土石壩施工中的滲流控制措施

摘要：水利工程施工中，土石壩是十分常見的水利建筑之一，是水利工程中應(yīng)用最為廣泛和發(fā)展最快的一種壩型，因為這種壩型可以就地取材，避免了長途運輸，在鋼筋、水泥、木料等材料方面能節(jié)省很多，壩型的結(jié)構(gòu)相對簡單，所以在維護方面也相當(dāng)便利，施工上要求技術(shù)不太復(fù)雜，工序也不多。但土石壩也有很多不足之處，比如：壩身不能溢流、施工導(dǎo)流不方便、受氣候條件影響較大等，而且還容易發(fā)生滲流，本文就針對土石壩的滲流進行分析，并給出了防治措施。

關(guān)鍵詞：土石壩；滲流；控制理論

中圖分類號：TV223.4 文獻標(biāo)識碼： A 文章編號： 1674-0432（2014）-09-41-1

1 滲流的發(fā)生

1.1滲流

因為土石壩所需材料多數(shù)都是就地取材，在施工中就是利用這些當(dāng)?shù)氐牟牧?，比如：土料、石料或是混合料，在施工中，把這些材料經(jīng)過一定的工程處理，采用拋填、碾壓等方法建成土石壩，按材料的比例不同，有的稱土壩，有的稱堆石壩，有的稱土石混合壩。填筑土石壩的材料之間都是散體的顆粒結(jié)構(gòu)，這些顆粒之間有著大量的空隙，具有一定的透水性，當(dāng)壩體工程完工后，水庫蓄滿水后，水平面沿著壩體上升，這樣水流必然會順著材料間的空隙滲透而產(chǎn)生滲流。如果滲流在控制范圍之內(nèi)，一般滲流都較小，水質(zhì)也清澈，水流中沒有土料顆粒，壩體會維持穩(wěn)定的狀態(tài)，不會產(chǎn)生滲透破壞而影響大壩安全。但如果滲流量過大且集中，水質(zhì)中有土料顆粒，不透明有混濁感，則有可能發(fā)生壩體管涌現(xiàn)象，這種情況就是異常涌流，如果積患不除，會對壩體產(chǎn)生嚴(yán)重破壞，決口潰壩的情況都有可能發(fā)生，在以往的水利事故中，由滲流引起的壩體破壞占相當(dāng)大的比例，要進行科學(xué)的滲流控制，保證壩體的安全。

1.2滲流產(chǎn)生的原因

反濾層的原因。在大壩施工的防滲體中，反濾層是十分重要的一個環(huán)節(jié)，如果處理不好，很容易發(fā)生滲漏，如果填土和排水體這間層間系數(shù)過大，或填土不夠密實，達不到防滲作用，或在施工時填土有錯斷混層情況，都會造成填土隨著滲流而流失，破壞反濾層，如果反濾層工作平穩(wěn)，通過排水降壓，也不會加大滲漏的破壞。

防滲體施工不達標(biāo)。在開挖截水槽時，有時會遇到施工困難的情況，有時施工隊伍出于工期、成本的考慮，而半途而廢，達不到設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)，致使防滲體達不到基巖或底部連續(xù)可靠的粘土層，這就為安全埋下隱患，蓄水時容易引發(fā)滲流。

土石壩兩岸有臺階狀岸坡。這時要處理成較平順過度坡，可以變坡，在上下兩坡度轉(zhuǎn)折處，控制坡角之差在15～20度。如果存在平臺，則平臺處填土高度與平臺的兩端的填土高度，高差十分巨大，沉陷量存在不同，導(dǎo)致產(chǎn)生裂縫，從而對壩體產(chǎn)生滲透破壞。

1.3 滲流控制理論

滲流是土石壩常見的現(xiàn)象，而且后果十分嚴(yán)重，所以一直以來滲流及滲流控制都是土石壩工程中極其重要的課題。在實踐中，不斷的研究、發(fā)展和運用，形成了滲流控制的系統(tǒng)理論和方法，其中滲流的基本原理、滲流的分析方法、土體滲透穩(wěn)定性三方面是滲流控制的理論基礎(chǔ)，在控制理論的指導(dǎo)下，才有了滲流的一些控制技術(shù)，技術(shù)是理論的實踐和實施措施。目前國內(nèi)外的滲流研究主要集中在滲流量計算、滲透變形、滲透控制、滲流的數(shù)值模擬和滲透變形試驗等幾個方面，現(xiàn)在可以利用一些高科技設(shè)備建立模型、分析模型，在技術(shù)應(yīng)用上，有了灌漿技術(shù)、反濾壩技術(shù)、土石壩壩坡滑動破壞加固、壩體灌注粘土漿加固、壩體和壩基的密度加固、土工合成材料加固等技術(shù)，另外還有防滲墻及其壩體壩基加固技術(shù)等，這些控制滲流的技術(shù)措施，都在大壩安全方面發(fā)揮了巨大作用。

2 土石壩施工中的滲流控制

2.1做好基礎(chǔ)處理

基礎(chǔ)的處理是工程穩(wěn)固的保障，很多大型土石壩，由于壩體的重力很大，對于基礎(chǔ)的要求也很高，在對基礎(chǔ)處理時，一定要滿足壩基的承載及基礎(chǔ)防滲，確保基礎(chǔ)萬無一失后，再進行填筑施工。在對基礎(chǔ)采用綜合處理后，再進行施工，比如用防滲墻、振沖、帷幕灌漿、固結(jié)灌漿等措施。

2.2掌握當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)、水文氣象

土石壩施工材料多為當(dāng)?shù)厝〔?，所以在施工時一定要考慮當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)、水文、氣象變化，因為這些材料可能對水文氣象有敏感的反應(yīng)，比如：雨季時土料含水量的變化，冬季土料在低溫下的收縮、冰凍情況等都對大壩的填筑產(chǎn)生影響。

2.3確保材料質(zhì)量

材料質(zhì)量也是影響大壩安全的一個重要因素，材料質(zhì)量一定要達到標(biāo)準(zhǔn)，一些數(shù)據(jù)指標(biāo)要嚴(yán)格的進行測量，保證土石壩的用料不縮水、無折扣。對料場進行細(xì)致的地質(zhì)勘探，要選用與大壩標(biāo)準(zhǔn)相配的材料級別，做好料場復(fù)查和儲量的測量，另外還要進行材料的碾壓實驗和試坑取樣。

2.4確定合理的壩面分區(qū)

土石壩的滲漏產(chǎn)生除了材料因素外，施工質(zhì)量也是很重要的原因，在填筑時，由于壩體很大，常常采用壩面分區(qū)作業(yè)的方式，在這種分區(qū)作業(yè)中，要根據(jù)實際情況，合劃進行壩面分區(qū)和流水作業(yè)， 盡可能減少斷面填筑，施工中要嚴(yán)格按照工序進行，做好鋪料、攤鋪、灑水、壓實、質(zhì)檢等環(huán)節(jié)的工作，保證填筑質(zhì)量。

2.5 加固技術(shù)的采用

在實際施工中，要根據(jù)現(xiàn)場的情況，確定采用哪種加固措施，避免滲流的發(fā)生或在控制之內(nèi)，可以通過灌注粘土漿的方法進行加固處理，包括灌漿設(shè)計、灌漿工藝采用等。

作者簡介：李巖，本科學(xué)歷，公主嶺市秦家屯鎮(zhèn)水利管理站，助理工程師，研究方向：農(nóng)田水利。