土石堤壩滲漏病險原因分析與質(zhì)量控制方法

摘要：土石堤壩是水利工程的關(guān)鍵構(gòu)成，其安全穩(wěn)定運行對保障人民生命財產(chǎn)安全至關(guān)重要。然而，實際運行中，土石堤壩常面臨滲漏等病險，對工程安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。文章主要從材料質(zhì)量、施工工藝、設(shè)計缺陷和自然環(huán)境幾個設(shè)計缺陷和自然環(huán)境四4個方面，分析研究了土石堤壩滲漏的病險原因，并提出了相應(yīng)的解決對策，以期能夠提高工程的整體施工質(zhì)量， 促進土石堤壩的安全、穩(wěn)定運行。

關(guān)鍵詞： 土石料土石堤壩 堤壩滲漏 質(zhì)量控制

中圖分類號：TV223.4

CauseAnalysis of the Disease RiskcCauses of lLeakage infromeEarth andrRockfilleEmbankments and Its qQuality cControl mMethods

YU Wei

（Rural Construction Office of Mangzhang Town， Luoshan County， Xinyang，Henan Province，464200 China）

Abstract： AnEearth-rockfill damsareis a key component of hydraulic engineering， and theiitsr safe and stable operation is crucial for ensuring the safety of people's lives and property. However， in actual operation， earth and -rockfill embankments often face diseaserisks such as leakage， which posesing a serious threat to engineering safety. The article mainly analyzes and studies the causes ofthe disease riskof leakage infrom earth-rockfill embankments from the four aspects of material quality， construction technology， the design defects， and the natural environment， and proposes corresponding solutions， in order to improve the overall construction quality of the project and promote the safe and stable operation of earth-rockfill embankments.

KeyWords： Soil and stonerock materials; Earth-rockfill embankment; EmbankmentlLeakage; QualityCcontrol methods

前言：在日益嚴(yán)重的全球氣候變化背景下，土石堤壩的滲漏問題已經(jīng)成為一個復(fù)雜而嚴(yán)峻的問題，土石堤壩的滲漏問題和質(zhì)量控制也顯得更加重要。土石堤壩的滲漏問題不僅僅是一個技術(shù)問題，更是一個涉及環(huán)境、社會和經(jīng)濟多個方面的復(fù)雜問題。土石堤壩作為水利工程的重要組成部分，其安全穩(wěn)定的運行對于保障人民生命財產(chǎn)安全以及促進經(jīng)濟社會發(fā)展都具有重要意義。然而，在實際運行過程中，土石堤壩常常面臨著滲漏等問題的困擾。滲漏問題通常是由多種因素共同作用造成的。土石堤壩的材料性質(zhì)、施工質(zhì)量以及運行環(huán)境等因素都有可能導(dǎo)致滲漏，這些問題不僅可能導(dǎo)致堤壩的損壞，還可能引發(fā)更為嚴(yán)重的后果，如潰壩等。土石堤壩的滲漏問題和質(zhì)量控制是一項長期而艱巨的任務(wù)。因此，需綜合考慮各種因素，采取綜合性的措施，合理分析土石堤壩的滲漏原因，并提出針對性的質(zhì)量控制方法，促進土石堤壩的安全穩(wěn)定運行，為經(jīng)濟社會的發(fā)展和人民生命財產(chǎn)安全提供堅實的保障，為社會的可持續(xù)發(fā)展貢獻力量。

1 土石堤壩滲漏的病險原因分析

1.1 材料質(zhì)量問題

1.1.1 土石料質(zhì)量不達標(biāo)

土石料作為土石堤壩施工的關(guān)鍵組成單元，其質(zhì)量達標(biāo)與否直接決定著工程質(zhì)量。當(dāng)含泥量超標(biāo)，則影響土石料的排水性能和抗?jié)B能力。顆粒級配不良則會導(dǎo)致堤壩填筑時難以達到理想密實度。土石料問題直接降低堤壩的密實度和抗?jié)B性能，使堤壩在長期受力和水流沖刷下容易產(chǎn)生空隙和裂縫，進而形成滲漏通道。

