對中小型水庫防滲墻防滲技術探討

葉坤勝

興寧市溫公水庫管理所

摘要：本文針對中小型水庫存在的防滲方面的問題進行系統論述，提出加強中小型水庫防滲技術的有關措施。

關鍵詞：中小型水庫；水庫；防滲

1 現階段中小型水庫工程中存在的防滲問題

水庫的滲漏作為一種嚴重的水庫工程危害，不僅造成嚴重的水資源浪費，而且，還會造成水庫大壩的整體滲漏，嚴重者容易導致水庫壩體崩潰，將對附近居民造成嚴重的生命財產損失。在我國現階段已建成的水利設施中，中小型水庫的滲漏問題最為嚴重，根據水利部的相關調查，在全國范圍內，大約有 77% 的已建成水庫存在壩體滲漏的問題，而在發生事故的水利設施中，有25% 是由壩體的滲漏引起的水庫崩潰。

水庫大壩的防滲工程主要體現在滑坡、裂縫和滲漏，而大部分的滑坡和裂縫的出現一般都是由滲漏導致的。因此，在處理水庫大壩質量上，防滲是至關重要的。傳統的防滲原則是水壩的上部堵滲，水壩的下部排滲，堵滲的措施一般有水平防滲和垂直防滲。水平防滲一般用粘土進行鋪蓋在結合水壩下部的挖溝排滲及減壓井排滲等，達到防滲的效果。垂直防滲有主要采用混凝土防滲和噴射灌漿防滲。在具體加固和防滲工程中，針對水庫大壩的具體情況，采取工程措施，有的是壩基加固防滲，有的是壩體和壩基都需要進行防滲和加固，而在水庫大壩防滲工程中更多的是采用垂直防滲的措施，其優點在于不需要把水庫中水放空。而水平防滲措施一般都必須把水庫中的容水放空方可進行。

2 中小型水庫滲漏問題原因

2.1 水庫設計安全隱患

當前我國許多小型水庫在設計過程中，大多是勘探、設計與施工同時進行，這種設計方式直接導致設計人員對水庫周邊自然環境的考察不夠細致，在設計施工中無法全面的考慮水庫放水、檢修等各環節的實際需求，進而在水庫投入使用時，留下了極大的安全隱患。

2.2 管理缺陷

我國部分地區的小型水庫經費投入不足，管理人員需求緊張，部分堤壩得不到及時的養護，從而導致滲漏現象發生。

2.3 前期勘探問題

在中小型水庫建設的前期，由于前期勘探力度不夠，對當地地質環境沒有全面的了解，在建設過程中盲目開工，對部分出現的問題也沒有進行及時的處理，從而為壩體滲漏留下了隱患。

3 現階段中小型水庫的具體防滲技術研究

3.1 水庫防滲墻水平防滲技術

作為現階段中小型水庫防滲墻的最主要防滲技術，水平防滲技術主要用于一些中小型的水庫壩體的壩基防滲，其防滲原理主要是以粘性土在水壩的上游河床部分建筑防滲鋪蓋，鋪蓋要與壩體的防滲部分緊密相連，而且，要向上不斷延伸，務必達到所要求的長度。而與壩體相連的鋪蓋，主要的作用是增加防滲的半徑，以做到減少壩體滲漏損失和壩基的滲漏滑坡范圍，一般來說，當水庫壩體的覆蓋層深度過高，導致無法進行垂直防滲的時候，或者由于進行垂直防滲的造價成本過高，無法實現的時候，一般采用水平鋪蓋防滲技術。而如果水壩上游的鋪蓋以及水壩淤積物過多，可以作為防滲利用的情況下，更加適宜采用水平防滲措施，由于壩體鋪蓋無法像垂直防滲技術中那樣做到完全控制水流的滲漏，所以在防滲的程度和效果上，水平防滲技術具有相對的局限性，所以在眾多的中小型水利設施防滲工程中普遍運用，針對水庫的規模和壩體的類型，合理適當地運用水平防滲技術，在一些特殊的水利設施防滲中，也可以與其他防滲技術搭配使用。

3.2 水庫防滲墻垂直防滲技術

垂直防滲作為現階段水庫防滲墻防滲的最主要技術，其形式和樣式也是多種多樣的，針對不同類型的壩基和壩體，對水利工程的具體材料和特性進行全面考慮，運用科學合理的垂直防滲技術。

