工程地質(zhì)條件對(duì)水庫(kù)產(chǎn)生滲漏的影響及防治措施

孟小瑞， 楊艷平

河南省水利水電學(xué)校（466000）

庫(kù)區(qū)面積大，地質(zhì)條件復(fù)雜，滲漏是水庫(kù)大壩最常見(jiàn)的問(wèn)題。滴水不漏的水庫(kù)大壩極少見(jiàn)。為了保證水庫(kù)大壩不滲漏或少滲漏，必須在查明庫(kù)區(qū)和周?chē)貐^(qū)的地質(zhì)、水文地質(zhì)情況的基礎(chǔ)上，因地制宜地采取相應(yīng)的防滲措施。

1 造成滲漏的工程地質(zhì)條件

1.1 造成庫(kù)區(qū)滲漏的地質(zhì)條件

地貌條件常見(jiàn)于山區(qū)的水庫(kù)。山區(qū)的水庫(kù)山體單薄，鄰近又有低谷洼地，且其地面標(biāo)高低于水庫(kù)正常水位，當(dāng)有滲漏時(shí)，庫(kù)水就不斷流向鄰近低谷，鄰谷切割越深，與水庫(kù)水位落差越大，滲流量越大。基巖地區(qū)也可能產(chǎn)生大量滲漏，主要是在分水嶺或河灣地帶有巖溶通道而造成巖溶滲漏。此外分水嶺單薄，分水嶺地區(qū)有古河道或沉積的砂礫石，也會(huì)發(fā)生滲漏。地下分水嶺低于水庫(kù)水位甚多，當(dāng)水庫(kù)蓄水后地下分水嶺可能消失，庫(kù)水將產(chǎn)生滲漏。

1.2 壩區(qū)滲漏的地質(zhì)條件

在松散巖層地區(qū)建壩時(shí),由于砂礫石層透水性強(qiáng)而容易產(chǎn)生滲漏，當(dāng)砂礫石上面有足夠的穩(wěn)定的黏土分布時(shí)也有助于防滲，當(dāng)黏土層較薄和連續(xù)收到?jīng)_刷，仍將產(chǎn)生滲漏。在裂隙巖層分布區(qū)建壩時(shí),巖層中各種結(jié)構(gòu)面壩基與壩肩巖層中的各種結(jié)構(gòu)面，常構(gòu)成滲漏的通道。順河向張開(kāi)的，大而密集的并貫通壩基壩肩上下游的的斷裂破碎帶,是造成大量滲漏的通道。

1.3 巖溶地區(qū)滲漏的地質(zhì)條件

在巖溶地區(qū)修建水庫(kù)時(shí)，滲漏是一個(gè)普遍存在的問(wèn)題，在巖溶區(qū)對(duì)滲漏其主要作用的因素是河谷的結(jié)構(gòu)和巖溶通道的類型。一般上縱向河谷地質(zhì)結(jié)構(gòu)的河段壩區(qū)易產(chǎn)生滲漏，庫(kù)區(qū)則不容易產(chǎn)生滲漏；而橫向河谷剛好相反庫(kù)區(qū)容易產(chǎn)生滲漏，壩區(qū)不容產(chǎn)生滲漏。巖溶通道為溶洞，暗河落水洞時(shí)沿這些通道常形成較大規(guī)模的滲漏。熔巖通道為溶蝕的斷裂帶時(shí)滲漏次之，通道為巖溶裂隙及孔隙滲漏最小。

2 滲漏的防治措施

防滲處理的目的是減少滲透流量，降低壩基揚(yáng)壓力，防止壩基地質(zhì)條件因滲漏而惡化及避免滲漏變形的產(chǎn)生。由于水庫(kù)滲漏的處理受多種因素的制約,因此要根據(jù)實(shí)際情況，選用合理有效的方法。

