水庫大壩滲漏原因及防治對(duì)策

【摘 要】在水庫大壩等水利工程的施工過程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)許多水利工程滲漏問題。通常可分為五種情況：水庫大壩主體滲漏、大壩基礎(chǔ)部分或水庫底部出現(xiàn)滲漏、大壩頂部滲漏以及環(huán)繞大壩出現(xiàn)滲漏。本文通過系統(tǒng)的闡述了水庫大壩出現(xiàn)滲漏的各種原因、種類和形成的危害，并就如何有效地防治加固進(jìn)行了系統(tǒng)的闡述。

【關(guān)鍵詞】水庫；堤壩滲漏；防治對(duì)策

由于水庫大壩滲流處理不恰當(dāng)，使水從圍護(hù)區(qū)域內(nèi)向外滲水，從而出現(xiàn)大量儲(chǔ)水滲出的現(xiàn)象，就是水庫大壩滲漏現(xiàn)象。如果不能有效地防治，就有可能出現(xiàn)水庫圍壩或者大壩基部滲出水的量很大，不但蓄水量降低，還有可能出現(xiàn)土地酸堿化，更為嚴(yán)重的很可能出現(xiàn)村莊淹沒，農(nóng)田被毀壞。由于滲流嚴(yán)重，時(shí)間增長，還有可能出現(xiàn)潰壩的危險(xiǎn)。所以，一旦出現(xiàn)水庫大壩滲漏現(xiàn)象，應(yīng)該立刻采取相應(yīng)的措施。本文通過對(duì)水庫大壩滲漏問題的分析處理，并結(jié)合著水利工程的工作經(jīng)驗(yàn)，提出了切實(shí)可行的處理措施。

1.水庫大壩滲漏的種類以及形成的原因

水庫大壩出現(xiàn)滲漏時(shí)對(duì)壩體的破壞一般有兩種情況，即滲透造成的破壞和壩體發(fā)生變形后的破壞。由于滲透造成的破壞經(jīng)常是大壩基部出現(xiàn)滲流，使壩基周圍的巖石層的土粒發(fā)生松動(dòng)并出現(xiàn)變形，這種現(xiàn)象就屬于滲透變形性破壞。而由于滲流的破壞下，壩體的抵抗水流的沖擊張力變小，很容易在一些工程質(zhì)量薄弱部位出現(xiàn)裂縫、彎曲變形、滑坡甚至潰壩的危險(xiǎn)。

由于水庫大壩滲流處理不恰當(dāng)，或處理不及時(shí)，使水從圍護(hù)區(qū)域內(nèi)向外滲水，從而出現(xiàn)大量儲(chǔ)水滲出的現(xiàn)象，如果不能有效地防治，就有可能出現(xiàn)水庫圍壩或者大壩基部滲出水的量很大，不但蓄水量降低，還有可能使下游的水位升高，會(huì)出現(xiàn)農(nóng)田淹沒，建筑物基部浸水等現(xiàn)象，給人們生命財(cái)產(chǎn)安全造成較大損失。

滲透變形直接影響著土石壩的穩(wěn)定性，通過國際有關(guān)資料表明，水庫大壩受到毀壞以后，大壩壩基由于滲透發(fā)生變形對(duì)大壩造成嚴(yán)重危害的占38%.而我國通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，由于滲漏而產(chǎn)生變形造成壩基或壩體毀壞的占56%。另外，防洪堤壩及壩體邊坡的塌陷滑落，巖溶地形中由于滲透土層中出現(xiàn)空洞或地表陷落，排水管道和減壓井等出現(xiàn)堵塞，進(jìn)行地下工程施工時(shí)出現(xiàn)破碎的斷層和砂石、孔隙以及一些松軟物質(zhì)等都有可能發(fā)生滲透性變形。例如：在有一個(gè)水庫堤壩的施工過程中，由于對(duì)壩基清理不到位，在施工完成后出現(xiàn)滲透變形，很快，灰色石巖縫隙中的粘土被沖蝕成八米深、寬度為七米的大洞。

通過破壞出現(xiàn)的原理來看，將滲透變形分為：管涌、流土、接觸流土、接觸沖刷。

2.水庫堤壩除險(xiǎn)加固的防治方法

如何有效地防止和治理水庫堤壩壩基滲漏現(xiàn)象呢？可以從三個(gè)方面去考慮：一方面是減小滲透壓力，以保障地基和水面建筑物保持很強(qiáng)的靜力穩(wěn)固性；另方面最大限度的減少滲漏的程度；第三，減少滲透破壞的程度，使?jié)B透的穩(wěn)定性更強(qiáng)。下面是在水利大壩施工過程中的幾種實(shí)際操作方法：

2.1背水側(cè)壓滲蓋重

在背水坡側(cè)面地形適當(dāng)?shù)那闆r下，使用防滲的垂直幕墻造價(jià)又很高，如果使用背水側(cè)壓滲蓋重，能夠有效地防止在壓力蓋承受的范圍有管涌產(chǎn)生。如果后蓋的寬度設(shè)計(jì)過長，為了縮小后蓋過長的寬度，經(jīng)常在后蓋的后部設(shè)計(jì)上減壓槽。在水利工程施工過程中，壓蓋使用非常廣泛，不但有施工方便容易操作，還有施工后的堤壩穩(wěn)定性能好、造價(jià)少等優(yōu)點(diǎn)，而且形式多種多樣。在實(shí)際施工過程中，可以根據(jù)工程需要，使用全部自由排水的方法還是不透水的方法，真正達(dá)到滲水不能夠滲入土層的目標(biāo)。有時(shí)和排水溝綜合使用，但在設(shè)置排水溝時(shí)，要設(shè)計(jì)在蓋重的上部。

