灰?guī)r地區(qū)水庫庫盆滲漏處理技術探討

摘要：本文主要對灰?guī)r地區(qū)水庫庫盆滲漏問題進行分析，并在此基礎上就如何有效防治石灰?guī)r地區(qū)水庫庫盆滲漏，提出一些建設性建議和處理對策，以供參考。

關鍵詞：灰?guī)r地區(qū);水庫;庫盆滲漏;對策

實踐中可以看到，很多水庫或修建在灰?guī)r發(fā)育地帶，在巖溶發(fā)育的巖基上建造水庫，其基礎處理以及水庫周邊和庫盆的防滲處理非常重要，同時也對處理技術提出了更高的要求。

1、灰?guī)r地區(qū)水庫庫盆滲漏問題分析

灰?guī)r地區(qū)水庫庫盆滲漏產(chǎn)生的主要原因在于，庫盆可溶巖巖層上覆蓋著可滲透土體（一般是較薄的粉砂土、細砂土以及亞粘土;或者是比較厚但滲透性特別大的砂礫石層），一旦水庫蓄水，就會增大庫盆位置的水壓力，此時覆蓋層受到水流侵蝕作用的影響，土層滲漏通道隨之不斷增大，直到巖溶化地層開口位置形成較為集中的水流，進而導致覆蓋層突然遭到破壞，形成陷坑。從庫盆滲漏情況來看，庫盆被粘土層覆蓋，其滲漏主要表現(xiàn)為兩種可能性。第一種，水庫中的水位迅速升高，產(chǎn)生巨大的庫水壓力，其作用方向向下，直至擊穿覆蓋層，進行引起滲漏問題;第二種，由于水庫兩岸位置的地下水位不斷被抬高，導致灰?guī)r巖溶地下水對覆蓋層產(chǎn)生直接的頂托作用力;巖溶空腔壓縮氣體時，對覆蓋層產(chǎn)生向上的沖破力，進而導致滲漏問題發(fā)生。

對于擊穿塌陷而言，通常與滲漏塌陷相伴而生，不易區(qū)分，但形式上表現(xiàn)出非常強的突然性，這與水庫中的水位迅速升高關系密切。就沖爆塌陷來看，其主要是指下伏巖溶空腔水體被壓縮，增壓氣體向上頂托超過覆蓋層的最大承載強度，沖破覆蓋層以后就會產(chǎn)生的塌陷滲漏問題。當這種現(xiàn)象發(fā)生在庫盆位置時，即溝通了巖溶空腔和水庫庫水之間的聯(lián)系，產(chǎn)生滲漏通道，由于自重力作用，因此覆蓋層巖土體、庫水會迅速沿巖溶通道向下漏失，如圖1"所示。

圖1：水庫庫盆位置的沖破性滲漏病害

上述問題多發(fā)于我國南方地區(qū)，比如布也水庫，其庫水容量可達318萬立方米。庫區(qū)巖溶地帶的地下水位隨著季節(jié)的變化變動比較大，而且水位經(jīng)常波動在庫盆灰?guī)r、覆蓋層附近，其覆蓋層l至4米為砂礫石粘土，具有較強的隔水性。

因地下水位季節(jié)性變化產(chǎn)生的正負壓力影響，覆蓋層完整性遭到了嚴重的破壞，并且形成了很多個漏斗形的陷坑，水庫庫盆位置出現(xiàn)了較為嚴重的漏水問題。再如八峰水庫，即巖溶洼地水庫，在暴雨期間地下巖溶管道水位急劇上升，原本不充水的巖溶空腔就形成了非常大的氣體壓縮力，沖破了數(shù)米厚的粘土層，造成了庫盆滲漏，水庫中的水一夜之間全部漏光。事實上，類似于此的沖爆塌陷和滲漏并非鮮見，尤其在我國的南方灰?guī)r地區(qū)，中小型巖溶水庫最常見。針對這一問題，如果不及時采取有效的措施，任由其自然發(fā)展，則必然會影響我國水利建設事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

2、灰?guī)r地區(qū)水庫庫盆滲漏處理措施

對于容易出現(xiàn)滲漏塌陷的水庫，建議采用鋪蓋和堵塞相結合的處理方法。根據(jù)水庫防滲處理成功經(jīng)驗，鋪蓋厚度和水庫水頭之比以l：6至1：10為宜，其中最薄處不宜小于2米。在灰?guī)r巖溶通道口位置，用混凝土墩堵塞。在塌陷滲漏防治過程中，應當注意區(qū)分不同的情況，針對性地采取防治措施。比如，對于壓穿塌型陷滲漏問題，可采用鋪蓋、堵塞方法，以此來加強蓋層承載強度;對于沖爆型塌陷滲漏問題，可采用圍截、安裝通氣管或者調壓井等方式和方法進行處理，如下圖所示。

