水庫(kù)土壩輸水涵洞漏水成因分析及處理措施

鄭春雷

摘 要：水庫(kù)的修建是千百年來(lái)人們智慧的結(jié)晶，是蓄水、防洪的重要手段。這項(xiàng)水利工程建設(shè)，技術(shù)繁瑣、項(xiàng)目復(fù)雜，許多投入使用的水庫(kù)在使用的過(guò)程中都出現(xiàn)了各種各樣的問(wèn)題，嚴(yán)重威脅到了人們的生命財(cái)產(chǎn)安全以及水庫(kù)在經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的重要作用。筆者將根據(jù)我國(guó)現(xiàn)有水庫(kù)的情況，針對(duì)漏水的水庫(kù)土壩壩內(nèi)的輸水涵洞進(jìn)行了比對(duì)研究，簡(jiǎn)要闡述了漏水問(wèn)題發(fā)生的原因以及如何解決此類問(wèn)題的舉措。

關(guān)鍵詞：水利工程；水庫(kù)土壩；輸水涵洞；滲漏水

1 水庫(kù)土壩壩內(nèi)輸水涵洞的滲漏水問(wèn)題的成因

改革開放以來(lái)，我國(guó)的生產(chǎn)力水平不斷提高，經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展，水利工程建設(shè)的施工技術(shù)也取得了重大的進(jìn)步。不過(guò)，在我國(guó)認(rèn)識(shí)到水庫(kù)的重要性，大力支持建設(shè)水庫(kù)的開始，該項(xiàng)工程技術(shù)并不完善，沒(méi)有足夠的科學(xué)依據(jù)和實(shí)踐的理論數(shù)據(jù)積累，更沒(méi)有充足的專業(yè)性技術(shù)人才，這就導(dǎo)致大量的水庫(kù)在施工過(guò)程中存在諸多問(wèn)題，滲水漏水問(wèn)題是諸多問(wèn)題之中重點(diǎn)。以下是對(duì)其成因的簡(jiǎn)要分析。

1.1 設(shè)計(jì)時(shí)可參考的規(guī)范性文件不多，導(dǎo)致施工難以保證良好的抗?jié)B水能力

由于我國(guó)水利水庫(kù)工程建設(shè)起步較晚，導(dǎo)致可依靠理論數(shù)據(jù)不足、相應(yīng)的規(guī)范性參考技術(shù)圖紙不多，種種因素導(dǎo)致在水利水庫(kù)的設(shè)計(jì)施工上存在大大小小的問(wèn)題，其中，大壩輸水涵洞質(zhì)量問(wèn)題以及負(fù)荷能力問(wèn)題是其中一項(xiàng)，這種本來(lái)沒(méi)有健全完善的設(shè)計(jì)最終出現(xiàn)的結(jié)果就是在涵洞投入使用的時(shí)候，會(huì)經(jīng)不起水流的壓力和沖擊力，甚至?xí)呛闯霈F(xiàn)明顯的斷裂現(xiàn)象。一套完整的規(guī)范參考系統(tǒng)文件的建立非常必要。

1.2 施工準(zhǔn)備階段沒(méi)有組織安排專項(xiàng)的涵洞加固工作

輸水涵洞在投入使用中，一定要對(duì)其自身質(zhì)量進(jìn)行全方位檢查，對(duì)其相應(yīng)技術(shù)參數(shù)要認(rèn)真核對(duì)，然后，對(duì)其進(jìn)行加固施工，輸水涵洞加固施工是水庫(kù)前期施工的重要環(huán)節(jié)，它會(huì)直接影響水庫(kù)整體施工質(zhì)量，經(jīng)不起長(zhǎng)時(shí)間的使用考驗(yàn)。

1.3 輸水涵洞施工回填土方?jīng)]有進(jìn)行嚴(yán)格的碾壓密實(shí)

回填土是施工環(huán)節(jié)中比較容易的一環(huán)，但是如何將回填土壓實(shí)是影響輸水涵洞是否滲漏水的重要因素，在溫度較低的環(huán)境下進(jìn)行回填土和壓實(shí)施工常常不能達(dá)到規(guī)定的施工要求，這種情況下，回填土存在大量的施工間隙，這就為滲水漏水的狀況發(fā)生提供了可能條件。

