淺談水利工程中土壩壩基滲漏的控制與處理

【摘 要】我國中小型水庫興建的數(shù)量在不斷的增加，為我國的經(jīng)濟發(fā)展創(chuàng)造了有利的條件?，F(xiàn)階段很多的中小型水庫處于超期服役階段，很多的險情沒有得到及時的維修，在運行時容易引發(fā)安全事故。所以需要對這些水庫工程進行檢查，及時的進行技術(shù)處理，提高運行的質(zhì)量，延長水庫的使用壽命。水利工程與其他的建筑物不同，其壩基部分是處于水下的，所以對于施工質(zhì)量要更加的重視。從水庫勘察設計階段開始，就要進行詳細的科學考證，只有在了解地質(zhì)情況后，再結(jié)合當?shù)氐膶嶋H情況制定出設計方案。在施工階段要嚴格按照規(guī)范程序執(zhí)行，加強監(jiān)督管理，提高水庫工程的施工質(zhì)量，造福地方。因此，本文對水利工程中土壩壩基的滲漏進行了分析探討，僅供參考。

【關(guān)鍵詞】水利工程；土壩壩基；滲漏

一、水庫壩基滲漏成因分析

造成水庫堤壩滲漏的原因有很多（如興建時所用的土質(zhì)、施工方法及運行管理時出現(xiàn)的滲漏）概括起來有以下幾種原因：

1、設計上的缺陷

水庫的設計階段是保證整個水利工程質(zhì)量的基礎(chǔ)，后續(xù)施工是根據(jù)設計來進行的，所以如果設計方案不規(guī)范，直接影響到水庫的質(zhì)量。很多中小型水庫的興建，由于領(lǐng)導者在思想意識上不夠重視，致使沒有對施工現(xiàn)場進行科學的勘察，對于地質(zhì)水文情況還不了解，就進行設計，邊設計邊施工，對于很多關(guān)鍵程序都是匆忙決定的，致使在后期使用中，出現(xiàn)嚴重的質(zhì)量問題。設計方案的確定是需要根據(jù)施工現(xiàn)場的實際情況制定的，每個水庫的設計方案都是不同的，但是有很多的水庫工程，基本都是照搬照抄別的工程的設計方案，所以與施工現(xiàn)場情況不符，影響到后期的壩基質(zhì)量。

2、地質(zhì)上的缺陷

水庫的興建對于地質(zhì)條件有非常嚴格的要求，因為水庫工程中的壩基是處于水下的，如果地質(zhì)條件不好，將會影響到壩基的穩(wěn)定性。有些小型的水庫工程由于工期較緊或者是其他的原因，沒有對地質(zhì)情況進行詳細的勘察就開始施工，致使施工現(xiàn)場的地層深處有熔巖的情況下，也沒有進行很好的處理，在施工中即使發(fā)現(xiàn)問題也沒有修筑或者進行帷幕灌漿，致使后期使用時壩基出現(xiàn)滲漏。有些工程的壩基是建在山包或者是發(fā)育不好的巖石上，施工企業(yè)為了節(jié)省成本，填筑不徹底，利用一部分原有結(jié)構(gòu)作為壩體，為后期的滲漏留下了隱患。

3、施工上的不足

在施工的過程中，也存在一定的不足之處，缺少有關(guān)控制手段和質(zhì)量檢測的有效利用，對碾壓強度的提升上很難予以實現(xiàn)，對填筑土料環(huán)節(jié)合理的粉碎夯實上很難給予保證，對填筑料厚度的有效規(guī)范上很難給予實現(xiàn)，造成有不穩(wěn)定的情況會出現(xiàn)在施工的環(huán)節(jié)當中，對施工整體系統(tǒng)的穩(wěn)定工作上會打來一定的影響，在具體作業(yè)中，為將有效的處理落實到新老土結(jié)合部，進而導致有分層的現(xiàn)象會出現(xiàn)在結(jié)合層面上，進而造成水在滲透中以平向發(fā)展；或是在加高壩體的時候，壩體與防滲體和兩邊山坡連接部沒有進行妥善的處理或者未筑嵌槽；溢洪道和山體和、壩體結(jié)合部位及其導水墻等，沒有合理的進行截滲和防滲的處理，質(zhì)量差或者失效的情況容易出現(xiàn)在壩后排水反濾體中，進而導致抬高了出逸點和侵潤點，這樣就會從坡上逸出滲水。

