滲漏是水庫(kù)堤壩常見(jiàn)危害，若不及時(shí)處理，輕則導(dǎo)致水庫(kù)水量損失，水位無(wú)法到達(dá)正常蓄水位，影響水庫(kù)發(fā)揮正常的使用功能。嚴(yán)重滲漏問(wèn)題會(huì)威脅水庫(kù)堤壩安全穩(wěn)定，突發(fā)的潰壩更會(huì)給下游居民的生產(chǎn)生活帶來(lái)災(zāi)難。在處理水庫(kù)堤壩滲漏問(wèn)題之前，需對(duì)存在滲漏現(xiàn)象的堤壩進(jìn)行滲漏檢測(cè)，查明滲漏區(qū)域、滲漏規(guī)模和滲漏通道，合理選擇防滲措施。水庫(kù)蓄水運(yùn)行期間，由于壩區(qū)水壓力的變化、地質(zhì)條件的復(fù)雜、荷載組合多變等因素致使?jié)B漏檢測(cè)存在一定難度。因此探索一個(gè)有效的檢測(cè)方法對(duì)于水庫(kù)滲漏檢測(cè)具有重要的指導(dǎo)意義。本文以某水利樞紐工程為例，探討地下水流速測(cè)定在水庫(kù)滲漏檢測(cè)中的應(yīng)用。

一、工程基本情況

某水利樞紐工程由主壩、副壩、溢洪道等建筑物組成，主壩壩型為瀝青混凝土心墻堆石壩，主壩壩頂高程為730.80m。該工程正常蓄水位724.0m，死水位707.0m，防洪限制水位724.0m，設(shè)計(jì)洪水位729.09m，校核洪水位731.18m，總庫(kù)容3.04億m3。在蓄水過(guò)程中，水位升至692.0m時(shí)，水庫(kù)左、右壩肩出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。

二、地下水流速測(cè)定原理

選取放射性同位素單孔稀釋示蹤法測(cè)定地下水流速，其原理是將投源孔中的水體與投放的示蹤劑均勻混合，鉆孔內(nèi)流動(dòng)的地下水會(huì)稀釋孔內(nèi)示蹤劑，使得示蹤劑濃度降低。由于孔內(nèi)不同深度的地下水流速具有差異，所以示蹤劑濃度變化有快慢之分，根據(jù)這種關(guān)系，通過(guò)計(jì)算示蹤劑濃度變化快慢，即可求出孔內(nèi)地下水滲透流速，根據(jù)流速大小劃分出各鉆孔不同深度地下水的滲漏程度等級(jí)。該種方法能高效、快捷地測(cè)定地下水滲流速度、滲透流向等參數(shù)，有利于準(zhǔn)確分析地下水滲流場(chǎng)的動(dòng)態(tài)過(guò)程。

三、地下水流速測(cè)定試驗(yàn)實(shí)施及檢測(cè)結(jié)果分析與評(píng)價(jià)

1.試驗(yàn)孔布設(shè)

滲漏檢測(cè)過(guò)程中，通過(guò)對(duì)左、右壩肩出現(xiàn)滲漏及異?，F(xiàn)象的分析，沿壩軸線在防滲心墻下游側(cè)壩頂布置檢測(cè)孔5個(gè)，壩體心墻上游側(cè)布置檢測(cè)孔3個(gè)，采用地下水流速流向儀進(jìn)行孔內(nèi)地下水流速測(cè)定。通過(guò)各孔的流速測(cè)定結(jié)果分析不同深度上的流速差異，判定壩基各部位的滲漏情況。

2.流速測(cè)定結(jié)果

地下水流速測(cè)定成果如圖1所示。

（1）心墻下游側(cè)壩頂1孔

鉆進(jìn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)瀝青混凝土心墻下游過(guò)渡料層內(nèi)隨機(jī)分布大量卵石，含有漂石，鉆進(jìn)過(guò)程中局部有漏漿現(xiàn)象；其中在底梁附近，鉆進(jìn)過(guò)程中漏漿嚴(yán)重，且漏漿速度較快，該段多以卵石及碎石為主，空隙大，漿液擴(kuò)散迅速。

該孔共進(jìn)行29個(gè)點(diǎn)的流速測(cè)定，其中有7個(gè)點(diǎn)流速介于0.05～0.1cm/s之間，有11個(gè)點(diǎn)流速大于0.1cm/s，流速最大值為0.36cm/s，位于底梁一帶?？傮w看流速較大段主要集中出現(xiàn)在壩基防滲墻中上部，基巖以下段流速值總體相對(duì)偏小，個(gè)別部位偏大。底梁一帶地下水流速大，是造成鉆孔漿液跑漏的主要原因。

