淺析水利工程土石壩防滲加固施工

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摘要：滲漏是水工建筑常見的一個(gè)問題，特別是時(shí)間跨度較長的水工建筑。防滲加固是水利部門重要工作，一直得到水利部門的重視，是水利工程施工中的一項(xiàng)亟待解決的艱巨任務(wù)。文章結(jié)合土石壩的特點(diǎn)，對土石壩防滲加固施工進(jìn)行簡要的分析，僅供同行參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：土石壩；滲漏成因；防滲措施

一、土石壩繞壩滲漏的原因

在現(xiàn)階段，水庫蓄滿水之后，水流繞過土壩兩端的岸坡，進(jìn)而滲往下游，這種滲漏現(xiàn)象在目前被稱之為繞壩滲漏。繞壩滲漏是水流沿壩面或通過壩肩而流入土壤或者出現(xiàn)在山坡和山體內(nèi)部，從而流向下游，在這種背景下，造成大壩浸潤線抬高，而且極容易產(chǎn)生壩體岸坡背面出現(xiàn)陰濕現(xiàn)象和小股水流，情況嚴(yán)重的時(shí)候還容易造成岸坡軟化，形成集體滲漏通道，進(jìn)而引起滑坡或者岸坡塌陷現(xiàn)象，也容易影響整個(gè)水庫的容量和壩體安全。因此，在我們工作的過程中必須要對大壩的滲漏問題加以關(guān)注，并及時(shí)的進(jìn)行處理。在目前，生成繞壩滲漏的主要原因有以下幾個(gè)方面：

1.1 壩端兩岸地質(zhì)條件差

在土石壩施工的過程中，由于對土體物理學(xué)指標(biāo)分析不當(dāng)，使得在施工之后常常會出現(xiàn)浸潤線高于設(shè)計(jì)浸潤線的位置，這就造成了水流通過滲漏方式從下游的岸坡溢出，進(jìn)而導(dǎo)致岸坡失穩(wěn)。這種滲漏問題一般出現(xiàn)在沙礫巖石層、透水性較大的風(fēng)化巖層、含有石塊的泥土和巖層破碎地區(qū)。

1.2 施工設(shè)計(jì)方面

由于在水庫施工的過程中，對土石壩下截水槽的設(shè)置不夠合理完善，進(jìn)而導(dǎo)致了在施工項(xiàng)目中地基處理不合理不規(guī)范，導(dǎo)致土壩在施工的過程中存在著滲漏通道，這些通道的存在由于受到風(fēng)浪的沖擊和洗刷，進(jìn)而出現(xiàn)了嚴(yán)重的滲漏。

1.3、施工處理措施不當(dāng)

在土石壩施工的過程中，由于壩頭與岸坡接頭防滲處理措施不嚴(yán)謹(jǐn)，造成施工質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，不符合設(shè)計(jì)要求。如岸坡接頭采用節(jié)水槽時(shí)，有時(shí)不但切入不透水層，反而挖穿了透水性較小的開然鋪蓋，暴露出內(nèi)部的滲透水層，加劇了繞壩滲漏；有時(shí)工程根據(jù)設(shè)計(jì)要求施工，忽視岸坡接合坡度和截水槽回填質(zhì)量，造成壩岸接合質(zhì)量不好，形成滲漏通道。

二、土石壩防滲加固施工

滲漏處理直線應(yīng)該先觀察滲漏、泄漏和水庫水位和雨量的關(guān)系，明確泄露的位置和部位，結(jié)合當(dāng)?shù)氐乃暮偷刭|(zhì)條件、調(diào)查施工等聯(lián)合治療措施和質(zhì)量控制和其他方面的問題；根據(jù)繞壩滲漏原因分析提出處理措施。治療的原則是仍在墻外，主要是關(guān)于堵上，通常使用下面的處理方法：

2.1 防滲斜墻

對于斜墻壩和均質(zhì)土壩如岸坡地形平緩，附近又有大量黏土可供使用，則可沿上游岸坡做黏土防滲斜墻，防止繞壩滲漏。斜墻下端作截水墻，嵌入不透水層，也可做鋪蓋與斜墻相連。在處理時(shí)水庫難以放空，水下部分也可采用水中拋土或深水放淤的辦法處理。在斜墻頂上應(yīng)沿山腰開挖排水溝，把水堆住，以免沖刷斜墻。

2.2 截水墻

對心墻壩，當(dāng)岸坡存在強(qiáng)透水層引起繞壩滲漏時(shí)，可在壩端開槽做黏土截水墻，或混凝土防滲齒墻，切斷滲流。截水墻必須和壩身心墻連接，這種處理方法比較可靠。

2.3 灌漿帷幕

當(dāng)壩端巖石節(jié)理裂隙發(fā)育，繞滲嚴(yán)重時(shí)，可采用灌漿帷幕處理，具體方法與壩基的灌漿帷幕相同。壩肩兩岸的灌漿帷幕應(yīng)與壩基灌漿帷幕形成一完整的防滲帷幕。

