水庫大壩滲漏原因及防治對策

【摘 要】在水庫大壩等水利工程的施工過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)許多水利工程滲漏問題。通?？煞譃槲宸N情況：水庫大壩主體滲漏、大壩基礎部分或水庫底部出現(xiàn)滲漏、大壩頂部滲漏以及環(huán)繞大壩出現(xiàn)滲漏。本文通過系統(tǒng)的闡述了水庫大壩出現(xiàn)滲漏的各種原因、種類和形成的危害，并就如何有效地防治加固進行了系統(tǒng)的闡述。

【關鍵詞】水庫；堤壩滲漏；防治對策

由于水庫大壩滲流處理不恰當，使水從圍護區(qū)域內向外滲水，從而出現(xiàn)大量儲水滲出的現(xiàn)象，就是水庫大壩滲漏現(xiàn)象。如果不能有效地防治，就有可能出現(xiàn)水庫圍壩或者大壩基部滲出水的量很大，不但蓄水量降低，還有可能出現(xiàn)土地酸堿化，更為嚴重的很可能出現(xiàn)村莊淹沒，農田被毀壞。由于滲流嚴重，時間增長，還有可能出現(xiàn)潰壩的危險。所以，一旦出現(xiàn)水庫大壩滲漏現(xiàn)象，應該立刻采取相應的措施。本文通過對水庫大壩滲漏問題的分析處理，并結合著水利工程的工作經(jīng)驗，提出了切實可行的處理措施。

1.水庫大壩滲漏的種類以及形成的原因

水庫大壩出現(xiàn)滲漏時對壩體的破壞一般有兩種情況，即滲透造成的破壞和壩體發(fā)生變形后的破壞。由于滲透造成的破壞經(jīng)常是大壩基部出現(xiàn)滲流，使壩基周圍的巖石層的土粒發(fā)生松動并出現(xiàn)變形，這種現(xiàn)象就屬于滲透變形性破壞。而由于滲流的破壞下，壩體的抵抗水流的沖擊張力變小，很容易在一些工程質量薄弱部位出現(xiàn)裂縫、彎曲變形、滑坡甚至潰壩的危險。

由于水庫大壩滲流處理不恰當，或處理不及時，使水從圍護區(qū)域內向外滲水，從而出現(xiàn)大量儲水滲出的現(xiàn)象，如果不能有效地防治，就有可能出現(xiàn)水庫圍壩或者大壩基部滲出水的量很大，不但蓄水量降低，還有可能使下游的水位升高，會出現(xiàn)農田淹沒，建筑物基部浸水等現(xiàn)象，給人們生命財產(chǎn)安全造成較大損失。

滲透變形直接影響著土石壩的穩(wěn)定性，通過國際有關資料表明，水庫大壩受到毀壞以后，大壩壩基由于滲透發(fā)生變形對大壩造成嚴重危害的占38%.而我國通過調查發(fā)現(xiàn)，由于滲漏而產(chǎn)生變形造成壩基或壩體毀壞的占56%。另外，防洪堤壩及壩體邊坡的塌陷滑落，巖溶地形中由于滲透土層中出現(xiàn)空洞或地表陷落，排水管道和減壓井等出現(xiàn)堵塞，進行地下工程施工時出現(xiàn)破碎的斷層和砂石、孔隙以及一些松軟物質等都有可能發(fā)生滲透性變形。例如：在有一個水庫堤壩的施工過程中，由于對壩基清理不到位，在施工完成后出現(xiàn)滲透變形，很快，灰色石巖縫隙中的粘土被沖蝕成八米深、寬度為七米的大洞。

通過破壞出現(xiàn)的原理來看，將滲透變形分為：管涌、流土、接觸流土、接觸沖刷。

2.水庫堤壩除險加固的防治方法

如何有效地防止和治理水庫堤壩壩基滲漏現(xiàn)象呢？可以從三個方面去考慮：一方面是減小滲透壓力，以保障地基和水面建筑物保持很強的靜力穩(wěn)固性；另方面最大限度的減少滲漏的程度；第三，減少滲透破壞的程度，使?jié)B透的穩(wěn)定性更強。下面是在水利大壩施工過程中的幾種實際操作方法：

2.1背水側壓滲蓋重

在背水坡側面地形適當?shù)那闆r下，使用防滲的垂直幕墻造價又很高，如果使用背水側壓滲蓋重，能夠有效地防止在壓力蓋承受的范圍有管涌產(chǎn)生。如果后蓋的寬度設計過長，為了縮小后蓋過長的寬度，經(jīng)常在后蓋的后部設計上減壓槽。在水利工程施工過程中，壓蓋使用非常廣泛，不但有施工方便容易操作，還有施工后的堤壩穩(wěn)定性能好、造價少等優(yōu)點，而且形式多種多樣。在實際施工過程中，可以根據(jù)工程需要，使用全部自由排水的方法還是不透水的方法，真正達到滲水不能夠滲入土層的目標。有時和排水溝綜合使用，但在設置排水溝時，要設計在蓋重的上部。