（2）心墻下游側(cè)壩頂2孔

鉆進(jìn)過(guò)程中揭露的過(guò)渡料層物質(zhì)組成情況與前孔基本一致，鉆進(jìn)過(guò)程中局部有漏漿現(xiàn)象；底梁附近段較其他段漏漿嚴(yán)重，且漏漿速度較快。該段所取卵石磨圓較好，稍有黏土附著。

該孔共進(jìn)行37個(gè)點(diǎn)的流速測(cè)定，其中有9個(gè)點(diǎn)流速介于0.05～0.1cm/s之間有4個(gè)點(diǎn)流速大于0.1cm/s，最大流速為0.96cm/s，位于底梁下部?？傮w看流速大于0.05cm/s檢測(cè)點(diǎn)均位于壩基防滲墻段。

（3）心墻上游側(cè)壩坡3孔

鉆進(jìn)過(guò)程中揭露的混凝土心墻下游過(guò)渡料層物質(zhì)組成與前孔基本一致，鉆進(jìn)過(guò)程中局部有漏漿現(xiàn)象；底梁附近鉆進(jìn)過(guò)程中漏漿較為嚴(yán)重，該段組成物質(zhì)情況多以碎石、卵石為主，空隙大。

該孔共進(jìn)行38個(gè)點(diǎn)的流速測(cè)定，其中有10個(gè)點(diǎn)流速介于0.05～0.1cm/s之間， 10個(gè)點(diǎn)流速大于0.1cm/s，流速最大值為0.19cm/s，位于壩基防滲墻中部，底梁一帶流帶最大值達(dá)0.17cm/s?？傮w看防滲墻中上部流速值均偏大。

（4）心墻下游側(cè)壩頂4孔

鉆進(jìn)過(guò)程中揭露瀝青混凝土心墻下游過(guò)渡料層內(nèi)隨機(jī)分布大量卵石，含漂石，底梁附近段鉆進(jìn)過(guò)程中跑漿較為嚴(yán)重，漏漿速度較快，組成物質(zhì)多以碎石、卵礫石為主，空隙大。

該孔共進(jìn)行29個(gè)點(diǎn)的流速測(cè)定，其中有16個(gè)點(diǎn)流速介于0.05～0.1cm/s之間，有3個(gè)點(diǎn)流速大于0.1cm/s，最大流速值為0.25 cm/s，位于底梁一帶。

（5）心墻上游壩坡5孔

鉆進(jìn)過(guò)程中揭露瀝青混凝土心墻下游過(guò)渡料層內(nèi)隨機(jī)分布大量卵石，含漂石，鉆進(jìn)過(guò)程中有漏漿現(xiàn)象；底梁附近鉆進(jìn)過(guò)程中漏漿較為嚴(yán)重，所取卵石磨圓較好，含碎石。

該孔共進(jìn)行22個(gè)點(diǎn)的流速測(cè)定，其中共4個(gè)點(diǎn)流速介于0.05～0.1cm/s之間， 12個(gè)點(diǎn)流速大于0.1cm/s，最大值為0.21cm/s，防滲墻中部。底梁一帶流速為0.17cm/s。

（6）心墻下游側(cè)壩頂6孔

鉆進(jìn)過(guò)程中揭露瀝青混凝土心墻下游過(guò)渡料層內(nèi)隨機(jī)分布大量卵石，含漂石，鉆進(jìn)過(guò)程中有漏漿現(xiàn)象；鉆進(jìn)至底梁附近漏漿較為嚴(yán)重，取芯卵石磨圓較好，并有碎石，粒徑較大，空隙大。繼續(xù)鉆進(jìn)至防滲墻底部揭露18cm厚卵礫石后見(jiàn)到基巖，卵礫石粒徑較大，磨圓較好，水流沖刷現(xiàn)象明顯，說(shuō)明防滲墻底部存在沉渣。從防滲墻取芯情況看，該孔混凝土防滲墻質(zhì)量較好，未見(jiàn)明顯孔洞及砂礫石夾層等情況。

該孔共進(jìn)行33個(gè)點(diǎn)的流速測(cè)定，其中有3個(gè)點(diǎn)流速介于0.05～0.1cm/s之間，有28個(gè)點(diǎn)流速大于0.1cm/s，由于鉆孔穿透防滲墻底部，存在較厚的砂礫石，與庫(kù)水之間水力聯(lián)系較為密切，鉆孔內(nèi)水位上升較大，存在向上水流，在此處孔內(nèi)水流向覆蓋層下游方向滲流，所以孔內(nèi)在此處向上滲流速度逐漸減小。該孔流速無(wú)法真實(shí)反應(yīng)底梁一帶流速。

