李治宏（米易縣政府投資評(píng)審中心，四川攀枝花617200）

土石壩病險(xiǎn)水庫(kù)滲漏的原因及技術(shù)處理

李治宏（米易縣政府投資評(píng)審中心，四川攀枝花617200）

水利工程在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展及社會(huì)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?kù)的蓄水量進(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(shí)還可以利用水資源進(jìn)行發(fā)電，為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供充足的能源。本文主要從病險(xiǎn)水庫(kù)滲漏的危害分析入手，重點(diǎn)對(duì)土石壩水庫(kù)壩基滲漏成因進(jìn)行了分析和闡述，并有針對(duì)性地提出了一系列病險(xiǎn)水庫(kù)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(xiǎn)水庫(kù)；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(guó)對(duì)水利工程建設(shè)投入了大量的資金，國(guó)內(nèi)中小型水庫(kù)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(guò)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(méi)有得到及時(shí)管理和維修，長(zhǎng)期下去，則會(huì)對(duì)水庫(kù)功能的正常發(fā)揮產(chǎn)生嚴(yán)重影響，甚至?xí)?duì)庫(kù)區(qū)周?chē)用裆钌a(chǎn)構(gòu)成嚴(yán)重干擾。因此，在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，相關(guān)單位應(yīng)對(duì)水庫(kù)壩基的修護(hù)與管理工作予以高度重視，有效提升水庫(kù)質(zhì)量，延長(zhǎng)水庫(kù)使用壽命，為確保我國(guó)水利工程的健康發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

2 病險(xiǎn)水庫(kù)滲漏危害分析

2.1 土石壩壩體滲漏危害

作為水庫(kù)的主體部分，壩體也是病險(xiǎn)水庫(kù)最容易出現(xiàn)滲漏的部位。具體來(lái)說(shuō)，病險(xiǎn)水庫(kù)壩體滲漏的危害可以分為以下幾個(gè)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(zhǎng)期以來(lái)，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(duì)水庫(kù)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)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(jì)，使得壩體設(shè)計(jì)過(guò)于單薄，其滲水路徑無(wú)法進(jìn)行自行封堵，導(dǎo)致壩體滲水情況的出現(xiàn)；③沒(méi)有對(duì)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(guò)高的情況則會(huì)引發(fā)潰壩危險(xiǎn)。

2.2 壩基滲漏危害

如果在壩基施工過(guò)程中沒(méi)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(méi)有開(kāi)展清理工作，并未對(duì)壩基進(jìn)行夯實(shí)和振壓操作，導(dǎo)致水庫(kù)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(shí)，水庫(kù)壩基截水槽設(shè)計(jì)不合理，極易導(dǎo)致水擊穿壩的情況出現(xiàn)，加上在施工過(guò)程中沒(méi)有對(duì)碎裂性巖石進(jìn)行防滲處理，導(dǎo)致水庫(kù)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(guò)程中，水庫(kù)壩肩極易出現(xiàn)巖石破碎性過(guò)大的情況，加上沒(méi)有得到有效的防滲治理，很容易在水庫(kù)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(guò)程中岸坡與壩體沒(méi)有進(jìn)行有效銜接等問(wèn)題，都是導(dǎo)致環(huán)壩出現(xiàn)滲漏的重要原因，拉低了水庫(kù)施工質(zhì)量，對(duì)其作用的發(fā)揮埋下巨大安全隱患。

