淺談芒市水庫土壩滲漏成因及防滲處理技術方案

摘 要：水庫土壩防滲處理技術措施較多，但要根據水庫的具體情況，如何因地制宜地選擇防滲處理方案以達到除險加固工程的功能性，可實施性，經濟性和安全性的要求，是建設施工中各方必須重視的問題。根據芒市近幾年來對病險水庫土壩滲漏處理過程中歸納總結了土壩滲漏的成因、處理的技術方案和處理過程關注的問題。

關鍵詞：水庫；土壩；滲漏；灌漿

1 芒市水庫的現狀

全市現有水庫24座，其中：中型水庫1座，小（一）型水庫8座，小（二）型水庫15座。總庫容積4945.48萬m3，總灌溉面積11.6萬多畝農田 占全市水田面積的40.5%，在全市農業糧食生產中起著舉足輕重的作用。根據2010年《潞西市病險水庫除險加固專項規劃報告》和《潞西市病險水庫土壩安全鑒定報告書》。芒市在24座水庫中有22座病險水庫，占總水庫的91.6%。多數水庫分布在山區和半山區，是當地經濟發展和群眾生活改善等方面發揮了巨大的作用，是糧食安全生產的重要基礎設施。

在芒市24座水庫中除勐板河、芒別和允門三座水庫是90年代后修建的，其余全部是上世紀50年代至於70年代初期，受益群眾投工投勞以計工分式修建的“三邊”工程。加上當時受勞力、物質、技術匱乏等客觀條件落后，有的水庫修修停停、停停修修，2至3年才建成。有的一建成即為病險水庫，又經過50、60年的運行，日趨老化。加之施工質量差，維修、養護管理跟不上，工程建設標準低，經多年的運行水庫土壩、輸水設施、泄洪設施滲漏嚴重等原因，水庫病情嚴重，帶病運行多年，成了險庫。致使水庫土壩工程存在諸多問題，其中水庫土壩、壩基滲漏問題最為突出。

2 水庫壩體滲漏成因及類型分析

2.1 壩體滲漏成因

縱觀芒市水庫壩體滲漏產生的原因主要有以下幾方面：①受當時的土料設計技術限制和施工群眾的筑壩意識底，幾乎沒有指定的土料場。上壩的土料大部分防滲能力不能滿足設計要求，這些上壩填筑的不合格土料在水庫蓄水中自然產生滲漏問題。②由于當時施工組織落后，壩體填筑采用群眾齊上陣，分社分組大包干的形式填筑壩體。形成各倉面施工上升速度不一，填筑的土層厚薄不同致使相鄰兩塊的結合面出現少壓或漏壓的松動土帶，導致壩體滲漏。③不同料場的土同時上壩，土料混雜，土料干溶度不同，含水量不一，致使下游壩坡出現大面積滲漏或塌陷。④由于施工機械落后大多數采取石碾碾壓，土層厚薄不均，石碾碾壓屬無震動碾壓，致使每層填土上部密實，下部疏松或層間結合部處理不當，形成集中水平漏水帶。⑤輸水涵洞大多數為壩下砼埋管。管身截水環不足或未設置，或涵管沉陷，管身出現斷裂，致使壩體出現異常滲漏。⑥后壩趾沒有設置排水和反慮設施或已經失效，導致壩體出現異常滲漏。⑦地震造成土壩出現裂縫、滑坡等震損而使土壩滲漏，如芒別水庫土壩和涵洞。

2.2 壩基滲漏成因

壩基滲漏的成因有以下幾方面：①壩基存在砂礫石透水層或巖層發育地層沒有采取帷幕灌漿等防滲措施體系。②多數壩基未設置截水槽或截水槽深度不夠。③由于施工機械的不足，壩基多數采用人工清基，河床沖洪積層清基不徹底，致使壩體和壩基結合帶產生滲漏。

2.3 繞壩滲漏成因

繞壩滲漏有以下幾種成因：①岸坡發育有通向下游的巖溶系數，形成嚴重的繞壩滲漏。。②壩體與岸坡接觸帶清基不徹底或壩土碾壓不到位。③壩肩沿巖層面、裂隙或斷層破碎帶繞壩滲漏。總之芒市水庫壩體、壩基、壩肩的滲漏大多表現為土壩下游壩坡散浸水、浸潤線抬高和壩基、壩肩漏水兩種滲漏的類型。漏水嚴重的在土壩下游壩坡及壩腳形成沼澤帶。如：那目、蚌相、小石橋等水庫，有集中漏水點或發生管涌，流土等現象。如：放羊路等水庫。

3 正確選擇防滲處理技術方案

3.1 水平防滲處理技術方案

本方案又可分為復合土工膜水平鋪蓋和弱透水粘土水平鋪蓋兩種措施。由于這兩種防滲措施工程量大，并且存在與壩腳、壩肩的接合面和鋪蓋施工的防滲處理比較困難。目前沒有理想的處理方案。因此，水平防滲處理的技術方案在芒市還未采用過，技術尚未成熟。