4、動物們帶來的危害

我們都知道很多的蟻類、鼠類都喜歡在土體中筑巢生存，在我國古代就對這樣的情況上有了了解和研究，其中千里之堤，毀于蟻穴，就是其中重要論證，并且，到了現(xiàn)代我國的一些土質(zhì)壩體工程，因為這些生物對壩體帶來的侵害，使壩體出現(xiàn)滲漏的情況也時常的出現(xiàn)，所以這是一個需要解決的問題。

二、工程概況

某水庫操控流域面積2.9km2，總庫容5.88×105m3，工程等別為Ⅴ等，是一座以處理當?shù)鼐用裆罟┧头篮榘踩男。?）型水利工程。該工程由攔河壩、溢洪道和輸水洞構(gòu)成，攔河壩壩型為混凝土面板堆石壩，最大壩高23.4m，壩頂高程445.66m，壩長126.35m，壩寬5m，正常蓄水位443.97m。攔河壩壩基處理選用固結(jié)灌漿，根底防滲選用帷幕灌漿。

1、壩址地質(zhì)條件

1.1地勢地貌

壩址區(qū)坐落本溝橫向河谷地段，河谷筆直切開激烈，悉數(shù)河谷呈不對稱“U”字型，谷底寬120m。壩址處河槽高程424.5m，兩邊山脊最高高程分別為592.1m和735.3m，相對高差167.6～310.8m，左岸為為堆積體，地勢較緩；右岸為侵蝕岸，地勢峻峭，右岸。

1.2地層巖性

侏羅系+自堊系（H+K）巖性為安山巖。為灰綠色，細密塊狀，細粒狀及斑狀結(jié)構(gòu)，呈斑狀結(jié)構(gòu)時斑晶首要為灰白色，半自形斜長石，部分見有角閃石呈明顯的斑晶。

第四系坡積地層（dlQ4）巖性為坡積碎石及粉質(zhì)黏土，散布于坡地，覆蓋于基巖之上，地層厚度較小，厚度為0.5～2.0m。

第四系沖積地層（alQ4）散布于庫區(qū)河槽，河漫灘及一級階地之上，首要為砂、卵、礫石，厚度0～1.8m。庫區(qū)僅為中生界（侏歲系+白堊系）安山巖，以及第四系松懈層的上覆地層。①（侏歲系+白堊系）安山巖：灰綠色，細?！坏攘＝Y(jié)構(gòu)。塊狀結(jié)構(gòu)；②殘坡積土（d104）；③全新統(tǒng)沖積砂、卵礫石層（alQ4）。散布在庫區(qū)河槽、河漫灘及一級階地之上，首要為砂、礫石、卵石，成份為安山巖及角閃巖，通常粒徑為40～80mm，最大800mm，分選差，磨圓度欠好，通常為亞圓形，具有很強的透水性，層厚0.3～1.8m。

1.3地質(zhì)結(jié)構(gòu)

壩址區(qū)無區(qū)域性開裂經(jīng)過，僅在壩址左岸距壩線200m處有一條開裂，但未經(jīng)過壩線。壩址處節(jié)理較發(fā)育，據(jù)統(tǒng)計，有兩組節(jié)理發(fā)育：①走向NE30°，近于直立，5～8條/m；②走向NW320°近于直立，3～5條/m。此外，在壩址做物探作業(yè)時，未發(fā)現(xiàn)導水開裂，部分節(jié)理發(fā)育處有一滲水表象。

1.4水文地質(zhì)

壩址區(qū)地下水類型根據(jù)其埋藏條件可分為第四系松懈層孔隙潛水和基巖裂隙水。第四系孔隙潛水首要賦存于河漫灘砂礫石層中，直承受大氣降水、地表水及兩岸山體基巖裂隙水補給，徑流條件好，水量豐厚，地下水埋藏深度為0.5～1.3m。

基巖裂隙水補給來歷為大氣降水，節(jié)理裂隙構(gòu)成其首要的滲流通道，地下水位隨季節(jié)而改變。

1.5巖體透水性

壩址處共完結(jié)鉆孔7個，鉆入巖基深度10～19m，地層巖性為弱風化層和強風化層。本次進行了20次壓水實驗，壓水壓力0.4MPa，由實驗成果可知，各地層巖體特性如下：①弱風化帶：深度1.9～18.2m，共進行了9次壓水實驗，透水率改變較大，從0.3～11.7Lu，屬弱透水層至極微透水層，壓水實驗值較大部位，節(jié)理極發(fā)育；②微風化帶：深度6.9～25.40m，共進行了11次壓水實驗，透水率改變較小，從0.13～2.7Lu，屬極微透水層，節(jié)理不發(fā)育。