2.1 截水墻防滲

適用于壩基下面松散巖層透水性差,抗管涌能力差,而有分布深度不大的情況。截水墻必須建在不透水的巖層，截水墻防滲是一種比較可靠的防滲措施。

2.2 灌漿防滲

當(dāng)壩體滲漏嚴(yán)重，用截水墻防滲困難時(shí)，可以采用灌漿的方法防滲，即通過(guò)鉆孔向透水的巖層中壓入水泥漿、黏土漿等膠結(jié)材料的漿液,灌完漿后形成一個(gè)形似帷幕的防滲層，將巖層中的空隙或裂隙堵塞，使之膠合起來(lái)。壩身和非巖性壩基的堵漏防滲常用粘土漿,堅(jiān)硬巖層帷幕灌漿灌漿材料大多采用水泥漿。化學(xué)灌漿多用于壩基的防滲。

灌漿方式主要有充填灌漿和劈裂灌漿，充填灌防滲漿處理可選擇適當(dāng)?shù)目拙唷⑴啪嗤ㄟ^(guò)較小的灌漿壓力對(duì)滲漏通道及松散填土區(qū)充填。該方法適用于已經(jīng)確定范圍和性質(zhì)的局部滲漏。劈裂灌漿防滲處理是沿壩的軸線進(jìn)行排孔，利用一定的灌漿壓力沿壩的軸線劈裂同時(shí)灌入泥漿形成垂直防滲泥墻堵塞漏洞。這種方法適用于漏洞比較大并且漏洞部位不太確定的壩體。

2.3 鋪蓋防滲

一般在壩上游或水庫(kù)的滲漏部位充填黏土鋪蓋或者混凝土蓋板。可以就地取材、造價(jià)低、施工工作面大、工期短、簡(jiǎn)單方便,不需要特殊的施工設(shè)備和器材。按設(shè)計(jì)要求施工，可以解決滲漏情況，當(dāng)滲流量和滲出水流的壓力均大時(shí)，必須結(jié)合下游排水井減壓措施，才可以有效控制滲流。在實(shí)際操作中應(yīng)該注意一下幾點(diǎn):①鋪蓋黏土?xí)r要封閉大壩兩側(cè)岸坡，以免發(fā)生繞滲；②鋪蓋時(shí)必須了解黏土的分布情況、厚度以及黏土下覆蓋層厚度透水性等;③黏土鋪蓋要避免與河床覆蓋層滲透系數(shù)K10-2cm/s透水層接觸；④鋪蓋黏土滲透系數(shù)應(yīng)小于1000倍地基的滲透系數(shù)等。

2.4 防滲井

適用于處理斷層破碎帶，有時(shí)破碎帶含泥較多，可灌性差，采用灌漿效果不好時(shí)故采用防滲井。防滲井就是將斷層破碎帶的物質(zhì)挖出來(lái)回填上混凝土。

2.5 排水減壓

其目的就是將滲漏水流導(dǎo)出,使壩體土粒保持穩(wěn)定已達(dá)到降低侵潤(rùn)線，以減少滲透壓力，防止?jié)B流時(shí)對(duì)壩基產(chǎn)生破壞作用

2.6 堵塞法

是處理對(duì)于有集中通道和溶洞的庫(kù)壩區(qū)滲漏。在查明情況以后，在其進(jìn)口和通道的咽喉部加以堵塞，當(dāng)采用當(dāng)?shù)夭牧隙氯麜r(shí)，堵體應(yīng)設(shè)置反濾層，上面用黏土壓實(shí)。對(duì)于產(chǎn)生巨氣壓和水壓的洞口,在進(jìn)行堵塞時(shí)必須同時(shí)采取排水減壓，防止氣水沖破堵體。

3 結(jié)語(yǔ)

基于有些水利設(shè)施病態(tài)特別多，而且相當(dāng)復(fù)雜，地質(zhì)條件千變?nèi)f化,根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料及工程地質(zhì)條件分析水庫(kù)大壩的安全性和穩(wěn)定性,并確定對(duì)其采取有效的安全穩(wěn)定和防滲處理措施,消除大壩安全隱患，提高水庫(kù)大壩使用壽命都。

[1]詹丹燕,陳慧景.水庫(kù)除險(xiǎn)加固土石壩滲漏控制措施探討[J].中國(guó)水運(yùn)（理論版）,2008,（1）.

[2]袁道先,李彬,劉再華.中國(guó)巖溶.巖溶與人類生存、環(huán)境、資源和災(zāi)害[M].桂林:廣西師范大學(xué)出版社,2003.