富順縣水庫(kù)大壩滲漏病害治理技術(shù)探討

高旭東

（富順縣趙化鎮(zhèn)水務(wù)站，四川 富順 643218）

1 大壩滲漏病害種類(lèi)及產(chǎn)生原因

全縣小型水庫(kù)大壩均為均質(zhì)土壩或土石混合壩，滲漏現(xiàn)象較為普遍，根據(jù)其出現(xiàn)滲漏的部位不同，可分為：壩體滲漏、壩基滲漏和繞壩滲漏3種。

1.1 壩體滲漏

（1）水庫(kù)大多為20世紀(jì)六七十年代修建的，由于歷史原因，多為邊修筑、邊設(shè)計(jì)、邊施工的“三邊”工程，沒(méi)有正規(guī)的設(shè)計(jì)。水庫(kù)大壩填筑時(shí)未按科學(xué)正規(guī)的要求及施工工藝施工，造成大壩滲漏。如黃巔坳水庫(kù)、石板田水庫(kù)、斗笠沖水庫(kù)等在修建時(shí)，均未設(shè)計(jì)填筑土質(zhì)防滲體，致使大壩滲漏嚴(yán)重，此類(lèi)病害占全縣水庫(kù)總數(shù)的65%。

（2）填土質(zhì)量不符合要求，表現(xiàn)為土壤干容重小，滲透系數(shù)大。多數(shù)水庫(kù)在修建時(shí)，對(duì)筑壩材料均未作嚴(yán)格篩選，大多是因陋就簡(jiǎn)，就地取材，所用填土干容重往往低于 96%～98%這一規(guī)定設(shè)計(jì)值范圍，其滲透系數(shù)也就自然大于1×10－4cm/s，從而使壩體產(chǎn)生滲漏。如飛龍鎮(zhèn)的川主廟水庫(kù)就是這類(lèi)病害。

（3）施工時(shí)，段與段、層與層之間夯壓不實(shí)，或水庫(kù)加高時(shí)新老結(jié)合面處理不善，水流沿結(jié)合面滲出。由于水庫(kù)修建是在計(jì)劃經(jīng)濟(jì)年代，施工人員多是當(dāng)?shù)厝罕姡瑓⒓尤藛T盲目追求速度，快速堆磊，根本不注重質(zhì)量，完工后沉陷、垮滑現(xiàn)象較多，返工次數(shù)也多，且返工時(shí)結(jié)合面未處理好，蓄水后必然產(chǎn)生滲漏。

（4）壩坡過(guò)陡，水流滲徑短。因修建時(shí)未經(jīng)科學(xué)的設(shè)計(jì)，只考慮省工省料，筑壩時(shí)快速收縮壩坡，造成壩體單薄，壩坡過(guò)陡，水流滲徑短。原毛橋鄉(xiāng)的松林坡水庫(kù)就是這種病害，該水庫(kù)未整治時(shí)的上游壩坡坡比為1∶1，下游壩坡坡比為1∶1.3，壩頂寬度為1 m，是典型的陡坡窄頂壩。

（5）下游沒(méi)有反濾排水設(shè)施，或不完善，或失效。相當(dāng)多的水庫(kù)修建時(shí)，只注重建壩，而沒(méi)考慮在下游建反濾排水棱體，有的水庫(kù)即使后來(lái)擴(kuò)建了也沒(méi)建好，質(zhì)量不符合要求。

1.2 壩基滲漏

壩基滲漏分為：非巖溶性滲漏和巖溶性滲漏兩種。非巖溶性滲漏主要是指大壩修筑時(shí)對(duì)不良地基未作妥善處理而引起的滲漏現(xiàn)象，包括沿大壩與基礎(chǔ)接觸面的滲漏、沿松散覆蓋層的滲漏、沿基巖破碎裂隙的滲漏、沿砂石透水基礎(chǔ)的滲漏。產(chǎn)生的原因有以下幾種：

（1）建壩前對(duì)壩址未進(jìn)行地質(zhì)勘探或地質(zhì)勘探不詳，采用的防滲措施無(wú)針對(duì)性，截水槽、灌漿帷幕等防滲設(shè)施不到位，質(zhì)量差，小型水庫(kù)基礎(chǔ)大多沒(méi)有進(jìn)行防滲處理。

（2）大壩基礎(chǔ)未進(jìn)行清理或清基不徹底，未清至相對(duì)不透水層，壩基巖體整體性差，節(jié)理發(fā)育，存在滲漏通道，或壩基下有砂卵石強(qiáng)透水層。

（3）防滲體遭到破壞，如取土筑壩時(shí)破壞了天然防滲覆蓋層，或壩上游鋪蓋、截水槽被滲透水流擊穿。

巖溶性滲漏主要發(fā)生在石灰?guī)r地區(qū)。由于壩基或庫(kù)區(qū)存在天然溶洞、暗河，或建壩后石灰?guī)r長(zhǎng)期受到水流的浸融循環(huán)作用形成巖溶滲漏通道而產(chǎn)生。