1.4 設(shè)計(jì)與施工中存在重大的缺陷

引起輸水涵洞漏水的原因還可能是施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的不夠完善，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不夠合理，施工細(xì)節(jié)不能明確，實(shí)際應(yīng)用裝置設(shè)計(jì)不夠?qū)I(yè)，比如說(shuō)截水環(huán)裝置設(shè)計(jì)數(shù)目缺少，防水工程的形態(tài)結(jié)構(gòu)與大壩整體結(jié)構(gòu)不能按照要求進(jìn)行配搭等等。輸水涵洞漏水以后可能造成涵洞周圍水土流失嚴(yán)重，從而影響大壩的整體結(jié)構(gòu)，可能會(huì)產(chǎn)生更大的危險(xiǎn)系數(shù)，壩基出現(xiàn)孔洞，出現(xiàn)壩基崩潰的慘痛后果。

2 水庫(kù)土壩壩內(nèi)輸水涵洞的滲漏水問(wèn)題的整治措施

2.1 整治思路

水庫(kù)土壩輸入涵洞漏水治理工作主要按照傳統(tǒng)的解決問(wèn)題方法處理，對(duì)出現(xiàn)問(wèn)題部分土壩進(jìn)行全方位的檢驗(yàn)與檢測(cè)，根據(jù)大量的數(shù)據(jù)分析，確定險(xiǎn)情的要點(diǎn)是否在于輸水涵洞的滲漏，如果是，那么會(huì)采用多種不同的方法對(duì)其實(shí)施除險(xiǎn)加固施工，目前主要采用的加固方法有，套管、外包裹、做內(nèi)襯等等，以上情節(jié)針對(duì)的情況大多屬于可修復(fù)型滲漏處理方法，一旦問(wèn)題比較嚴(yán)重，那么也可能會(huì)采取更換輸水涵洞的方法。這一過(guò)程看似簡(jiǎn)單，由于輸水涵洞深藏于壩基底部，任何一個(gè)小的檢修加固環(huán)節(jié)都將涉及到相當(dāng)大工作量，采用不同處理方案的同時(shí)還要考慮到水庫(kù)的地理位置、整體施工環(huán)境，然后選取可行性較強(qiáng)的方法。

2.2 整治措施

2.2.1 倒掛井增設(shè)一定數(shù)量的截水環(huán)

水庫(kù)土壩壩內(nèi)的輸水涵洞沿管壁接觸滲漏水的問(wèn)題是相對(duì)比較嚴(yán)重的一種，并且這種問(wèn)題的整治過(guò)程也異常繁雜，需要在輸水涵洞管壁外部增設(shè)一定塑料的截水環(huán)裝置。因?yàn)檩斔磁潘艿捞幚淼氖谴髩蝺?nèi)部輸水，增設(shè)截水環(huán)裝置需要先對(duì)大壩進(jìn)行開挖，而開挖過(guò)程極容易發(fā)生次生災(zāi)害，總之影響了水庫(kù)整體的運(yùn)營(yíng)安全。對(duì)此，可考慮采用倒掛井的施工工藝對(duì)滲漏水問(wèn)題進(jìn)行整治。從通常意義上來(lái)講，倒掛井施工是在水利大壩的壩頂上事先澆筑混凝土鎖梁，然后在梁下修建混凝土倒掛井逐層向下開挖、立模、澆筑混凝土。需注意的是，在對(duì)壩體開挖及壩內(nèi)倒掛井施工的過(guò)程中必須強(qiáng)調(diào)安全作業(yè)，嚴(yán)格控制開挖施工的進(jìn)尺，一般控制在30m以內(nèi)，特別是在無(wú)黏性沙土土壩的整治施工中，開挖的進(jìn)尺深度一定要嚴(yán)格控制，預(yù)先采取灌注黏土、水泥漿液進(jìn)行灌漿充填，否則極易導(dǎo)致塌方事故。