1.1.2 防水材料性能不足

防水材料性能對土石堤壩防滲效果影響顯著，防水材料基礎(chǔ)性能如表1所示：。

在大多數(shù)情況下，防水材料的抗拉強度和延伸率不達標(biāo)，將因外力或者變形影響而導(dǎo)致材料出現(xiàn)斷裂或者破損，從而削弱或者喪失防水功能。耐水性不足則會使材料在長期接觸水后產(chǎn)生性能下降的現(xiàn)象，降低防水效果。抗老化性不足致使材料長期暴露在日曬雨淋環(huán)境中產(chǎn)生老化變質(zhì)現(xiàn)象，縮短使用壽命。

1.2 施工工藝問題

1.2.1 壓實度不足

壓實度是堤壩填筑質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)，直接影響堤壩的穩(wěn)定性和抗?jié)B能力。在土石堤壩施工作業(yè)期間，施工團隊控制填筑料含水量控制，過高或過低的含水量均會影響填料的壓實效果。選擇和使用的壓實機械沒有達到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，例如機械功率不足或壓實遍數(shù)不夠，同樣會降低堤壩壓實度，影響工程質(zhì)量。填筑層厚度過大，難以達到均勻的壓實度[1]。

1.2.2 施工質(zhì)量控制不嚴(yán)

施工質(zhì)量控制不嚴(yán)是堤壩出現(xiàn)病險的主要原因之一，主要體現(xiàn)在施工前中后三個階段。施工前準(zhǔn)備工作不足，例如沒有嚴(yán)格把控填筑料質(zhì)量或缺乏必要的施工試驗。施工過程中缺乏有效的質(zhì)量監(jiān)控措施，如未按規(guī)定檢測壓實度或未及時處理施工中的質(zhì)量問題。施工后驗收工作不嚴(yán)格，沒能短時間內(nèi)發(fā)現(xiàn)并處理潛在的質(zhì)量問題。

1.3 設(shè)計缺陷

防滲結(jié)構(gòu)是土石堤壩中阻止水分滲透的關(guān)鍵部分。具體來說，地質(zhì)勘查團隊和設(shè)計團隊沒有充分了解地質(zhì)條件和水文環(huán)境，致使設(shè)計環(huán)節(jié)沒有靈活性、針對性的選擇符合工程需針對性地選擇符合工程需求的防滲結(jié)構(gòu)類型和尺寸。在某些工程中，不準(zhǔn)確預(yù)測降雨量和洪峰流量，設(shè)計的排水管道或排水溝尺寸過小，則會無法滿足實際排水需求[2]。不僅如此，有的排水系統(tǒng)未合理設(shè)置排水出口或排水坡度不夠，也會進一步影響排水系統(tǒng)的實際效果。

1.4 自然環(huán)境因素

庫水位在短時間內(nèi)迅速升高或驟降時，土石壩體內(nèi)的滲流場會隨之發(fā)生較大變化，這種變化會導(dǎo)致壩體內(nèi)部出現(xiàn)不均勻的滲流壓力分布，增加壩體發(fā)生滲漏或滑坡等險情的風(fēng)險。地質(zhì)構(gòu)造不穩(wěn)定、巖體透水性較大、巖石節(jié)理發(fā)育不完整或有裂隙存在的區(qū)域，均會嚴(yán)重影響土石堤壩筑壩質(zhì)量。不良地質(zhì)條件若無正確應(yīng)對方案，必然加劇壩基和壩體滲流問題，增加滲漏風(fēng)險。

2 土石堤壩滲漏的質(zhì)量控制方法

2.1 優(yōu)化材料選擇

2.1.1 選用高質(zhì)量的土石料和防水材料

對潛在的土石料源，組織專業(yè)力量展開地質(zhì)勘察，全面了解其物理性質(zhì)、化學(xué)成分、顆粒級配和滲透性等核心指標(biāo)，選取質(zhì)地堅硬、級配良好且滲透性低的土石料，從根本上提升壩體的抗?jié)B性。按規(guī)范在選定料源中采樣，送往實驗室作送往實驗室做深入的性能測試 [3]。在選擇防水材料前，必須全面了解市場，篩選出土工膜和防水涂料等性能穩(wěn)定、耐久性好且易于施工的防水材料。

