土壩滲透成因與處理措施的思考

白黑提江?土爾孫

摘 要：土壩壩體及壩基都具有一定的透水性，因此，水庫蓄水后在上下游水位差作用下，水流會從壩身，壩基，兩岸和涂料與其它剛性材料的接縫等處滲向下游，造成壩身，壩基，繞壩或接觸滲漏。土壩滲漏處理的原則是“上截下導(dǎo)”既在上游（壩軸線以上）壩身或地基采取措施，堵截滲漏途徑，防治入滲，或延長滲徑，以降低滲透坡降，減少滲透流量。在下游則做好反濾和導(dǎo)滲，將壩內(nèi)滲水盡可能安全地排除壩外，以達到滲透穩(wěn)定，保證工程安全運用。

關(guān)鍵詞：土壩；滲透成因；處理措施

1.土壩的滲透損失

（1）損失水量。一般正常的穩(wěn)定滲流所損失的水量較少。如在強透水地基和巖溶地區(qū)修建土石壩，由于對壩基的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件重視不夠，沒有妥善地進行防滲處理，以至蓄水后造成大量滲透損失，有時甚至無法蓄水。

（2）滲透破壞。在壩身，壩基滲漏逸出區(qū)，滲流坡降大于土的臨界坡降，使土體發(fā)生管涌或流土等滲透變形，甚至產(chǎn)生集中滲透這種破壞性的滲透變形，可導(dǎo)致土壩失事。

（3）壩體浸潤線抬高。壩身浸潤線抬高后，失下游壩坡出現(xiàn)散浸現(xiàn)象，降低了壩體的抗剪強度，嚴(yán)重時甚至造成壩體滑坡。

因此，發(fā)現(xiàn)危及壩體安全的滲水時，必須立即查明滲漏原因，采取妥善的處理措施，防止事故擴大。

2.土壩滲透的處理方法

2.1壩身滲透的處理方法

對于均質(zhì)壩，粘土斜墻壩的壩身滲漏，可在迎水面用粘土斜墻做截漏處理，這種處理方法對八神面積的滲透較為可靠。處理時要放空水庫，拆除護坡塊石，鏟除表面雜土，再挖松10～15cm，并清除壩身含水量過大土體部分，然后填筑粘土斜墻，使新舊土層結(jié)合好。斜墻底部應(yīng)修筑截水槽，深入壩基甚至相對不透水層。當(dāng)水不能放空，無法補做斜墻時，可采用水中拋土法處理壩身滲漏。

近年來，我國在修筑瀝青混凝土斜墻或心墻壩方面已積累了相當(dāng)豐富的經(jīng)驗，修瀝青混凝土斜墻處理壩身滲漏已受到廣泛的重視。在缺乏粘土土料時，可在上游壩坡加筑瀝青混凝土斜墻。瀝青混凝土幾乎不透水，同時能適應(yīng)壩體較大變形，而不致開裂，抗震性能好，其厚度約為粘土防滲體的厚度1/20～1/40，故工程量小，投資省，工期短。此外，塑料薄膜防滲斜墻，也逐漸應(yīng)用于土石壩的新建和修理。塑料薄膜防滲斜墻與其他方法比較，造價低，施工速度快，質(zhì)量容易保證。

2.2抽糟填土法

如果漏水地點比較分散不容易找準(zhǔn)確，可在上游壩坡上的適當(dāng)部位挖寬0.6～1.0m的溝槽，溝底要超過漏水深度約為0.2m～0.5m，然后用粘土分層回填夯實，組成粘土防滲墻。施工時要注意防滲墻和原來的防滲壩體結(jié)合如挖溝槽的深度較大，上口應(yīng)適當(dāng)放寬，保持兩側(cè)邊坡穩(wěn)定。

2.3灌漿法

對于均質(zhì)土壩，特別是對心墻壩，當(dāng)防滲處理深度大，而采用斜墻法或水中拋土法處理有實際困難時，可采用灌漿法處理，這種方法可在不放空水的情況下進行施工。

2.4防滲墻法

混凝土防滲墻。一般是先用機具（沖擊鉆，回轉(zhuǎn)鉆）造孔，然后在孔內(nèi)澆筑混凝土，最后在地基或壩體內(nèi)形成一道整體混凝土墻，稱之混凝土防滲墻或混凝土截水墻?；炷练罎B墻不僅作為處理砂礫石地基的防滲措施，還用于土石壩壩體的各種缺陷處理，與其它措施相比，混凝土防滲墻具有施工進度快，建筑材料省，尤其是防滲效果好的優(yōu)點。

混凝土防滲墻在壩身滲漏處理的機理是：在土石壩內(nèi)建筑一道一定厚度（0.6～1.2m）的混凝土防滲墻，常采用由摻加粘土或粉質(zhì)壤土的二級加氣混凝土，具有一定的防滲性能，其防滲墻的抗?jié)B標(biāo)號一般為S4～S9；造孔時靠沖擊鉆的沖擊和擠壓，在壩體內(nèi)形成一道寬為0.6～1.2m的槽孔，由于沖擊鉆的巨大沖擊和擠壓力使土石壩的土體密實的泥皮。

2.5劈裂灌漿法

對均質(zhì)壩河寬心墻壩，由于壩體比較松散，滲漏，壩體裂縫很深或存在眾多的表面裂縫，洞穴等隱患，當(dāng)開挖回填困難或開挖危及壩破穩(wěn)定時，可選用劈裂灌漿法處理加固。劈裂灌漿具有效果好，投資省，設(shè)備簡單等優(yōu)點。

所謂劈裂灌漿就是應(yīng)用河槽段壩軸線附近的小主應(yīng)力面一般平行于壩軸線的鉛垂面的規(guī)律，沿壩軸線單排布置相距較遠的灌漿孔，利用泥漿壓力，沿壩軸線劈開壩體并充填泥漿，從而形成連續(xù)的漿體防滲帷幕。

2.6導(dǎo)滲法

導(dǎo)滲即為“下排”措施，當(dāng)原有的排水設(shè)施不能滿足壩體滲透穩(wěn)定要求，使下游壩坡發(fā)生散浸等現(xiàn)象時，通過改善和加強壩體排滲能力，使?jié)B水順利排向下游，以保護壩體和壩基的土粒不被滲水帶走，并保持壩面干燥。如果原有排水設(shè)施完全淤塞失效，則應(yīng)及時進行徹底改建，單純增加導(dǎo)滲措施而不修復(fù)原有的排水設(shè)施是不當(dāng)?shù)?。根?jù)具體情況，可分別采用以下措施。

（1）導(dǎo)滲溝法。當(dāng)壩體散浸不嚴(yán)重，不致造成壩坡失穩(wěn)時，可在下游壩坡采用導(dǎo)滲溝法處理。

（2）導(dǎo)滲砂槽法。對局部浸潤線逸出點較高和壩坡散浸嚴(yán)重，而壩坡又較緩等情況，采用導(dǎo)滲溝不能解決問題時，可用導(dǎo)滲砂槽法。