2.2垂直防滲處理地基

對(duì)于水利工程施工過程中壩基滲水層不厚、隔水層很薄的狀況，可以用垂直防滲處理地基的方法，建成封閉式防滲墻，能夠有效地制約壩基的揚(yáng)壓力和滲水量，進(jìn)一步提高大壩壩基防滲漏的能力。我國治理壩基滲水的方法很多，如鋸槽法、射水法、兩鉆一抓等技術(shù)。對(duì)于施工過程中的封閉式防滲墻的使用，也存在著很多缺陷，雖然防滲墻能夠充分阻斷滲流路徑，治理效果很顯著，可是在某種程度上對(duì)地下水本身的平衡被打破了，對(duì)周圍的水質(zhì)環(huán)境也有較大影響。如果隔水層的厚度較大，透水層也不薄的兩次壩基，使用封閉式垂直防滲墻進(jìn)行施工，不但工程難度大，造價(jià)也很高，如果必須使用這種方法施工，一定要通過周密調(diào)查、分析，然后才能施工。一般情況下，在使用垂直防滲墻時(shí)，應(yīng)在靠近水的壩基邊緣位置或者壩頂靠近庫水的地方設(shè)置，通常使用鋸槽法、射水法、高噴灌漿、輪銑法等施工技術(shù)進(jìn)行施工。

2.3減壓井

在防滲漏施工過程中，尤其壩基管涌的出現(xiàn)，使用減壓井進(jìn)行減壓處理，能夠取得很好的效果。這種方法也適用于處理各種壩基管涌險(xiǎn)情。可是，這種減壓的方法遇到最大的難題就是淤堵。通常使減壓井淤堵得原因無外乎以下幾種：過濾器的結(jié)構(gòu)形式、使用的材料、放置的位置、地下水的水質(zhì)等方面。所以，在放置減壓井時(shí)，要在背水的壩腳周圍，這樣能夠很好的水庫大壩的滲漏。當(dāng)然，就水庫大壩的安全性方面，尤其是夏季出現(xiàn)抗洪搶險(xiǎn)的時(shí)候考慮，通常把減壓井設(shè)計(jì)在背水坡側(cè)壓滲蓋重的末端，同時(shí)和排水溝連通，這樣滲出的水流就會(huì)經(jīng)排水溝排出。設(shè)置減壓井時(shí)通常在16～22m的間距。它的透水管應(yīng)放置在最關(guān)鍵的透水層，如果壩基是分層設(shè)計(jì)的，更應(yīng)該這樣設(shè)計(jì)。關(guān)鍵部位的透水層厚度應(yīng)小于透水段長度的26%，通常使用48～72%的范圍。為了提高減壓效果，應(yīng)使減壓井的井口高度最低，為了有效地防止排水溝的泥水發(fā)生回灌，減壓井的井口高度不能低于排水溝有可能達(dá)到的最高水位。另外，還要處理好減壓井的內(nèi)澇問題。

2.4滑坡體的清除

因?yàn)樗鞑煌５貨_刷，壩體內(nèi)部有滲水流出或者水壩頂部的壓載等問題，都有可能造成壩體滑坡現(xiàn)象發(fā)生。經(jīng)常采用的方法是“削坡減載，固腳壓重”，也就是說，想方設(shè)法降低壩體的滑動(dòng)力量，使壩體的阻力增大。對(duì)于因?yàn)樗鳚B透而出現(xiàn)的滑動(dòng)，應(yīng)該屬于前面截?cái)啵竺嫱谂潘疁鲜鑼?dǎo)的方法，使防滲漏和排水共同進(jìn)行。對(duì)于一些淺層滑坡，可以全部清除掉滑動(dòng)體，再進(jìn)行回填。對(duì)于深層滑坡，通常使用清除造成滑坡某一側(cè)土體的主滑動(dòng)體，然后再重新回填，使其加固。同時(shí)，還可以增大阻礙滑動(dòng)體的重量，減緩下滑的坡度，進(jìn)一步增強(qiáng)壩坡的牢固性。

2.5劈裂灌漿

使用劈裂式帷幕灌漿的方法，可以有效地提高堤壩壩體的牢固性和穩(wěn)定性。通常在土質(zhì)疏松，碾壓不結(jié)實(shí)的堤壩防滲時(shí)使用。劈裂灌漿就是根據(jù)水庫大壩壩體的張力分別狀況，采用特定的灌漿壓力，把壩體順著一定的軸線順序進(jìn)行劈裂，然后灌入適量的泥漿，從而形成筆直相間的連續(xù)的防滲墻，使壩體的許多裂縫漏洞或者一些薄弱層得到及時(shí)的修整。并且，通過泥漿、壩體的相互擠壓和滲透，使壩體的內(nèi)部張力發(fā)生了很大變化，進(jìn)一步增強(qiáng)了壩體穩(wěn)定性和牢固性。

3.結(jié)束語

滲漏是土石壩經(jīng)常出現(xiàn)的問題，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，水利工程施工過程中對(duì)水庫大壩壩體的防滲漏加固技術(shù)也有了很大的進(jìn)步。對(duì)于出現(xiàn)的壩體滲漏，要根據(jù)實(shí)際情況，具體問題進(jìn)行具體分析，然后采取相應(yīng)的改進(jìn)措施，確保水庫發(fā)揮更大的經(jīng)濟(jì)效益。 [科]

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