沈悟

（貴陽(yáng)市花溪水庫(kù)管理處，貴州 貴陽(yáng) 550025）

前言

水庫(kù)管理是開(kāi)展防汛工作的重要內(nèi)容，就近幾年發(fā)生洪澇災(zāi)害的情況來(lái)看，土壩滲漏對(duì)于我國(guó)的抗洪水利工程而言具有重要意義[1]。土壩在使用過(guò)程中出現(xiàn)滲漏較為常見(jiàn)，如何進(jìn)行土壩滲漏處理對(duì)于防洪工程意義重大。結(jié)合防汛工程的實(shí)際情況和需要，對(duì)土壩滲漏的原因?qū)Σ哌M(jìn)行分析，能夠有效地及時(shí)解決突發(fā)事件，避免汛期來(lái)臨之際對(duì)區(qū)域發(fā)展負(fù)面影響。土壩滲漏管理是水利工程建設(shè)的重要內(nèi)容，是避免水害發(fā)生的重要措施。水庫(kù)管理過(guò)程中出現(xiàn)土壩滲漏情況應(yīng)該嚴(yán)肅對(duì)待，判斷滲漏的種類(lèi)的嚴(yán)重程度，進(jìn)行及時(shí)處理和維護(hù)，確保水利工程的功能效益能正常發(fā)揮[2]。目前我國(guó)已建成水庫(kù)多為土壩，部分地區(qū)土壩建設(shè)工程由于地處在偏遠(yuǎn)的山區(qū)，建筑材料稀缺，人力資源較少，缺乏充足的財(cái)政支持，受到技術(shù)條件、施工難度大等因素的限制，土壩施工質(zhì)量堪憂(yōu)，在實(shí)際使用過(guò)程中也容易出現(xiàn)土壩滲漏的情況。其中小型土壩滲漏最為常見(jiàn)，在實(shí)際的考察調(diào)研中發(fā)現(xiàn)相當(dāng)一部分的小型水庫(kù)土壩存在滲漏風(fēng)險(xiǎn)[3]。隨著各地對(duì)水利工程建設(shè)重視程度的提高，政府財(cái)政實(shí)力不斷增強(qiáng)，土壩滲漏處理技術(shù)更加成熟，土壩除險(xiǎn)加固工作不斷推進(jìn)，現(xiàn)將土壩滲漏的具體分類(lèi)及相應(yīng)的處理措施論述如下。

一、土壩滲透分類(lèi)

（一）按滲漏表現(xiàn)分類(lèi)

1.集中滲漏

集中滲漏情況下，土壩兩岸山體或者壩基、壩體流水，流出渾水或者清水，流水為射流或者是無(wú)壓流。

2.壩體浸潤(rùn)

壩體長(zhǎng)時(shí)間的處于浸潤(rùn)狀態(tài)，隨著浸潤(rùn)時(shí)間的延長(zhǎng)，壩體土層吸水變軟，可能會(huì)在壩體下流出現(xiàn)集中水流。

（二）按滲漏部位分類(lèi)