3 水庫(kù)壩基滲漏成因分析

3.1 設(shè)計(jì)過(guò)程中存在一定缺陷

眾所周知，水庫(kù)設(shè)計(jì)階段是確保整個(gè)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(jì)圖紙進(jìn)行的，所以一旦出現(xiàn)設(shè)計(jì)方案不規(guī)范的情況，則會(huì)對(duì)水庫(kù)質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重影響。在對(duì)水庫(kù)進(jìn)行設(shè)計(jì)及施工的過(guò)程中，因部分領(lǐng)導(dǎo)者思想上的不重視，使得設(shè)計(jì)人員沒(méi)有對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)予以深入考察，因此，在沒(méi)有對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)水文地質(zhì)情況進(jìn)行充分了解的情況就盲目設(shè)計(jì)，甚至還會(huì)出現(xiàn)邊設(shè)計(jì)邊施工的情況，導(dǎo)致水庫(kù)在后期施工或者投入使用之后問(wèn)題頻出。在對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行確定的過(guò)程中，需要密切結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的基本情況，具體問(wèn)題具體分析，然而在實(shí)際操作過(guò)程中，仍舊存在照搬照抄設(shè)計(jì)方案的情況，使其脫離了施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，對(duì)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(kù)對(duì)地基條件的要求非常嚴(yán)格，這主要是因?yàn)樗畮?kù)壩基都是出于水下的，一旦地質(zhì)條件不過(guò)關(guān)，則會(huì)對(duì)壩基穩(wěn)定性產(chǎn)生嚴(yán)重影響。而部分水庫(kù)工程因工期問(wèn)題或者其他問(wèn)題，在未對(duì)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(chǎng)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(kù)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(kù)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(méi)有對(duì)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(lái)說(shuō)，主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：①早期修建的水庫(kù)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(guò)多次加高的過(guò)程中，并未對(duì)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(rùn)線(xiàn)，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(méi)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(guò)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(kù)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(kù)工程的施工要求及滲漏技術(shù)處理措施

4.1 水庫(kù)工程的施工要求

4.1.1 對(duì)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(guò)程中，相關(guān)單位應(yīng)對(duì)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(duì)施工處理方案進(jìn)行合理選擇。

4.1.2 對(duì)當(dāng)?shù)厮牡刭|(zhì)條件予以充分了解

施工人員在對(duì)水庫(kù)工程防滲漏技術(shù)進(jìn)行選擇的過(guò)程中，應(yīng)對(duì)各方面影響因素予以充分考慮，具體來(lái)說(shuō)，主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：①在對(duì)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(duì)鋪蓋涂料的原料來(lái)源、級(jí)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(duì)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(duì)相關(guān)防滲技術(shù)進(jìn)行選擇的過(guò)程中，應(yīng)參考之前的調(diào)查結(jié)構(gòu)，有效提升水庫(kù)工程施工質(zhì)量。

4.2 病險(xiǎn)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(duì)水庫(kù)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(shí)做好粘土的夯實(shí)工作和分層處理；②對(duì)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(lái)說(shuō)，灌漿處理主要用于穿孔或者沉孔的病險(xiǎn)水庫(kù)，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(duì)壩基滲漏進(jìn)行處理的過(guò)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(lái)說(shuō)，主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：①高壓噴射注漿法，通過(guò)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(duì)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(duì)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?；炷翂误w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(guò)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(lái)說(shuō)，反濾材料采用的都是三級(jí)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(duì)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(lái)預(yù)防螞蟻和老鼠的破壞，并對(duì)極易出現(xiàn)蟻巢和鼠洞的位置予以重點(diǎn)加固。

5 結(jié)語(yǔ)

總之，病險(xiǎn)水庫(kù)的滲漏處理技術(shù)的應(yīng)用不僅與水庫(kù)工程質(zhì)量及功能發(fā)揮有著密切的聯(lián)系，還與我國(guó)工農(nóng)業(yè)發(fā)展息息相關(guān)。因此，相關(guān)單位必須對(duì)水庫(kù)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(kù)工程效用的發(fā)揮提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。

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[2]高金偉.關(guān)于提高水庫(kù)工程管理養(yǎng)護(hù)工作的幾點(diǎn)建議[J].黑龍江科技信息，2013（18）：112～113.

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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(jì)與工程造價(jià)評(píng)審等相關(guān)工作。