首先，垂直防滲技術中的帷幕灌漿技術，該技術主要是針對巖石材質的壩基進行的一種防滲技術，根據水利設施的實際水文和地質條件，通過對水庫壩體現場的灌漿試驗，以此確定垂直防滲鉆孔的排數和深度，以及孔的距離。在防滲的形式上，防滲帷幕通常采用水泥灌漿的形式，而針對土石材質的壩體，由于壩基比較軟，是否可以采用灌漿帷幕進行防滲，主要取決于壩體層的可灌性，而壩體的可灌性主要取決于壩體層的顆粒組成，其確定了漿液的滲入程度以及能夠擴散的范圍，反應到具體數據上，M=D/d，其中 D 代表受灌地層的土料顆粒直徑，單位 mm；而 d 表示灌漿材料的控制顆粒直徑，單位 mm。根據反濾的原理推定，一般在 M 值在 5 以下是不符合灌漿條件的，M 值在 5 到 10 之間，表示壩體的可灌性比較差，M 值在 10 以上，表示適用水泥灌漿粘土漿液。但是，該種灌漿工藝也具有較大缺點，工藝本身的工序比較復雜，而且相關的費用也比較高，另外在工藝的實施過程中，還要注意地表的壓力加重，不然達不到良好的灌漿效果，而對于化學性的灌漿，雖然可灌性能良好，而且在防滲抗滲上也比較強，但是成本十分昂貴，而且會造成嚴重的地下水質污染，在進行中需要謹慎采用。

其次，土工合成材料的垂直防滲技術，該技術主要適用于水庫壩體的防滲，以及水庫壩體岸坡的長期維護和防滲處理，所謂土工合成材料主要指以聚合物為原料的土工織物，以及相關的土工膜產品，而該技術主要針對的是土石材質水庫壩基的防滲，具體方式是將土工合成的材料在水庫壩體的上游進行鋪設，主要材料是沙礫、土及砂子，將其混合做成過渡墊，之后再進行護坡和加蓋處理。而水庫壩體的坡度，要受到坡度受墊層和土工膜之間進行摩擦影響，所以在坡度比較平緩，用料比較多的情況下，進行壩體鋪設和檢修是比較方便的。然而，土工合成材料防滲技術中還存在的重要問題就是材料的選擇，尤其是對于土工膜和壩體之間的保護材料厚度的選擇上，一定要具有相應的防滲效果，而且要保證穩定，所以在材料的選擇上要有具體的要求：在細砂土層坐墊的厚度選擇上，一般要保持在 5 — 10cm。而土工膜的厚度要保持在 0.5m 左右，用于砂質粘土保護層，之后還要利用塊石板或者混凝土板進行表面保護。該種土工膜的使用，在現階段十分廣泛，因其發展迅速，技術迅速成熟，一時之間在眾多工程的防滲工序中都得到有效利用，突出特點如下：防滲整體性能良好；操作工序簡便；防滲施工速度比較快；防滲完成后壩體的形態完整；抗拉強度較高；質地比較柔軟且與土壤嚴密結合；運輸便利；具有較好的抗老化和耐氣溫性能。

最后，混凝土防滲墻垂直防滲技術也是一種相對成熟的水庫防滲技術，該技術主要用于深厚的沖積層壩基的防滲，以及水庫壩體的長期防滲治理。自上世紀開始，混凝土防滲墻技術就進行了大力研究，在現階段運用也十分廣泛，其防滲原理主要是利用相關的防滲工具，對于水庫壩體進行防滲，在沙礫的壩基中，修筑槽，在用泥漿進行壩體加固，之后用直升的導管進行混凝土澆筑，最終形成連續的混凝土墻，做到壩體防滲的效果，其防滲墻的厚度一般控制在 0.6～0.8m，該技術在現階段的壩體防滲工程中被廣泛運用，重點用于土石材質的壩基防滲，是一種經濟可靠的防滲技術。

4 結語

綜上所述，目前我國中小型水庫中有關防滲墻防滲問題普遍存在，由于各水庫病險土石壩修建的時期、以及環境因素和技術水因素等關系所導致的滲漏途徑也各有不同。當前的防滲墻防滲技術，主要采用防滲漏鋪蓋、混凝土防滲墻、土工合成材料以及劈裂灌漿等治理措施。所以，在進行防滲墻防滲漏治理前做好詳細的調查工作，如壩體裂縫分布及滲水范圍、漏水量等，而且針對壩體、壩基及壩肩的滲漏現象要進行勘察實驗，確保及時有效地治理滲漏。

參考文獻：

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