1.壩體滲漏

壩體集中滲漏或者是壩體浸潤(rùn)，壩體坡腳和背水的壩體面為主要的滲漏部位[4]。

2.繞壩滲漏

下游岸坡形成滲水，滲水主要從天然的洞穴或者是裂縫中通過(guò)。

3.壩基滲漏

土壩壩腳或者外部易滲漏的部分溢出滲水，滲漏后形成管涌、流土。

4.接觸滲漏

滲水通過(guò)土壩與剛性建筑物接觸面或者與岸坡接觸面后溢出。

二、土壩滲漏的原因分析

（一）壩體滲漏主要原因

土壩施工質(zhì)量不佳，壩體岸坡過(guò)陡，排水體面及較小，土壩承受能力不佳，導(dǎo)致下游排水體滲水，形成壩體浸潤(rùn)；防滲體被破壞，心墻面及較小或者是粘土斜墻尺寸較小，下游壩體與防滲體未進(jìn)行過(guò)渡部分設(shè)計(jì)；土壩內(nèi)部涵管設(shè)計(jì)不良，未保留節(jié)流環(huán)導(dǎo)致涵管破壞，地基建設(shè)質(zhì)量導(dǎo)致滲水從土壩薄弱部位滲出；土壩主體建設(shè)材料透水性過(guò)大，或者是土壩碾壓力度不夠?qū)е聣误w滲漏；土壩內(nèi)部有生物洞穴，為滲水提供機(jī)會(huì)；由于地質(zhì)災(zāi)害或者是認(rèn)為引起震動(dòng)，造成土壩出現(xiàn)裂縫，導(dǎo)致滲漏。

（二）繞壩滲漏主要原因

土壩兩岸山包覆蓋層較薄弱，或者兩側(cè)山體較為薄弱；斷層位于土壩壩肩岸坡位置，或者是該部分較為薄弱；土壩壩體出現(xiàn)洞穴形成滲漏通道；土壩岸坡植被遭到破壞或者是遭到風(fēng)浪沖刷，導(dǎo)致繞壩滲漏[5]。

三、水庫(kù)管理過(guò)程中土壩滲漏主要處理方法

（一）灌漿處理法

灌漿處理法主要分為劈裂式和充填式。采取灌漿的方法，對(duì)繞壩滲漏或者是壩體滲漏進(jìn)行處理，這種方法主要適用于水庫(kù)蓄水期間或者是粘土料不足的情況。對(duì)于滲漏情況較為嚴(yán)重，工程量較大，不能精準(zhǔn)確定滲漏部位的情況。若滲漏部位能夠精準(zhǔn)確定，則直接采用充填式灌漿方法。若出現(xiàn)壩體浸潤(rùn)的情況，或者是溢水點(diǎn)較高，則采取劈裂式灌漿方法進(jìn)行滲漏處理。灌漿孔距一般根據(jù)灌漿壓力和土層滲水情況確定，灌漿孔深度應(yīng)該大于漏水部位最少3cm，灌漿孔的密度逐漸增大。

（二）粘土斜墻法

粘土斜墻法的優(yōu)點(diǎn)是處理難度較小，處理成本較低，適用于壩體滲漏情況嚴(yán)重，壩坡脆弱，壩體較矮的情況。通過(guò)機(jī)械或者是人工的方式，在原來(lái)壩體的上游部位建成，防滲材料即為粘土，將粘土夯成實(shí)墻。該方法通過(guò)建立一道新的防滲體，通過(guò)斜墻粘土加固大壩上游，可以良好的處理壩基滲漏。黏土斜墻法可以降低造價(jià)，同時(shí)高效處理壩基和壩體兩個(gè)部位的滲漏[6]。在使用這一方法是應(yīng)該注意，粘土要分層夯實(shí)，嚴(yán)格按照筑壩的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工，土壩兩岸結(jié)合面做好處理，土料也應(yīng)嚴(yán)格按照各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)處理，以確保土壩滲漏達(dá)到預(yù)期的處理效果。

（三）土工合成材料防滲法

土工合成材料防滲法一般用于壩體附近粘土不足的情況，該方法同樣成本較低，施工難度小，同時(shí)具有較好的防滲性能，在溫度較低的地區(qū)也適用，重量輕，有助于控制成本造價(jià)。復(fù)合土工膜為常用的土工合成材料，復(fù)合土工膜上一般需要先鋪墊保護(hù)層土料[7]。土料的厚度必須大于0.3m，土料中不得含有體積較大的雜質(zhì)，諸如石塊、樹(shù)枝等。

（四）套井回填法

該方法利用粘土回填滲漏部位，而后加以夯實(shí)，在土壩內(nèi)部鑄成一道又良好防滲性的截水建筑，防止壩體出現(xiàn)滲漏。該方法一般采用打井機(jī)在土壩滲漏部位打孔后回填，截?cái)酀B漏。該方法主要適用于窄心墻壩裂縫情況，同樣具有操作難度小的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)防滲能力較強(qiáng)。

