淺論水庫(kù)大壩裂縫滲漏的原因及其防治技術(shù)

董惠萍 毛鳳蓮 張楠

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人民日益增長(zhǎng)的物質(zhì)文化需求也隨之增加，而在作為社會(huì)生活的基本行業(yè)—水利水電建設(shè)行業(yè)，也面臨著巨大的挑戰(zhàn)。我國(guó)在逐漸向著城市化方向發(fā)展，而在一些城市由于沿海沿江靠湖，水系豐富，所以大壩的建設(shè)就變得至關(guān)重要。但是由于水庫(kù)的建設(shè)環(huán)境比較復(fù)雜，要求比較高，需要考慮到諸多因素，并且在建造過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)各種各樣的突發(fā)問(wèn)題，涉及多種建造工藝的實(shí)施，因此大壩在建造時(shí)就容易出現(xiàn)問(wèn)題，尤其容易出現(xiàn)裂縫，直接影響到水庫(kù)的安全和使用壽命。

關(guān)鍵詞：水庫(kù);大壩;裂縫滲漏;防滲;措施技術(shù)要點(diǎn)

中圖分類號(hào)：TV697 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2019）08-0140-02

0 引言

隨著經(jīng)濟(jì)全球化的普及以及我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，我國(guó)的各行各業(yè)都迎來(lái)了發(fā)展的黃金時(shí)期。但是在實(shí)際建造的過(guò)程中也會(huì)遇到各種新的問(wèn)題和新的挑戰(zhàn)。尤其是在水庫(kù)建設(shè)的過(guò)程中，由于臨水，便要考慮更多的實(shí)際因素和困難。為了防止大壩在建成之后出現(xiàn)滲漏問(wèn)題，在初步設(shè)計(jì)階段就應(yīng)該結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，研究裂縫產(chǎn)生的原因以及裂縫產(chǎn)生的影響因素。在初建階段就加強(qiáng)對(duì)大壩的防滲漏問(wèn)題的重視，從根本上杜絕大壩在使用過(guò)程中的滲漏問(wèn)題，切實(shí)保障大壩使用的安全性和穩(wěn)定性。

1 大壩滲漏的常見(jiàn)類型和滲漏的實(shí)際狀況

大壩滲漏雖然是水庫(kù)建設(shè)完成之后常見(jiàn)的一種現(xiàn)象，但是這種現(xiàn)象在水庫(kù)的使用過(guò)程中及其危險(xiǎn)，而且會(huì)有非常大的安全隱患。

大壩滲漏的類型比較多，復(fù)雜程度參差不齊，而且滲漏狀態(tài)根據(jù)實(shí)際環(huán)境的情況不同而不同，治理和解決難度較大，因此大壩的滲漏成為水電建設(shè)和實(shí)際使用過(guò)程中不可忽視的問(wèn)題。

1.1 大壩滲漏的常見(jiàn)類型

大壩滲漏根據(jù)形成原因的不同，通常情況下有水漬水流的滲漏破壞以及壩體受力變形的破壞這兩種。但是如果換個(gè)角度，從滲透破壞發(fā)生的原理方面來(lái)分析，還能分為流土，管涌，接觸沖刷和接觸流土等四種類型。

大壩在運(yùn)行的過(guò)程中，壩體的巖土體在水流滲透和外力的作用下，受到嚴(yán)重的沖擊，土石料的顆粒或顆粒成分、顆粒結(jié)構(gòu)等，發(fā)生相對(duì)移動(dòng)，此現(xiàn)象稱之為大壩滲漏，也稱“滲漏破壞”。在滲透水流作用下，壩體土石料抗剪切強(qiáng)度降低，壩基發(fā)生不均勻沉降、局部沉降和沖剪破壞，導(dǎo)致大壩發(fā)生岸坡下滑、局部坍塌，甚至潰壩的現(xiàn)象，即為形變破壞。