2.2垂直防滲處理地基

對于水利工程施工過程中壩基滲水層不厚、隔水層很薄的狀況，可以用垂直防滲處理地基的方法，建成封閉式防滲墻，能夠有效地制約壩基的揚壓力和滲水量，進一步提高大壩壩基防滲漏的能力。我國治理壩基滲水的方法很多，如鋸槽法、射水法、兩鉆一抓等技術。對于施工過程中的封閉式防滲墻的使用，也存在著很多缺陷，雖然防滲墻能夠充分阻斷滲流路徑，治理效果很顯著，可是在某種程度上對地下水本身的平衡被打破了，對周圍的水質環(huán)境也有較大影響。如果隔水層的厚度較大，透水層也不薄的兩次壩基，使用封閉式垂直防滲墻進行施工，不但工程難度大，造價也很高，如果必須使用這種方法施工，一定要通過周密調查、分析，然后才能施工。一般情況下，在使用垂直防滲墻時，應在靠近水的壩基邊緣位置或者壩頂靠近庫水的地方設置，通常使用鋸槽法、射水法、高噴灌漿、輪銑法等施工技術進行施工。

2.3減壓井

在防滲漏施工過程中，尤其壩基管涌的出現(xiàn)，使用減壓井進行減壓處理，能夠取得很好的效果。這種方法也適用于處理各種壩基管涌險情。可是，這種減壓的方法遇到最大的難題就是淤堵。通常使減壓井淤堵得原因無外乎以下幾種：過濾器的結構形式、使用的材料、放置的位置、地下水的水質等方面。所以，在放置減壓井時，要在背水的壩腳周圍，這樣能夠很好的水庫大壩的滲漏。當然，就水庫大壩的安全性方面，尤其是夏季出現(xiàn)抗洪搶險的時候考慮，通常把減壓井設計在背水坡側壓滲蓋重的末端，同時和排水溝連通，這樣滲出的水流就會經(jīng)排水溝排出。設置減壓井時通常在16～22m的間距。它的透水管應放置在最關鍵的透水層，如果壩基是分層設計的，更應該這樣設計。關鍵部位的透水層厚度應小于透水段長度的26%，通常使用48～72%的范圍。為了提高減壓效果，應使減壓井的井口高度最低，為了有效地防止排水溝的泥水發(fā)生回灌，減壓井的井口高度不能低于排水溝有可能達到的最高水位。另外，還要處理好減壓井的內澇問題。

2.4滑坡體的清除

因為水流不停地沖刷，壩體內部有滲水流出或者水壩頂部的壓載等問題，都有可能造成壩體滑坡現(xiàn)象發(fā)生。經(jīng)常采用的方法是“削坡減載，固腳壓重”，也就是說，想方設法降低壩體的滑動力量，使壩體的阻力增大。對于因為水流滲透而出現(xiàn)的滑動，應該屬于前面截斷，后面挖排水溝疏導的方法，使防滲漏和排水共同進行。對于一些淺層滑坡，可以全部清除掉滑動體，再進行回填。對于深層滑坡，通常使用清除造成滑坡某一側土體的主滑動體，然后再重新回填，使其加固。同時，還可以增大阻礙滑動體的重量，減緩下滑的坡度，進一步增強壩坡的牢固性。

2.5劈裂灌漿

使用劈裂式帷幕灌漿的方法，可以有效地提高堤壩壩體的牢固性和穩(wěn)定性。通常在土質疏松，碾壓不結實的堤壩防滲時使用。劈裂灌漿就是根據(jù)水庫大壩壩體的張力分別狀況，采用特定的灌漿壓力，把壩體順著一定的軸線順序進行劈裂，然后灌入適量的泥漿，從而形成筆直相間的連續(xù)的防滲墻，使壩體的許多裂縫漏洞或者一些薄弱層得到及時的修整。并且，通過泥漿、壩體的相互擠壓和滲透，使壩體的內部張力發(fā)生了很大變化，進一步增強了壩體穩(wěn)定性和牢固性。

3.結束語

滲漏是土石壩經(jīng)常出現(xiàn)的問題，隨著現(xiàn)代科學技術的發(fā)展，水利工程施工過程中對水庫大壩壩體的防滲漏加固技術也有了很大的進步。對于出現(xiàn)的壩體滲漏，要根據(jù)實際情況，具體問題進行具體分析，然后采取相應的改進措施，確保水庫發(fā)揮更大的經(jīng)濟效益。 [科]

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