2.2.2 填充灌漿

在水利水庫(kù)土壩壩內(nèi)輸水涵洞結(jié)構(gòu)兩側(cè)的回填土如果沒(méi)有充分碾壓夯實(shí)，或是地質(zhì)災(zāi)害導(dǎo)致地基沉降，水庫(kù)蓄水后，輸水涵洞結(jié)構(gòu)變形形成滲漏縫隙，滲漏水問(wèn)題的長(zhǎng)期存在往往會(huì)在輸水管道周圍形成更大的孔洞結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致質(zhì)量問(wèn)題的嚴(yán)重性擴(kuò)大。整治思路是通過(guò)灌漿充實(shí)輸水涵洞結(jié)構(gòu)周邊的孔洞以達(dá)到抗?jié)B漏的作用。首先需要在處理之前確定出現(xiàn)滲漏水問(wèn)題的準(zhǔn)確部位，經(jīng)過(guò)精確測(cè)量確定灌漿位置，同時(shí)確定灌漿壓力、材料以及濃度等指標(biāo)。灌漿的壓力一般控制不大于0.05MPa，避免造成新的病害問(wèn)題，漿液材料一般選用黏土水泥漿液，同時(shí)為保證灌漿的效果，適當(dāng)增加灌漿的次數(shù)，而每次的灌漿要確保間隔時(shí)間不少于5天。

2.2.3 噴射灌漿

與倒掛井增設(shè)一定數(shù)量截水環(huán)整治措施相同的是，噴射灌漿整治對(duì)象也是管壁接觸滲漏水問(wèn)題。不同點(diǎn)在于噴射灌漿是利用高壓水或高壓漿液利用形成的一道高壓噴射束沖破底層，同時(shí)以水泥漿同土層相結(jié)合形成柱狀或板墻狀的凝結(jié)固體結(jié)構(gòu)，從而有效提高水庫(kù)土壩的抗?jié)B能力和承載能力。特別注意的是在進(jìn)行高壓噴射時(shí)需注意不得破壞水庫(kù)土壩與輸水涵洞之間的土體結(jié)構(gòu)。噴射灌漿的壓力控制和漿液選擇一定要根據(jù)大壩實(shí)際的施工材料和結(jié)構(gòu)致密程度進(jìn)行。在進(jìn)行噴射灌漿整治時(shí)只需要確定輸水涵洞的隱患部位就可進(jìn)行具有針對(duì)性的高壓噴射處理工作。但是，其明顯的缺陷是對(duì)大壩土質(zhì)的要求極為嚴(yán)格，僅僅被適用于沙土質(zhì)或淤泥土質(zhì)中，而一些黏性較大的土質(zhì)壩體則應(yīng)用效果不明顯，還容易導(dǎo)致大壩整體的工程質(zhì)量問(wèn)題，噴射灌漿完成后難以形成結(jié)構(gòu)均勻的黏土板墻或泥結(jié)石墻體。因此，這種工藝方法是難以在水庫(kù)土壩壩內(nèi)輸水涵洞滲漏水問(wèn)題整治中得到推廣與應(yīng)用。

3 結(jié)束語(yǔ)

大量的數(shù)據(jù)顯示，外力的作用和水的沖擊甚至土體不具備足夠的強(qiáng)度，都可能導(dǎo)致水庫(kù)土壩遭到損害，其中作為基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的輸水涵洞發(fā)生滲水漏水是造成水壩事故的重要原因，這一問(wèn)題常常引起水庫(kù)不能正常的投入使用，給人們的生產(chǎn)生活帶來(lái)安全隱患。解決此問(wèn)題的途徑可以抓住幾個(gè)環(huán)節(jié)，首先在土壩施工過(guò)程中嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求控制施工質(zhì)量，投入使用時(shí)做好安全檢查工作，一旦發(fā)生問(wèn)題，及時(shí)分析險(xiǎn)情出現(xiàn)的原因，找出問(wèn)題的癥結(jié)所在，運(yùn)用科學(xué)合理的技術(shù)手段進(jìn)行維護(hù)處理，保證損失降到最低。只有這樣才能保證水庫(kù)土壩的安全使用。

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