圖2：庫盆滲漏鋪堵和沖爆塌陷示意圖

實踐中可以看到，由于水庫庫盆滲漏問題的存在，導致水庫難以正常蓄水，既無法有效完成設計任務，又因壩體漏水通道問題而危及其安全。對于這些問題，在新建水利工程設計過程中，就應當充分考慮當?shù)氐乃牡刭|特點，對庫區(qū)進行防滲設計。對現(xiàn)有的水利工程，尤其是庫盆滲漏問題，需采取有效的處理措施對其進行及時的整治，以免造成更嚴重的后果。目前來看，國內水利工程建設過程中所采用的主要防滲漏措施如下：

第一，采用柔氈鋪蓋方式防滲。對大面積的水庫庫盆滲漏但沒有集中滲漏通道的庫區(qū)而言，如果坡度不超過24度，而且不超過大壩左右壩肩，則只需對集中滲漏通道進行處理。在此過程中，可采用開挖回填混凝土塞、自流灌水泥漿以及水泥砂漿等方式對其進行全面封堵，同時用柔氈鋪蓋以起到防滲效果。需要注意的是，復合柔氈鋪蓋防滲時，技術要點在于做好接頭搭接，確保周邊的固埋措施得當，用混凝土截水墻截到隔水巖層或不透水部位上最佳。

第二，采用混凝土鋪蓋方式防滲。該種處理技術主要適用于覆土較薄且坡度在25至45度的巖石基面岸坡滲漏區(qū)，施工技術要點是根據(jù)所承受水頭選好混凝土標號、鋪蓋的厚度以及確定合適的水灰比。在施工過程中，應當打掉基巖面尖角，將面上的油污、泥垢等徹底的清除干凈，用水清洗之后墊上2至3厘米厚的水泥砂漿，澆筑混凝土即可。在混凝土澆筑過程中，應當確保振搗施工操作的密實度，然后進行為期21天的養(yǎng)護。對于水庫庫盆大面積混凝土防滲鋪蓋時，需進行分塊處理，在塊間分縫位置應當作好止水處理工作。防滲鋪蓋的范圍應處理至不滲水巖層或與其它防滲措施聯(lián)合處理至不透水部位，共同組成完整的防滲體系。

第三，水泥砂漿砌塊石勾縫防滲處理措施。該種防滲處理技術，比較適于庫岸坡度較陡、基面為巖面，而且覆土不太厚的庫岸坡、水頭相對較低的壩體迎水坡面。其中的技術要點在于施工質量的控制，施工過程中應當先將巖基面的泥垢、破碎石頭徹底的清除干凈，然后排除其中的積水，先在巖面墊上3至5厘米厚的水泥砂漿，然后才能進行砌筑施工作業(yè)。防滲砌體的厚度應當視水頭而定，不低于"1/20"水頭、不小于30厘米厚度。同時，應當保證砌體的平整度、穩(wěn)定性以及密實度，座漿與豎縫砂漿填塞應當飽滿、密實，而且豎縫填塞砂漿應當插搗到表面泛漿為止;灰砂之比以1：1至1：2為宜，而且在勾縫之前應當將縫槽沖洗干凈，不能殘留任何的灰碴、積水，勾縫施工完畢需養(yǎng)護至少21天。

第四，溶洞水泥灌漿與水泥沖砂灌漿。對于有集中通道水庫庫盆滲漏問題，應當先對集中漏水通道進行水泥灌漿，其中比較重要的技術要點就是合理確定水灰比、灌漿間歇時間以及灌漿壓力和沖砂數(shù)量，其中灌漿壓力應當為水頭的1.5"倍左右，水灰之比應當選擇幾種不同比例進行交替灌注。

結語：總而言之，灰?guī)r地區(qū)水庫庫盆滲漏影響因素比較多，處理難度也比較大，實踐中應當立足實際，針對不同地區(qū)的庫盆滲漏問題及其成因，采取針對性的措施和方法，只有這樣才能有的放矢，解決好水庫庫盆滲漏問題，為我國水利建設事業(yè)的發(fā)展保駕護航。

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