xiàn)在三個方面［2］。

3.1.1 在土壩完工后，經(jīng)行蓄水作業(yè)，由于在施工過程中選取的原材料質(zhì)量不合格、土料的物理學(xué)指標(biāo)不得當(dāng)，導(dǎo)致實際的浸潤線比原設(shè)計的浸潤線高。使?jié)B流從水庫土壩的下游坡面流出，導(dǎo)致下游的坡面失去穩(wěn)定性。

3.1.2 由于滲流的原因，導(dǎo)致壩基和壩體發(fā)生具有危險性的變形。如壩基、壩體被掏空，損壞。

3.1.3 由于部分水庫處在地質(zhì)條件較差的地方，基礎(chǔ)的防滲方式無效，導(dǎo)致壩基發(fā)生漏水的情況。

3.2 土石坎的垂直防滲措施

面對眾多原因?qū)е碌膲误w、壩基滲漏的現(xiàn)象，大多數(shù)的水庫土壩設(shè)計者采用垂直防滲的方式防止土壩發(fā)生滲漏問題。地基隔水層比較淺或者是地基的透水層比較薄等問題，都適合使用垂直防滲的方式處理。采用封閉式的處理方式可以從根本上解決土壩滲流的問題。土石壩的垂直防滲方式主要有五個：劈裂灌漿防滲、土工合成材料防滲、混凝土防滲墻、高壓噴射灌漿防滲、沖抓套井回填黏土防滲。主要講解劈裂灌漿防滲、混凝土防滲墻、高壓噴射灌漿防滲這三種防滲措施。

3.2.1 劈裂灌漿防滲。劈裂灌漿防滲技術(shù)是在壩體的沿壩軸線上單排布設(shè)鉆孔，用壓力灌入泥漿，采用人為的方式把壩體軸線上的應(yīng)力面劈開，用泥漿析水固結(jié)、堤體濕陷密實和漿堤互壓的原理。讓裂縫、洞穴、砂層等與漿脈相連的安全隱患能夠得到緊密、擠壓、填充。最終在水庫土壩的壩體上產(chǎn)生一道垂直連續(xù)的泥漿防滲墻。提升壩體的緊密程度、增強(qiáng)壩體的抗?jié)B性，最終達(dá)到壩體防滲的目標(biāo)。

3.2.2 混凝土防滲墻?；炷练罎B墻是使用特定的機(jī)具，在壩體或者覆蓋過程中，建造一些槽孔，用泥漿堅固墻壁，使用直升的導(dǎo)管，在這些槽孔內(nèi)澆灌混凝土，建造一座不間斷的混凝土墻，達(dá)到防滲的目的。有的水庫地基不是巖石而且透水層比較厚，在這種情況下就可以采用混凝土防滲墻的方式對壩體和壩基的滲流情況進(jìn)行預(yù)防?；炷练罎B墻主要分兩種，一種是板樁式防滲墻，另一種是槽板式防滲墻?；炷练罎B墻在垂直防滲的處理中具有可以適應(yīng)各種各樣不同材料的壩體和適應(yīng)復(fù)雜的壩基水文和工程地質(zhì)條件的優(yōu)點。如果要全面解決壩體和壩基的防滲的問題，可以在土壩頂部建造一面防滲墻直接到達(dá)基巖，防滲墻的兩邊與岸坡上的防滲設(shè)施、岸邊的基巖相連，從而建立一個全面的防滲系統(tǒng)。在建造的防滲系統(tǒng)的過程中要嚴(yán)格地遵守設(shè)計原理，保證系統(tǒng)的安全性。從根本上解決水庫土壩的滲流問題。建造混凝土防滲墻是處理病險水庫防滲問題的一個重要方式。在20世紀(jì)50年代初期，意大利和法國就已經(jīng)在使用混凝土防滲墻的技術(shù)處理水庫土壩的滲流問題。之后這種處理方式在各國投入使用，中國在五十年代后期的時候?qū)@種防滲方式進(jìn)行了探索和研究。這么多年來，不論是國內(nèi)還是國外都在防滲墻的材料、厚度、造價和應(yīng)用范圍的研究上有了新的發(fā)展。在防滲墻的使用范圍上，從新建水工建筑物的基礎(chǔ)上發(fā)展到病險水庫土石壩壩基和壩體的處理問題上。在城市建筑地基的基礎(chǔ)和碼頭建造工程上的使用范圍不斷擴(kuò)大，目前，混凝土防滲墻的使用前景十分的廣闊。

3.2.3 高壓噴射灌漿。高壓噴射灌漿技術(shù)就是鉆機(jī)鉆孔達(dá)到設(shè)計深度，然后放入一個噴射管，用高壓的液流沖攪需要灌漿的地層，破壞地層中的土體結(jié)構(gòu)，用灌入的水泥漿或復(fù)合漿，把被沖攪部分的泥漿置換出來。在沖攪的過程中，噴射管一邊向上升一邊旋轉(zhuǎn)，讓灌入的水泥漿或者復(fù)合漿在凝固后形成一個凝結(jié)體，這種方式形成的凝結(jié)體穩(wěn)定性高、抗?jié)B性強(qiáng)，相對強(qiáng)度比較高。建造一段不間斷的混凝體，可以作為一道防滲墻，攔截滲流的通道，最終達(dá)到水壩防滲的目的。高壓噴射灌漿的防滲方法在噴射方式上分旋噴、定噴和擺噴三種方式。定噴會形成板狀，旋噴會形成柱狀，擺噴會使墻體的長度和厚度處在定噴和旋噴之間，高壓噴射灌漿技術(shù)適合用在各種地層中，在砂卵石層中的防滲效果尤為顯著。施工方式的差異使高噴灌漿的防滲方式分為單管法、兩管法和三管法三種不同的方式。三管法就是用三管輸送水、氣、漿這三種施工材料，水和氣同軸噴射，讓內(nèi)嘴噴射的高壓水與外嘴噴射的環(huán)繞氣流互相沖擊、切割地層，下方的噴嘴噴射凝結(jié)體，這種施工方式形成的凝結(jié)體寬度比兩管法大。用高壓噴射灌漿技術(shù)，可以有效地控制水庫土壩的滲流問題，保護(hù)壩體不受滲流的侵害。

4 結(jié)語

評估水庫土壩的安全性、研究水庫土壩的治理方式，可以及時了解水庫的狀況，發(fā)現(xiàn)問題及時處理，消除水庫土壩的安全隱患，避免發(fā)生事故，達(dá)到保護(hù)人民財產(chǎn)和安全的目的。

［1］劉杰，武建萍，高麗梅.水庫除險加固后土壩的滲流穩(wěn)定分析［J］.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)科技，2010（1）：77-79.

［2］孔偉.小型土石壩防滲加固前后滲流及穩(wěn)定分析［D］.長沙理工大學(xué)，2010：9-89.