淺談水庫堤壩的滲漏及防治

曾抗抗

【摘要】：水庫本是為給人們提供更好的生活條件而改造水流，促進人與自然和諧相處的工程，若其堤壩出現滲漏，不僅影響自然環境，更會對人民的生命財產構成嚴重威脅。本文對水庫堤壩滲漏的成因分析，提出了一些治理措施，以供參考。

【關鍵詞】：水庫堤壩；滲漏形式；防治措施

水利工程堤壩在汛期水位持續保持較高的情況下，由于堤壩體浸潤線較高，堤壩的背水坡及壩腳附近較易出現土壤潮濕或發軟的情況，如果有水滲出的話就是通常所說的堤壩滲漏現象了。堤壩滲漏如果不能及時處理的話，可能發展成為管涌、流土、滑坡等堤壩險情。明確堤壩滲漏成因，加強水庫堤壩滲漏研究，切實提升水庫堤壩的安全水平具有重要的現實意義。

1、水庫堤壩病害的類型

常見的壩體的病害分為滲透破壞和變形破壞兩種。滲透變形極大影響土石壩穩定。

1.1水庫堤壩的滲透破壞。壩基下的滲透水流，使巖土體中的某些顆粒移動或顆粒成分、結構發生改變的現象稱為滲透變形或滲透破壞。水庫堤防滲透通常是指水體向圍護區（庫盆、堤防保護區）以外滲流而產生水量漏失的現象。

1.2水庫堤壩的變形破壞。變形破壞是由于滲流作用下，抗剪強度降低，某些部位產生不均勻變形、裂縫、下滑、產生變形，分為滑坡、崩岸幾種形式。

2水庫堤壩滲漏的表現形式

水庫堤防滲漏通常是指水體向圍護區以外滲流而產生水量漏失的現象。滲漏的主要表現形式有涵閘滲漏、壩體滲漏、壩基滲漏和接觸滲漏等幾種形式。

2.1 涵閘滲漏

水體通過涵閘破損斷裂部位或因周邊止水失效，或因閘身不均勻沉陷導致閘體變形并在其周邊接觸處發生的水體流失現象。

2.2 壩體滲漏

水體透過壩身滲流而造成水量流失的現象，由于土質堤壩是由土料構筑的，而土料具有一定程度的透水性，在持續高水位下，如果填筑的土料選擇不當或夯壓不實，滲透到壩體內部的水分即會相應增加，浸潤線和出逸點也會明顯抬高，如不及時處理，就可能發生滑坡、漏洞、塌坑等，因而對土質堤壩的安全和穩定危害很大。

2.3 壩基滲漏

水體沿壩基和壩肩透水巖土帶滲流而發生漏失水量的現象。由于土石壩對地基強度的要求不高，因此基礎的防滲處理好壞直接關系到土石壩的運行安全。

2.4接觸滲漏

水體沿壩體與山體結合部或風化巖層處向下游地區滲流的現象，水庫右壩頭與山體結合部位為強風化帶，由于建庫時未做防滲處理而且巖層又傾向下游，從而形成集中滲漏。

3 水庫堤壩滲漏的成因探討

造成水庫堤壩滲漏的原因錯綜復雜，但概括起來，無非有以下幾種原因：

3.1 設計上的缺陷

許多早期建設的小型水利工程，通常是采用“邊勘測、邊設計、邊施工”的方法倉促上馬，這致使許多工程缺乏規范的圖紙，且對水庫使用中可能面臨的問題考慮不周，這為水庫堤壩使用中出現滲漏埋下了隱患。

3.2 施工上的缺陷

在水利建設過程中，如果必要的質量控制和監測手段缺失或不到位，必然會導致水利工程堤壩在施工中出現質量問題。

3.3 地質上的缺陷

由于受經費或是開工期限的制約，部分小型水庫在建設前沒有進行必須要的地質勘探，施工時又沒有很好地開挖或無法挖到新鮮基巖；發現問題后防滲處理措施也不到位，這就導致壩基滲漏的出現。

3.4 運行管理上的缺陷

部分小型水庫由于經費的緊張和人員的短缺，使其長期處于無人管理，或管理不到位的狀態，使得堤壩養護不及時，為水庫堤壩出現滲漏現象提供了可乘之機。

3.5 生物災害導致堤壩滲漏

在水庫堤壩管理中對蟻害、獸害的管理尤為重要，這是導致堤壩滲漏的重要原因之一。土棲白蟻具有廣布性、隱蔽性、漸進性和再生性，從其入侵、滋生、繁衍、擴展并產生危害一般需8-9年，不及時加以殺滅、挖除或采取灌漿充填和毒土處理，可能在持續高水位時發生滲漏。

4 水庫堤壩滲漏防治的具體措施

水庫堤壩除險加固就要控制壩基及地基的滲流，其主要任務可歸結為三點：一是盡量減少滲漏量；二是提早釋放滲透壓力，保證地基與水工建筑物有足夠的靜力穩定性；三是防止滲透破壞，保證滲透穩定性。在工作實踐中應采取以下具體措施：

4.1 背水側壓滲蓋重

當背水側地型條件允許時，采用封閉式垂直防滲幕墻，其造價高時，采用背水側壓滲蓋重，可以避免在壓蓋范圍內出現管涌。壓蓋在實際應用上比較廣，施工簡單，堤防穩固性好，工程投資少。壓滲蓋重的形式很多，可以由不透水的變換到完全自由排水的，實踐中應根據各自情況，采取不同型式，以達到滲水不滲土的目的。

4.2 垂直防滲處理地基

垂直防滲特別適用于地基透水層較薄、隔水層較淺的情況，此時可以做成封閉式防滲幕墻，堤基的滲流量和揚壓力可以得到有效控制，從而可以達到根治堤基滲透的目的。封閉式防滲墻，由于墻體截斷了滲流途徑，除險效果非常明顯，應布置在臨水堤腳或堤頂靠臨水側。垂直防滲幕墻可以采用射水法、鋸槽法、輪銑法、高噴灌漿等成墻技術進行施工。

4.3 減壓井

壓井系統應盡量布置在背水堤腳附近，以便有效控制堤基滲流。但從堤防搶險的安全性考慮，減壓井一般是布置在背水側壓滲蓋重端部，并與明溝相通，滲水通過明溝排走。減壓井的間距一般為15～20m。減壓井的透水管段應設在主要的透水層，在堤基為分層結構時更是如此。透水段的長度應大于主要透水層厚度的25%，一般多采用50～75%。井口高程越低，減壓效果越好，但井口高程應高于井不排水時排水溝中可能出現的最高水位，以防泥水倒灌。

4.4 劈裂灌漿

劈裂式帷幕灌漿法對于加固堤身，防止堤身滲漏有較好效果，比較適合施工土質差，碾壓不密實的堤防防滲加固。劈裂灌漿是運用壩體應力分布規律，用一定的灌漿壓力，將壩體沿壩軸線方向劈裂，同時灌注合適的泥漿，形成鉛直連續的防滲泥墻，并堵塞漏洞裂縫或切斷軟弱層，以提高壩體的防滲能力，同時通過漿、壩互壓和濕陷，使壩體內部應力重新分布，提高壩體的穩定性。

總之，滲漏是水庫堤壩面臨的主要問題之一，明確堤壩滲漏的成因，采取切實可行的措施加強堤壩的防滲處理，提高堤壩的安全性，這是堤壩工程發揮最佳經濟效益的必要措施。

【參考文獻】：

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