1.2 大壩滲漏及其后果

壩體作為水庫(kù)運(yùn)行和防汛抗旱的主要水工建筑物，長(zhǎng)期使用后，必然會(huì)出現(xiàn)滲漏、細(xì)微裂縫等現(xiàn)象，常見(jiàn)的病害問(wèn)題中主要有兩種尤其嚴(yán)重，即滲透破壞和形變破壞。這兩種破壞主要表現(xiàn)為：壩體巖土層被沖擊，在水流作用下逐漸被掏空、流失，形成一段空心的形狀，慢慢失去阻水作用，繼而導(dǎo)致壩體的蓄水功能喪失;如果發(fā)生形變破壞，壩體土石料的強(qiáng)度極大程度降低，內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，不但直接影響到壩體的蓄水功能和效益，還會(huì)給大壩帶來(lái)工程隱患，對(duì)水庫(kù)壩身的整體性產(chǎn)生影響。

大壩在使用過(guò)程中出現(xiàn)的滲漏問(wèn)題，可能會(huì)使壩基排水孔、減壓井和檢查廊道發(fā)生堵塞，增加壩體的不穩(wěn)定因素。如果產(chǎn)生滲漏之后，首先影響的是防洪堤和邊坡，在水流作用下發(fā)生坍塌下滑。滲漏嚴(yán)重時(shí)將導(dǎo)致大壩整體失去受力，發(fā)生潰壩現(xiàn)象，給當(dāng)?shù)厝嗣竦纳?cái)產(chǎn)帶來(lái)極大的損失，對(duì)周邊生態(tài)環(huán)境和社會(huì)穩(wěn)定造成巨大的威脅。

綜上，在初步設(shè)計(jì)階段，就應(yīng)該根據(jù)當(dāng)?shù)厍闆r，結(jié)合實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，因地制宜，制定出符合實(shí)際、有側(cè)重、切實(shí)可行的方案，在施工時(shí)嚴(yán)格把控質(zhì)量，做好風(fēng)險(xiǎn)的規(guī)避和安全保證。

2 大壩滲漏形成的主要原因

由于大壩的主要作用和所處環(huán)境的特殊性，其工作環(huán)境也是特別復(fù)雜和不宜掌握的。在這些特殊和復(fù)雜的工作環(huán)境下，就會(huì)出現(xiàn)許許多多的問(wèn)題。大壩滲漏的形成因素也包含在這些綜合的因素之中，并且既有內(nèi)部本身的因素，也有外部環(huán)境影響的因素。在一些特殊的研究報(bào)告中曾提出，土石壩在實(shí)際使用的過(guò)程中受到破壞，其中有將近一半是因?yàn)榇髩蔚幕A(chǔ)部分建筑薄弱，或者是壩體的土層被水所滲透以及變形造成的。在我國(guó)的壩體建設(shè)過(guò)程中，則會(huì)出現(xiàn)更多的問(wèn)題，而且這些問(wèn)題的形成主要是由于滲漏和變形所造成的。

通常情況下，大壩如果出現(xiàn)滲漏問(wèn)題一般都是由于在壩體的建造過(guò)程中施工大意，或者設(shè)計(jì)時(shí)出現(xiàn)設(shè)計(jì)失誤而造成薄弱環(huán)節(jié)的產(chǎn)生。在排除了建筑材料本身的質(zhì)量出現(xiàn)的問(wèn)題之后，出現(xiàn)問(wèn)題的成因多是由于建筑過(guò)程中施工人員的意外以及環(huán)境的共同作用所導(dǎo)致，在這樣的情況下還有可能會(huì)留下一部分隱藏的滲漏問(wèn)題。所以綜上所述，大壩滲漏的一般原因如下：（1）在基礎(chǔ)建造過(guò)程中，沒(méi)有嚴(yán)格把控工程質(zhì)量。在基礎(chǔ)建設(shè)的過(guò)程中，可能一點(diǎn)小問(wèn)題就會(huì)給之后的工序造成嚴(yán)重的隱患。例如在施工時(shí)水泥砂漿攪拌的不均勻，基礎(chǔ)清淤不徹底等等，都會(huì)使壩體產(chǎn)生沉降或者導(dǎo)致壩體的滲漏。因此在施工時(shí)，應(yīng)該做好監(jiān)督和審查工作，嚴(yán)格按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)施工，以防出現(xiàn)不合格的工程。（2）建筑材料本身的質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題。在采購(gòu)建筑材料時(shí)，為了節(jié)約成本，選擇了不符合施工要求的建筑材料，導(dǎo)致工程出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題。如水泥不合格，就會(huì)降低壩體的硬度，使壩體的承重不足，抵擋不了水流的長(zhǎng)期沖擊，逐漸被滲透，使得壩體遭受到破壞。（3）混凝土的質(zhì)量不合格。混凝土的成分復(fù)雜，制作工藝多變，使用方法注意事項(xiàng)多，因此混凝土在實(shí)際使用的過(guò)程中，會(huì)在一定的程度上影響到整體工程的質(zhì)量。