2.4 堵塞回填

經(jīng)查明是因動物洞穴和根莖腐爛的孔洞引起的繞滲，開挖后可以將洞穴回填黏土并夯實(shí)?；蛳蚨囱ü嘧⑺嗌皾{、水泥黏土砂漿或用混凝土堵塞洞穴。

2.5 下游導(dǎo)滲排水

在下游岸坡繞壩滲流的出口段，鋪設(shè)導(dǎo)滲排水反濾層，保護(hù)土料不致流失，以防止?jié)B透破壞。對巖石岸坡，如查下游岸坡滲水較小，可沿滲水坡面以及下游壩坡與山坡接觸處，做于砌石排水溝，并在砌石下面鋪設(shè)反濾。當(dāng)下游岸坡巖石地下水位較高，滲水嚴(yán)重時(shí)，可沿岸邊山坡或坡腳處。打基巖排水孔，引出滲水。當(dāng)下游岸坡巖石裂隙發(fā)育密集，可在壩腳山坡巖石中打排水平洞，切穿裂隙，集中排出滲水。

三、其他防滲加固施工技術(shù)

3.1 粘土斜墻法

粘土斜墻采用粘土作防滲材料，在原壩上游面分層填筑成，人工或機(jī)械夯實(shí)成斜墻，粘土斜墻的主要優(yōu)點(diǎn)是施工簡單，造價(jià)低廉，適用于壩體不高、壩坡不穩(wěn)定、壩體滲漏較為嚴(yán)重的水庫，壩址附近有適宜做防滲體土料的小型水庫應(yīng)優(yōu)先考慮。采取在壩上游做粘土斜墻的措施，形成一道新的防滲體，對于較薄透水層的壩基滲漏，也能結(jié)合處理，這樣可達(dá)到既處理壩體、壩基涌漏，又節(jié)省投資的多重目的，但在此項(xiàng)工程施工中應(yīng)特別注意：基礎(chǔ)及兩岸結(jié)合面的處理要徹底；土料的各項(xiàng)指標(biāo)要符合筑壩要求；土料要分層碾壓夯實(shí)。只有這樣，才能保證處理達(dá)到預(yù)期效果。迎水面沖刷除保證沖刷部位的填筑質(zhì)量外，可采用鋪設(shè)30cm厚的砂卵石墊層，再澆筑15cm厚的C20混凝土護(hù)坡，混凝土澆筑時(shí)應(yīng)錯(cuò)縫澆筑，縫內(nèi)灌瀝青，也可采用30cm厚漿砌塊石護(hù)坡。

3.2 灌漿處理法

對當(dāng)?shù)厝狈ψ銐虻恼惩亮匣虿荒芊趴账畮斓耐翂螇误w滲漏，壩基及繞壩滲漏，適宜采用灌漿的方法來處理滲漏。土壩壩體灌漿分為充填式灌漿及劈裂式灌漿。一般來說，對性質(zhì)和范圍均比較明確的局部隱患采用充填式灌漿方法，而對于處理范圍較大，隱患部位不能完全確定的土壩壩體滲漏，如壩體出逸點(diǎn)過高，散浸等情況，則以采用劈裂式灌漿方法效果為好。灌漿孔的布置，一般可在滲漏段沿壩軸線布設(shè)單排孔，也可以根據(jù)實(shí)際需要增加排數(shù)；孔距應(yīng)根據(jù)土層的滲水情況和采用的灌漿壓力等因素綜合考慮；布孔由疏到密；孔深應(yīng)超過漏水部位3～5m。

3.3 土工合成材料防滲法

當(dāng)壩址附近缺少粘土原料時(shí)可以考慮采用土工膜防滲，它具有不透水性強(qiáng)、抗凍性好、重量輕、便于施工和造價(jià)低等特點(diǎn)。一般土石壩工程中，土工膜通常選用復(fù)合土工膜，塑料薄膜的厚度一般選擇0.5mm。薄膜可采用搭接、粘接、焊接等幾種方法，一般以焊接和粘接防滲效果較好。復(fù)合土工膜上必須鋪設(shè)土料保護(hù)層，保護(hù)層厚度不小于30cm，保護(hù)層填筑土料不得含雜草樹根、石塊等。

結(jié)語

土壩建設(shè)完畢后，隨著時(shí)間的推移壩身和壩基都會存在不同程度的滲流，如果滲漏量超過技術(shù)允許范圍，則會發(fā)生管涌、流土等滲流破壞，長久得不得維修會直接危及到大壩相關(guān)區(qū)域居民的生命財(cái)產(chǎn)安全。因此對于滲漏量超過允許范圍的土壩必須查明滲漏原因并及時(shí)進(jìn)行加固處理，這對于土石壩的穩(wěn)固問題來講非常重要的。

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