該孔檢測(cè)結(jié)果說(shuō)明，如果防滲墻及與基巖接觸帶防滲效果不好，向下游必然產(chǎn)生較大滲水壓力，同樣會(huì)存在較大滲漏的可能。

（7）心墻下游側(cè)壩頂7孔

鉆進(jìn)過(guò)程中實(shí)際揭露瀝青混凝土心墻下游過(guò)渡料層內(nèi)隨機(jī)分布大量卵石，含漂石，鉆進(jìn)過(guò)程中有漏漿現(xiàn)象；底梁附近段未出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象，底梁下部所取巖性為較厚的粘性土。

該孔段共進(jìn)行28個(gè)點(diǎn)的流速測(cè)定，其中有8個(gè)檢測(cè)點(diǎn)流速介于0.05～0.1cm/s之間，最大流速為0.095cm/s，位于防滲墻下部基巖內(nèi)。防滲墻段最大流速為0.07cm/s，底梁下部地下水流速為0.05cm/s左右，相對(duì)其他檢測(cè)孔，該部位流速很小。

（8）心墻上游壩坡8孔

鉆進(jìn)過(guò)程中實(shí)際揭露瀝青混凝土心墻下游過(guò)渡料層內(nèi)隨機(jī)分布大量卵石，含漂石，鉆進(jìn)過(guò)程中有漏漿現(xiàn)象；底梁附近段無(wú)漏漿現(xiàn)象，有底梁下部所取巖性為較厚的粘性土。

該孔段共進(jìn)行27個(gè)點(diǎn)的流速測(cè)定，其中有10個(gè)檢測(cè)點(diǎn)流速介于0.05～0.1cm/s之間，有1個(gè)檢測(cè)點(diǎn)流速為0.27cm/s，位于防滲墻下部基巖內(nèi)。底梁一帶流速為0.07cm/s左右，相比其他檢測(cè)孔該部位的流速很小。

圖1 各孔數(shù)流速～高程曲線圖

3.各孔異常流速分析

通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析：2孔、4孔、6孔、1孔及3孔在底梁附近，各孔相應(yīng)部位流速較大，多大于0.1cm/s，而對(duì)應(yīng)部位在鉆進(jìn)過(guò)程中均存在較嚴(yán)重的漏漿情況?；炷练罎B墻多個(gè)部位地下水流速介于0.05～0.1cm/s之間，個(gè)別部位地下水流超過(guò)0.1cm/s，并且在各孔總測(cè)定長(zhǎng)度中所占比例較大。因此，根據(jù)本次流帶檢測(cè)結(jié)果判斷，混凝土防滲墻局部存在滲漏問(wèn)題。

4.綜合分析

各孔流速測(cè)定結(jié)果表明：底梁以下防滲墻及與基巖接觸帶均存在流速偏大情況，河床中部及右側(cè)檢測(cè)孔，流速測(cè)定結(jié)果也表明底梁及以下防滲墻段局部存在流速偏大部位，多分布在底梁及以下防滲墻淺部。防滲墻以下基巖段局部有流速偏大較明顯部位，主要在河床右側(cè)覆蓋層相對(duì)較薄地段，隨著基巖的加深，測(cè)得流速值漸小。

河床段現(xiàn)有檢測(cè)孔檢測(cè)結(jié)果總體表明：防滲墻及下部基巖存在不同程度的滲漏問(wèn)題，底梁及淺部防滲墻局部滲漏問(wèn)題較嚴(yán)重，且河床兩側(cè)覆蓋層相對(duì)較薄段相對(duì)嚴(yán)重。

四、結(jié)論

本文采用地下水流速測(cè)定方法對(duì)某水庫(kù)堤壩進(jìn)行滲漏檢測(cè)，選取代表性部位作為檢測(cè)孔，采用地下水流速流向儀進(jìn)行孔內(nèi)地下水流速測(cè)定，根據(jù)各檢測(cè)孔流速與高程關(guān)系曲線，判斷分析不同深度上的流速差異，從而確定堤壩滲漏點(diǎn)及滲漏情況，為查明滲漏途徑及滲漏趨勢(shì)提供了工程應(yīng)用實(shí)例。實(shí)際上水庫(kù)滲漏情況非常復(fù)雜，單一地下水流速測(cè)定方法并不能準(zhǔn)確探獲滲漏通道的位置及特征。堤壩滲漏探測(cè)方法還可以采用工程地質(zhì)鉆探、水位觀測(cè)、示蹤試驗(yàn)、鉆孔電視、水溫觀測(cè)及模擬分析等多種手段、多種方法綜合分析、驗(yàn)證。因此，滲流檢測(cè)技術(shù)需要深入發(fā)展，高效滲漏檢測(cè)技術(shù)或成為未來(lái)研究方向■