（五）消滅生物，填埋洞穴

生物在壩體內(nèi)或者周?chē)蚨囱ㄊ菄?yán)重威脅土壩安全的行為，容易造成壩體滲漏，這是需要找到動(dòng)物的洞穴，對(duì)老鼠等生物進(jìn)行驅(qū)除或者消滅，對(duì)其洞穴進(jìn)行堵塞處理，可以采用灌注粘土或者是開(kāi)挖回填的方式進(jìn)行處理。

四、水庫(kù)管理過(guò)程中土壩滲漏對(duì)策分析

（一）學(xué)習(xí)土壩滲漏基本知識(shí)

學(xué)習(xí)土壩滲漏的常見(jiàn)種類(lèi)和導(dǎo)致不同種類(lèi)土壩滲漏的原因很有必要。根據(jù)土壩滲漏的觀察資料，了解滲漏變化的規(guī)律和影響因素，了解浸潤(rùn)線與土壩滲漏量二者之間的變化規(guī)律，了解水庫(kù)水位和土壩滲漏量二者的變化規(guī)律。在實(shí)際情況下，土壩滲漏量加大和浸潤(rùn)線提高意味著土壩滲漏的種類(lèi)為接觸滲漏、壩體滲漏等。分析土壩滲漏的破壞性，根據(jù)土壩所在地的地形和地貌分析土壩滲漏發(fā)展情況。

（二）判斷土壩滲漏破壞情況

判斷土壩滲漏破壞情況，若土壩壩腳滲漏量巨大，或者是滲漏異常渾濁，則說(shuō)明土壩破壞。若滲漏量突然減少，則可能是土壩內(nèi)部坍塌，滲漏通道暫時(shí)被堵住，也說(shuō)明了壩體破壞嚴(yán)重。觀察壩體滲漏流水的渾濁程度，進(jìn)而判滲漏破壞情況。

（三）防滲心墻施工工程質(zhì)量控制

泥漿質(zhì)量。泥漿在防滲心墻的施工中起到的作用是至關(guān)重要的。泥漿在造孔時(shí)可以冷卻鉆頭，保護(hù)孔壁；在清孔時(shí)可以穩(wěn)定孔壁，泥漿的重要作用不言而喻因此造孔施工的質(zhì)量很大程度上取決于泥漿的質(zhì)量。評(píng)定泥漿質(zhì)量好壞的指標(biāo)有流變性能、粘結(jié)性能以及穩(wěn)定性等。在施工的過(guò)程中，應(yīng)該嚴(yán)格檢測(cè)控制泥漿的相關(guān)指標(biāo)，泥漿的密度應(yīng)該嚴(yán)格控制在1.2g/cm3-1.3g/cm3[8]。

孔垂直度與平整度。防滲心墻的平整度和垂直度的指標(biāo)應(yīng)該嚴(yán)格把控，因?yàn)檫@兩個(gè)因素直接影響墻體的厚度和連續(xù)性，孔的斜率小于0.4%是相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。工程實(shí)踐中有許多方法來(lái)控制孔的斜率、平整度、垂直度等指標(biāo)，最常見(jiàn)的有：①避免鉆機(jī)偏移。擺放鉆機(jī)的地基應(yīng)該牢固緊密，確保鉆機(jī)可以平穩(wěn)工作，避免鉆機(jī)造孔時(shí)由于地基導(dǎo)致孔的指標(biāo)不合格，斜率過(guò)大等情況的發(fā)生。一般選擇機(jī)械碾壓法壓實(shí)地基，這樣使得導(dǎo)墻的作用得到最大的發(fā)揮。而澆筑導(dǎo)墻時(shí)應(yīng)該保證墻頂平整度，導(dǎo)墻的平面位置要平行于防滲墻中心。②保證防滲墻軸線與錘具中心是對(duì)齊的狀態(tài)，鉆機(jī)的基座也要保證平整。斜錘具鋼絲繩也要按照要求測(cè)量，最重要和墻體軸線吻合。剛開(kāi)始造孔的時(shí)候要確保孔斜率小于0.4%，因此要多次測(cè)量斜率以達(dá)到要求。