三、壩基防滲辦法

本工程壩基坐落在弱風化巖上，由地質(zhì)勘查陳述可知，該層屬弱透水巖石，需進行處理。本工程壩基處理選用固結(jié)灌漿，根底防滲選用帷幕灌漿，帷幕灌漿是在趾板固結(jié)灌漿的根底上進行的，規(guī)劃伸入相對不透水層3m，相對不透水層的的透水率按≤5Lu操控。

本工程固結(jié)灌漿選用雙排，排、孔距均為2.8m，灌漿壓力0.2MPa，方格型安置，孔全孔段一次灌漿；帷幕灌漿選用單排安置，孔距2m，灌漿壓力0.3～0.6MPa，孔深6～10m不等，選用自上而下分段灌漿。帷幕灌漿總計布孔92個，總進尺863.8m，其間混凝土蓋板203m，基巖760.8m。工程施工中共進行簡便壓水實驗151段，查看孔11個，總進尺95.36m，其間混凝土蓋板11.2m，基巖84.16m；共進行正式壓水實驗20段，進尺84.16m。施工過程中，共進行簡便壓水151段，悉數(shù)合格；查看壓水實驗孔段90%以上透水率<5Lu，不合格孔透水率不超越7.5Lu且不會集，灌漿質(zhì)量合格。

四、滲漏成因分析

本水庫工程于2005年10月8日開工，2007年10月22日竣工，帷幕灌漿工程首要會集在趾板混凝土及攔河壩兩頭延伸段。灌漿過程中，未呈現(xiàn)漏漿和趾板抬動，灌漿記錄儀顯現(xiàn)正常，認為本工程固結(jié)灌漿作用杰出，帷幕灌漿有效。2007年4月水庫蓄水后，當蓄水至435m高程時，在攔河壩0+089.29輸水管下流排水棱體發(fā)現(xiàn)

會集浸透，前期水流較污濁，后期水流逐步變清；且后期跟著蓄水位的舉高，浸透量與庫水位呈正有關(guān)聯(lián)系，庫水位升高，浸透量增大；庫水降低，滲漏量隨之削減。2007年5月放空庫水后，業(yè)主組織有關(guān)各方對壩體進行了聯(lián)合查看，發(fā)現(xiàn)各分部工程質(zhì)量完

好，壩基和防滲面板未發(fā)現(xiàn)滲漏點，但此時大壩下流仍存在滲漏表象。經(jīng)初步研究分析，認為大壩滲漏緣由應為壩基基巖裂隙滲漏，在壩基帷幕灌漿過程中，灌漿孔未穿過該裂隙，形成漏灌。

五、滲漏處理辦法

2007年6月，決議對攔河壩趾板進行補灌，擬定從0+089.29樁號沿原帷幕灌漿線向壩軸線兩邊布孔，孔距仍為2m，灌漿孔深度與原接近帷幕深度一樣，灌漿壓力選用0.6MPa，灌漿資料選用本溪工源水泥廠的425#一般硅酸鹽水泥。

因為0+089.29樁號趾板部位下部為2根DN500輸水管，該部位不具備布孔條件，為確保該部位不再漏灌，帷幕灌漿孔選用斜孔，新灌漿孔與原灌漿孔成15°交角。在進行2#孔施工過程中，當鉆進至趾板以下8m時，孔內(nèi)俄然呈現(xiàn)鉆液丟失嚴峻表象，隨機中止鉆進，進行灌漿孔沖洗、全孔段一次性灌漿。

灌漿中，漿液仍選用水泥漿，水灰比同原帷幕灌漿水灰比，按慣例灌漿法進行灌漿。在灌漿的過程中，跟著灌漿時間的繼續(xù)，0+089.29輸水管下流排水棱體滲水量逐步削減，直至消失。

結(jié)束語

在本水庫壩基滲漏問題處理過程中，通過調(diào)整灌漿孔角度，對已建工程進行補灌，解決了壩基滲漏問題，取得了良好的效果，這種灌漿方法不僅成功地解決了壩基滲漏問題，提高了施工效率，而且降低了施工難度，節(jié)省了工程造價。

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