2.1.2 嚴(yán)格控制材料質(zhì)量

從供應(yīng)商、施工單位和設(shè)計單位等各參與方的責(zé)任和義務(wù)角度建立健全的質(zhì)量管理體系和監(jiān)督機制，保障材料質(zhì)量控制工作在每一環(huán)節(jié)都能得到有效實施。在土石堤壩工程建設(shè)過程中，供應(yīng)商、施工單位和設(shè)計單位之間需形成緊密的合作關(guān)系，及時傳遞信息、共享資源，并共同解決材料選用過程中出現(xiàn)的問題和困難。引用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等先進技術(shù)的應(yīng)用，全過程監(jiān)督管理材料采購與應(yīng)用。

2.2 改進施工工藝

2.2.1 提高壓實度

在施工過程中，應(yīng)選用振動碾、光輪碾等合適的壓實機械，使土石料達到設(shè)計要求的壓實度。合理控制壓實遍數(shù)和壓實速度，避免過度壓實導(dǎo)致土石料結(jié)構(gòu)破壞，也要防止壓實不足留下滲漏隱患[4]。具體參數(shù)見表2。

2.2.2 加強施工過程中的質(zhì)量控制

在施工過程中建立健全的質(zhì)量監(jiān)控體系，全面、細致的檢查和監(jiān)控施工各環(huán)節(jié)。對發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量問題要及時采取整改措施，使施工質(zhì)量符合設(shè)計要求。加強施工人員的培訓(xùn)和教育，提高他們的質(zhì)量意識和施工技能，為土石堤壩的安全穩(wěn)定提供有力保障。

2.3 完善設(shè)計方案

防滲效果顯著的水利工程堤壩構(gòu)造獨特，主要包括堅固的壩體以及多排豎直嵌入壩體內(nèi)部的鋼管。鋼管的設(shè)計并非簡單直插，而是每一根鋼管上都開設(shè)多個排水孔，便于有效排出壩體內(nèi)部水分。每一排鋼管的下端都緊密相連輸水管，形成一個隱形的排水網(wǎng)絡(luò)。而相鄰的兩個輸水管之間，又巧妙連接導(dǎo)水管，增強排水連貫性，提高排水的效率。

2.4 加強后期維護

2.4.1 定期檢查和維護土石堤壩

定期全面細致的檢查土石堤壩，及時發(fā)現(xiàn)堤壩存在的安全隱患，為后續(xù)維護工作提供準(zhǔn)確依據(jù)。檢查內(nèi)容應(yīng)包括堤壩的外觀狀況、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、排水設(shè)施以及周邊環(huán)境等。在檢查過程中利用先進的檢測設(shè)備和技術(shù)手段，提高檢查準(zhǔn)確性和效率。對于土石堤壩而言，需要從修補破損部位、加固薄弱環(huán)節(jié)、清理排水設(shè)施等環(huán)節(jié)展開維護工作，結(jié)合詳細的維護計劃明確維護目標(biāo)和措施，有序推進維護工作[5]。

2.4.2 及時處理發(fā)現(xiàn)的滲漏問題

一旦發(fā)現(xiàn)堤壩存在滲漏現(xiàn)象，必須立即采取措施處理，防止?jié)B漏問題進一步擴大。處理滲漏問題的方法有很多種，如注漿加固、設(shè)置排水管、增設(shè)防滲層等，具體采用哪種方法應(yīng)根據(jù)滲漏原因、位置以及嚴(yán)重程度等因素進行綜合考慮。在處理滲漏問題的過程中注意施工質(zhì)量和施工安全。

3 結(jié)語

土石堤壩是水利工程的關(guān)鍵構(gòu)成，其安全穩(wěn)定性極為關(guān)鍵。但受材料質(zhì)量、施工工藝、設(shè)計缺陷及自然環(huán)境等多重因素影響，堤壩常面臨滲漏風(fēng)險。為有效控制滲漏，需從材料選擇優(yōu)化、施工工藝改進、設(shè)計方案完善及后期維護加強等方面切入。設(shè)計方案完善及加強后期維護等方面切入。綜合運用各項有力措施，可有效降低土石堤壩滲漏風(fēng)險，保障水利工程長期安全運行。

參考文獻：

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[3]馬朝陽，任杰，南勝豪，等.土石堤壩滲漏病險試驗裝置的研制及初步應(yīng)用[J].巖土工程學(xué)報，2023，45（11）：2268-2277.

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[5]聶玉鋒.水利工程施工中堤壩防滲加固技術(shù)探究[J].陜西水利，2021，（09）：201-202.