槽孔入巖與入巖深度。在土壩壩體維護(hù)中，勘探孔的間距對(duì)施工過(guò)程也有一定影響，其中間距大會(huì)增大施工難度，甚至可能會(huì)把壩體中的其他石頭錯(cuò)認(rèn)為基巖，這是非常嚴(yán)重的錯(cuò)誤。而因?yàn)槠渌蛩氐南拗疲热缳Y金、施工進(jìn)度等，在實(shí)際的施工過(guò)程項(xiàng)目進(jìn)度較為緊張，在基礎(chǔ)的施工流程完成后，一般不會(huì)再次增加勘探孔的數(shù)量，因此，要做好鉆孔記錄，保證施工過(guò)程中設(shè)置合理數(shù)量的勘探孔，合理判斷防滲墻嵌入巖石的深度，同時(shí)確保施工質(zhì)量，嚴(yán)格按照施工過(guò)程中的單位時(shí)間判斷掘進(jìn)量，確保墻體嵌入深度合乎標(biāo)準(zhǔn)。

清孔和接頭處理。清孔有許多方法，在對(duì)槽底的泥漿進(jìn)行清除時(shí)，一般采取潛水排污泵進(jìn)行，其他情況下一般降掏渣筒和泥漿泵結(jié)合起來(lái)進(jìn)行適用。砂石與巖屑泥漿通過(guò)同時(shí)輸送的泥漿來(lái)代替置換。清孔進(jìn)行的不徹底或者沒(méi)有足夠時(shí)間進(jìn)行清孔時(shí)，可以使用空壓機(jī)來(lái)提高效率與效果。鋼絲刷子來(lái)處理接頭是十分常見(jiàn)的方法，根據(jù)刷子上的泥屑、淤積來(lái)判斷清理是否合格。

混凝土澆筑。拌合物質(zhì)量、澆筑連續(xù)性等都是影響澆筑的重要因素。在進(jìn)行澆筑時(shí)，一般將膽賽管、泡沫球等放在漏斗下口處來(lái)避免管內(nèi)泥漿與混凝土混合。澆筑的順序首先為槽底，施工過(guò)程中為方便導(dǎo)管的提升和拆除，要定期記錄混凝土的高度。導(dǎo)管埋入深度要保證在1 米以上，以2m-4m 最為合適，且在澆灌過(guò)程中不能離開(kāi)混凝土，直到混凝土澆灌到導(dǎo)管埋深在6m時(shí)將導(dǎo)管提升，超過(guò)6m 導(dǎo)管就很難提升了。

結(jié)束語(yǔ)

水庫(kù)管理過(guò)程中，土壩在長(zhǎng)時(shí)間的使用后，都會(huì)出現(xiàn)滲漏情形，土壩和壩基是滲漏發(fā)生的主要部位。土壩出現(xiàn)滲漏情況要及時(shí)關(guān)注，判斷土壩滲漏破壞情況，如果滲漏量超過(guò)一定程度，則要及時(shí)進(jìn)行處理維護(hù)，否則易發(fā)生流土、管涌等大規(guī)模的土壩破壞情況。水庫(kù)管理人員也要學(xué)習(xí)土壩滲漏的基本知識(shí)，對(duì)于土壩滲漏的原因進(jìn)行分析和查明，采取適當(dāng)?shù)姆绞教幚硗翂螡B漏情況，提升防滲效果，若出現(xiàn)超出范圍的滲漏要及時(shí)上報(bào)，在保證防滲效果的前提下，采用造價(jià)最低、操作最簡(jiǎn)便的處理方式進(jìn)行土壩維護(hù)，保障土壩下游人民的生命安全和財(cái)產(chǎn)安全。