1.3 繞壩滲漏

繞壩滲漏出現(xiàn)在壩端兩岸山體和壩端與兩岸山坡接觸帶，包括沿山體巖石裂隙或透水土層的滲漏及沿壩頭與兩岸山坡接觸面之間的滲漏。其產(chǎn)生的原因?yàn)椋孩賰砂兜刭|(zhì)條件差，巖石風(fēng)化破碎，節(jié)理裂隙發(fā)育，或有松散土層存在；②山體覆蓋層單薄，或遭到破壞；③壩頭與山坡接觸處清基不徹底，留有雜物，或截水槽未伸入相對(duì)不透水層。

2 整治方法

對(duì)于土石壩滲漏，我們堅(jiān)持“上截下疏，以截為主”的治理原則。根據(jù)外地經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合各工程實(shí)際，按滲漏類(lèi)型，分別采用不同的方法進(jìn)行治理，見(jiàn)表1。

表1 土石壩滲漏治理技術(shù)

2.1 造混凝土防滲墻

這種防滲技術(shù)目前較先進(jìn)，主要用于處理壩體滲漏，也可處理大壩基礎(chǔ)，在水庫(kù)加固中使用廣、效果好。它主要是利用成槽機(jī)械如液壓抓斗、沖擊鉆、射水造墻機(jī)等設(shè)備成槽，然后在槽內(nèi)水下澆筑混凝土，形成連續(xù)的防滲墻，達(dá)到防滲目的。如2008年實(shí)施整治的安溪鎮(zhèn)洪水溝水庫(kù)采用了該技術(shù)，效果較好。

2.2 帷幕灌漿

這種防滲技術(shù)主要用于土石壩基礎(chǔ)防滲，也可用于處理壩體滲漏。如金銀窩水庫(kù)大壩為斜墻堆石壩，壩基及左右壩肩滲漏嚴(yán)重，特別是岸坡與壩體接觸部位更為嚴(yán)重，在2008年除險(xiǎn)加固時(shí)采用此法處理后滲漏基本得到了控制。

2.3 劈裂灌漿

這種方法是利用最小主應(yīng)力面和壩軸線方向一致的規(guī)律，根據(jù)土體水力劈裂的原理，順壩向布孔，在灌漿壓力下，以適宜的泥漿液為能量載體，有效地劈裂壩體，將與漿脈連通的所有裂縫、空洞、空隙等隱患，用泥漿充填密實(shí)，同時(shí)漿壓將筑壩土壓密，最終在壩內(nèi)順壩向，形成密實(shí)、垂直、連續(xù)，有一定厚度的漿液防滲固結(jié)體，從而達(dá)到防滲加固的目的。

2.4 柔氈及土工膜防滲

這種防滲技術(shù)可用于壩體、山坡及庫(kù)盆滲漏。我縣采用此方法處理了多座小型水庫(kù)大壩滲漏，主要使用的材料是XD－103復(fù)合防水柔氈。柔氈防滲施工簡(jiǎn)單，操作容易。從運(yùn)行結(jié)果來(lái)看，只要操作技術(shù)準(zhǔn)確，效果是很好的。但柔氈的使用壽命有待進(jìn)一步研究。施工要點(diǎn)：對(duì)山體或大壩滲漏區(qū)清障除雜，拍打消棱，平整夯實(shí)，設(shè)置適當(dāng)阻滑槽及截水槽后鋪設(shè)柔氈，再在其上覆蓋50 cm厚的土層填實(shí)，并用干砌石護(hù)坡。

土工膜防滲效果比柔氈好，承受的水頭高，施工也簡(jiǎn)便，且使用壽命長(zhǎng)，2009年金銀窩水庫(kù)除險(xiǎn)加固時(shí)，內(nèi)坡防滲采用了此工藝，效果很好。

2.5 沖抓回填

它是在土壩滲漏范圍內(nèi)，利用沖抓式打井機(jī)造孔，然后回填防滲性較好的黏土，經(jīng)機(jī)械夯擊壓實(shí)，形成一道連續(xù)的黏土心墻，截?cái)酀B水通道，降低浸潤(rùn)線，提高壩體的防滲性能，增強(qiáng)下游壩坡的穩(wěn)定。

2.6 下游導(dǎo)滲

對(duì)壩體滲流逸出點(diǎn)高、散浸嚴(yán)重的大壩，通過(guò)增設(shè)排水棱體、導(dǎo)滲溝來(lái)完善下游排水設(shè)施，可降低浸潤(rùn)線，利于大壩的穩(wěn)定。如打狗塘水庫(kù)在2009年整治前下游壩坡散浸嚴(yán)重，左壩腳長(zhǎng)年散浸，沼澤化面積達(dá)近100 m2，2009年5月整治時(shí)通過(guò)在下游腳坡增設(shè)排水棱體后上述現(xiàn)象消失。

總之，水庫(kù)大壩滲漏病害治理我們堅(jiān)持“上截下疏，以截為主”的治理原則，從小處著手，科學(xué)施治。