水利工程中土質(zhì)堤壩滲漏的原因及對(duì)策研究

馬治中

甘肅省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司 甘肅蘭州 730000

土質(zhì)堤壩是很多水利工程中的重要組成部分，對(duì)水利工程的結(jié)構(gòu)安全以及水利工程功能的發(fā)揮均具有較大影響。土質(zhì)堤壩具有較長(zhǎng)的軸線，且水利工程的壩基情況復(fù)雜，難以對(duì)土質(zhì)堤壩狀態(tài)進(jìn)行有效的監(jiān)測(cè)，導(dǎo)致其經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)滲漏問(wèn)題，給水利工程整體結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性帶來(lái)較大的風(fēng)險(xiǎn)。因此，應(yīng)對(duì)土質(zhì)堤壩滲漏的主要原因進(jìn)行深入的分析研究，結(jié)合水利工程的實(shí)際情況采取有針對(duì)性的對(duì)策。

1 水利工程土質(zhì)堤壩滲漏問(wèn)題的主要原因分析

1.1 地質(zhì)條件不良

一些水利工程在選址時(shí)沒(méi)有對(duì)工程區(qū)域地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行認(rèn)真的勘測(cè)，會(huì)造成土質(zhì)堤壩處于不良地基上，有時(shí)在施工中未能對(duì)不良地基進(jìn)行有效的加固處理，是造成土質(zhì)堤壩出現(xiàn)滲漏的主要因素。地質(zhì)條件不良會(huì)對(duì)壩基結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性產(chǎn)生較大的影響。

1.2 設(shè)計(jì)缺陷

設(shè)計(jì)人員對(duì)工程區(qū)域的地質(zhì)水文條件缺乏充分的了解，所掌握的勘測(cè)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確不全面，在壩體防水設(shè)計(jì)等方面存在缺陷，導(dǎo)致水利工程的土質(zhì)堤壩出現(xiàn)滲漏問(wèn)題[1]。同時(shí)，有一些設(shè)計(jì)人員在土質(zhì)堤壩設(shè)計(jì)方案中，管徑尺寸、邊坡坡度以及溢洪道設(shè)置等相關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)計(jì)算不準(zhǔn)確或者取值不合理，也可能導(dǎo)致水利工程在投入運(yùn)行后出現(xiàn)排水能力達(dá)不到實(shí)際要求等問(wèn)題。

1.3 施工材料性能缺陷

一些水利工程在土質(zhì)堤壩的施工過(guò)程中沒(méi)有按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)施工材料的質(zhì)量性能進(jìn)行嚴(yán)格的檢測(cè)控制，或者片面追求降低施工成本而采用了質(zhì)量性能不合格的施工材料，難以滿足水利工程建設(shè)的實(shí)際需要，且水利工程土質(zhì)堤壩長(zhǎng)期處于不良工況條件下。因此，其在受到腐蝕后就可能造成土質(zhì)堤壩滲漏。

1.4 施工質(zhì)量缺陷

在一些水利工程的土質(zhì)堤壩施工過(guò)程中，施工質(zhì)量控制措施不到位，對(duì)施工操作缺乏嚴(yán)格的管理監(jiān)督，都會(huì)導(dǎo)致壩體填筑厚度以及強(qiáng)度不符合施工要求；沒(méi)有對(duì)壩體連接處進(jìn)行科學(xué)有效的防滲防水處理，在分層分段施工中存在銜接不嚴(yán)密等現(xiàn)象[2]。同時(shí)，一些水利工程在建成投產(chǎn)后，為適應(yīng)新的需要又進(jìn)行了擴(kuò)建工程，但在施工中未能對(duì)加高部分進(jìn)行妥善的處理，會(huì)導(dǎo)致新老土體存在明顯分層或者在兩側(cè)坡交接部分未能有效銜接。此外，蟻災(zāi)以及運(yùn)維缺失等因素也可能導(dǎo)致水利工程土質(zhì)堤壩出現(xiàn)滲漏問(wèn)題。