除此之外，施工過(guò)程中的施工技術(shù)落后，施工人員經(jīng)驗(yàn)欠缺，工藝流程不當(dāng)?shù)鹊?，都?huì)嚴(yán)重的影響到整體工程的質(zhì)量，導(dǎo)致壩體滲漏，變形。因此在施工的過(guò)程中，一定要做好預(yù)防工作，盡量從根本上杜絕這些問(wèn)題的發(fā)生。

3 大壩滲漏的防治措施

大壩滲漏的問(wèn)題直接影響到一個(gè)工程的整體質(zhì)量，因此大壩的防漏工作應(yīng)該在大壩施工的階段就開(kāi)展。在大壩的防漏工作中，可以采取的有效措施，例如加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)的施工控制，提高建筑材料的質(zhì)量，優(yōu)化和提升施工的工藝技術(shù)，改善施工環(huán)境等等。在已經(jīng)建好的大壩中，如果發(fā)生滲漏現(xiàn)象則補(bǔ)救的難度就相對(duì)較大，在實(shí)際操作中應(yīng)該引進(jìn)新的技術(shù)，選擇專業(yè)的人員進(jìn)行補(bǔ)救。

3.1 明確大壩滲漏防治的指導(dǎo)思想

大壩防漏的工作相對(duì)較復(fù)雜，所以在實(shí)際的操作過(guò)程中應(yīng)該進(jìn)行有針對(duì)性的防治。在防治過(guò)程中要明確防治的思想，防治的方向，以便在規(guī)定的期限內(nèi)完成滲漏的防治工作。

3.2 對(duì)已經(jīng)建成的大壩進(jìn)行一定的加固和保養(yǎng)

對(duì)于已經(jīng)修建完成的大壩，由于其建筑構(gòu)造已經(jīng)完成和確定，所以無(wú)法從根本上對(duì)其進(jìn)行有效地防漏。因此，在實(shí)際操作的過(guò)程中，工作人員常常會(huì)對(duì)其建筑的特點(diǎn)和已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的薄弱點(diǎn)進(jìn)行加固和保養(yǎng)，以期望能夠延長(zhǎng)整個(gè)大壩的使用壽命，并保證在使用期間的穩(wěn)定性和安全性。

一般情況下對(duì)大壩的加固防滲通常采用帷幕灌漿，即根據(jù)建筑的特征以及薄弱環(huán)節(jié)的分布，使用流動(dòng)性好的混凝土漿，進(jìn)行一定的補(bǔ)救和加固，如圖1所示。

3.3 防止?jié)?/p>

在大壩建造之前，首先要對(duì)其建造地址進(jìn)行詳盡的了解和選擇。由于大壩具有蓄水和防洪的作用，因此在建造時(shí)還要特別考慮到這些因素，比如泥石流和山洪等自然災(zāi)害的影響，會(huì)造成壩體的潰決，會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)和生活造成不可估量的損失，所以在建造初期就應(yīng)該結(jié)合實(shí)際采取一些有針對(duì)性的措施進(jìn)行預(yù)防。

4 結(jié)語(yǔ)

水庫(kù)大壩的滲漏問(wèn)題如何防治，一直是相關(guān)部門和所有水利人長(zhǎng)期關(guān)注的工作，任務(wù)艱巨，難度大，但是只有業(yè)內(nèi)人士不斷地創(chuàng)新，不斷地嘗試，發(fā)展新的技術(shù)，才能有效解決滲漏問(wèn)題，使水庫(kù)發(fā)揮更大的貢獻(xiàn)，獲得更好的經(jīng)濟(jì)效益。

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