3.2 土壩垂直防滲處理技術方案

垂直防滲處理的技術措施與水平防滲技術措施相比，截流效果更為顯著。此種處理技術方案按施工方法和使用的材料又可分為以下幾種：①混凝土防滲墻；②振動沉模防滲板墻；③高壓噴射灌漿、充填和劈裂灌漿、深層攪拌防滲板墻等方法。

根據芒市水利局近幾年來對水庫壩體除險加固防滲處理的實踐經驗，結合病險水庫壩體不同病情的情況，采用相應的防滲處理技術方案，達到水庫壩體除險加固防滲的目的。芒市22痤病險水庫，現已有12痤進行了水庫壩體除險加固處理，采用方案最多的是高壓噴射帷幕灌漿和充填灌漿，這兩種方法配合應用。施工技術，方法簡單，投資省而處理效果顯著。以下介紹兩種灌漿的方法：

3.2.1 高壓噴射灌漿（高噴）

在芒市水庫除險加固處理的水庫中在大草壩水庫、黃連塘水庫、小白龍水庫和那目水庫都采用了壩體高壓擺噴，壩基高壓旋噴防滲處理技術，從處理后的蓄水效果看，效果顯著。該技術方案，適用于淤泥質土、粘土、粉土、砂土、礫石等松散透水地基或填筑壩體。技術要求和工程質量檢驗可以參照《水電水利工程高壓噴射灌漿技術規范》（DL/T5200-2004P）和《土壩壩體灌漿技術規范》（SD266-88）的規定執行即可。

以大草壩水庫土壩除險加固為例：

大草壩水庫土壩除險加固采用的技術方案是壩體采用高壓旋噴灌漿和壩基、兩壩肩采用帷幕灌漿相結合進行防滲的技術方案。水庫主、副壩共完成217個高壓旋噴孔，其中109個同為帷幕灌漿孔，108個為高壓旋噴引孔，12個檢查孔，檢查孔同為帷幕灌漿檢查孔。完成高壓旋噴鉆孔1961.22m，高壓旋噴3422.40m。檢查孔12個，注水試驗35段。

施工經過：高壓旋噴試驗施工嚴格執行規范及設計要求，高壓旋噴有一半的孔利用帷幕灌漿孔，一半新鉆孔，孔距1.0m。分兩序孔施工，先施灌Ⅰ序孔，再施灌Ⅱ序孔。采用“三重管法”進行噴射灌漿。墻體結構型式為旋噴套接。

根據高壓旋噴防滲墻試驗設計進行放樣后，復核孔位無誤，按設計圖紙編號，首先把鉆機對準孔位，用水平尺校正機身水平，墊穩、墊牢、墊平機架，并保證天車、立軸和孔位三點一線，其中心允許誤差不得大于5cm。

總之，①高噴法對地層適應性強，施工進度較快。一般柱墻厚0.1～0.4m。②可靠性和耐久性較好，并且不會造成環境污染。③不足之處是施工控制比較復雜，難于控制，當孔深時其質量難于控制和檢查。④造價高。壩基、壩肩采用帷幕灌漿防滲時，壩體防滲可采用高噴射灌漿是較好的選擇方案。這樣可以實現上墻下幕二者的結合，減少壩基、壩肩的灌漿工程投資，并且施工簡單方便。

3.2.2 充填灌漿方案

如果壩體只是某一區域土料填筑質量問題而產生的局部滲漏，可以采用充填灌漿方法。這樣既可節省投資，又可滿足壩體的防滲性能和整體性的要求。如芒市小型病險水庫出險加固處理的放羊路水庫、小石橋水庫、芒乖水庫、蚌相水庫、大崗水庫和芒別水庫都是采用壩體充填灌漿，壩基、壩肩帷幕灌漿的方法。從處理后的蓄水情況觀察，防滲效果顯著比較理想。

4 結束語

通過芒市近幾年來對12座小型病險水庫出險加固灌漿處理得出了一條經驗，就是對于每一座水庫的病害應根據病情的具體情況結合壩體、壩基和兩壩肩的滲漏情況采取正確的防滲處理措施，對防滲加固方案進行多種技術、經濟和施工可行性比較，選擇經濟合理、技術成熟可靠、施工比較簡單便于控制的防滲技術方案，同屬應對施工期間的土壩安全進行分析防范，確保施工人員和水庫土壩的安全。施工期要按設計要求做好水土流失和環境保護措施。

參考文獻

[1]《水電水利工程高壓噴射灌漿技術規范》（DL/T5200-2004P）

[2]《土壩壩體灌漿技術規范》（SD266-88）

[3]《芒市大草壩水庫除險加固工程初步設計》