2 土質(zhì)堤壩滲漏問(wèn)題的有效對(duì)策分析

2.1 應(yīng)用壩基巖溶處理技術(shù)解決土質(zhì)堤壩滲漏問(wèn)題

處理沒(méi)有有效封堵土質(zhì)堤壩基巖滲水通道而造成的滲漏問(wèn)題時(shí)，可以采取級(jí)配料灌漿工藝。在應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)處理土質(zhì)堤壩滲漏時(shí)，應(yīng)根據(jù)壩體基巖滲漏通道的具體大小、滲漏量以及流速等參數(shù)合理確定級(jí)配料的粒徑，以保障塊石能夠被固定在滲漏通道內(nèi)，以發(fā)揮降低流速的作用[3]。同時(shí)，應(yīng)選擇不同粒徑的塊石或者碎石等作為級(jí)配料以充填封堵滲漏通道。此外，還應(yīng)科學(xué)控制水泥漿配比，通過(guò)水泥漿灌注使級(jí)配料相互膠結(jié)、能夠緊密貼合于裂隙壁，以提高封堵處理效果。

2.2 應(yīng)用高壓灌漿技術(shù)解決土質(zhì)堤壩滲漏問(wèn)題

2.2.1 土質(zhì)堤壩覆層滲漏

為了提高土質(zhì)堤壩的防滲性能，防止其出現(xiàn)滲漏問(wèn)題，應(yīng)采用高壓噴射灌漿技術(shù)對(duì)土質(zhì)堤壩覆蓋層進(jìn)行處理。高壓噴射灌漿技術(shù)主要是通過(guò)鉆孔噴漿方式將漿液灌注至覆蓋層內(nèi)以形成具有較高整體性和防滲性能的防滲體系。該技術(shù)的施工操作較為簡(jiǎn)便，且施工成本相對(duì)較低，對(duì)土質(zhì)堤壩的擾動(dòng)較小，因此，高壓灌漿技術(shù)在水利工程中得到了廣泛的應(yīng)用。

2.2.2 土質(zhì)堤壩接觸帶滲漏

同樣可以采用高壓灌漿等技術(shù)方法。在應(yīng)用高壓灌漿技術(shù)時(shí)，原地層結(jié)構(gòu)中存在的孔隙在高壓作用下被破壞。此時(shí)，灌注水泥漿后所形成凝結(jié)體能夠?qū)B漏部位進(jìn)行有效封堵處理。該技術(shù)能夠?qū)λ酀{進(jìn)行定向局部噴射，且可以通過(guò)擺噴以及旋噴技術(shù)在接觸帶處施作防水帷幕結(jié)構(gòu)，將土質(zhì)壩體與基巖有效阻斷，從而達(dá)到防滲處理的目的。

2.3 應(yīng)用臨水截滲技術(shù)解決土質(zhì)堤壩滲漏問(wèn)題

臨水截滲也是水利工程土質(zhì)堤壩滲漏處理中的重要技術(shù)手段。臨水截滲技術(shù)主要利用拋石方式對(duì)土質(zhì)堤壩迎水面進(jìn)行加固，以達(dá)到消殺水勢(shì)的目的。在施工實(shí)踐中，還可以采用彩條布以及土工膜貼面截滲處理方式，根據(jù)水庫(kù)水位深度的不同，采用相應(yīng)的處理方式。例如，當(dāng)水庫(kù)水位相對(duì)較淺時(shí)，應(yīng)在水面下填筑圍堰，并用土袋對(duì)滲漏部位進(jìn)行封堵。

2.4 應(yīng)用振動(dòng)沉模技術(shù)解決土質(zhì)堤壩滲漏問(wèn)題

隨著防滲技術(shù)的發(fā)展，目前也可以采用振動(dòng)沉模技術(shù)設(shè)置垂直防滲板墻，以達(dá)到防滲處理的目的。該技術(shù)能夠形成無(wú)接縫無(wú)開(kāi)叉、具有較高防滲性能的板墻帷幕，還能夠擠壓密實(shí)板墻兩側(cè)土體，進(jìn)一步提高滲漏處理效果。

3 結(jié)語(yǔ)

土質(zhì)堤壩滲漏是水利工程中比較常見(jiàn)的質(zhì)量缺陷問(wèn)題，其對(duì)水利工程的運(yùn)行安全以及整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性都會(huì)產(chǎn)生不利的影響。導(dǎo)致土質(zhì)堤壩滲漏的原因有很多，應(yīng)從設(shè)計(jì)、施工以及后期的運(yùn)維等多方面進(jìn)行全面且深入的分析，準(zhǔn)確把握滲漏問(wèn)題成因，為采取相應(yīng)的處理對(duì)策提供可靠的參考依據(jù)。在土質(zhì)堤壩滲漏處理中，合理選擇處理工藝，積極采用先進(jìn)的技術(shù)方法確保水利工程安全。