關(guān)于水庫大壩滲漏的原因及防治措施的闡述

羅智凱

四川省涼山彝族自治州會東縣水務(wù)局

摘要：水庫滲漏問題是水庫大壩工程中十分嚴(yán)重的工程危害，水庫大壩滲漏對于工程質(zhì)量有著重要影響，因而有必要對水庫大壩的滲漏加強研究，對其滲漏原因進行詳細(xì)分析，并積極探討相應(yīng)的防治措施。本文主要對水庫大壩的滲漏原因進行了分析，并針對性提出了相關(guān)防治措施，以期能夠為水庫大壩工程的建設(shè)提供有益建議。

關(guān)鍵詞：水庫大壩；滲漏；防治措施

隨著電力工程的發(fā)展，水庫大壩工程的規(guī)模越來越大，水庫大壩工程的質(zhì)量就成為工程中的關(guān)鍵，而水庫大壩滲漏一直以來是影響水庫工程的重要原因，因而如何有效防治水庫大壩滲漏問題，對于維持和延長水庫大壩壽命具有重要價值。

一、水庫大壩存在的破壞隱患

水庫大壩長久受到河流、山體等壓力的沖擊，使得水庫大壩在長久使用過程中會出現(xiàn)一定的病害，主要包括變形破壞和滲漏破壞，其中滲漏破壞主要是大壩基體下滲漏的水流，會使大壩本身的某些顆粒發(fā)生移動，導(dǎo)致大壩基體部分結(jié)構(gòu)會出現(xiàn)變化，導(dǎo)致滲漏的發(fā)生。而變形破壞則是在滲流的沖擊下大壩本身抗剪強度降低，使得壩體某些部位出現(xiàn)不均勻的裂縫、變形或下滑，導(dǎo)致形成崩岸、滑坡等變形形式。由此可見，滲漏問題是導(dǎo)致水庫大壩壽命降低，經(jīng)濟效益下降的主要原因，大壩滲漏會使壩體軟弱結(jié)構(gòu)面的強度降低，是壩體中的某些斷裂帶或巖土的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，導(dǎo)致變形發(fā)生。而隨著時間的推移，大壩周圍的相鄰低谷和洼地?fù)P壓力會增加，使得下游地的水位抬升，淹沒建筑物的地基。

二、水庫大壩滲漏的原因

滲漏問題對水庫大壩的穩(wěn)定性影響極大，有研究表明，有40%的大壩是因為滲漏導(dǎo)致的變形，同時水庫大壩中的很多問題，例如減壓井淤塞、地表塌陷、供水井淤塞、軟弱夾層等都是由于滲漏變形造成的，而造成水庫大壩滲漏的原因不同壩體不同，總的來說一般存在以下幾個方面的原因：

1、壩體質(zhì)量不過關(guān)。壩體質(zhì)量直接關(guān)系著大壩的使用壽命，同時也是直接造成滲漏問題的主要原因。目前很多大壩出現(xiàn)滲漏問題有很大一部分是由于當(dāng)時的條件有限，在進行大壩工程施工過程中，對于壩肩岸坡和壩基的處理不徹底，導(dǎo)致壩體的主副部分落在了河床的沖擊層上，而壩斜墻結(jié)合槽的主副部分也落在了淤泥覆蓋層上，這就使得大壩的主副部分結(jié)構(gòu)容易發(fā)生變化，力的平衡容易被打破，導(dǎo)致滲漏的發(fā)生。再者，在施工過程中大壩所使用的填充物質(zhì)量不過關(guān)，大壩斜墻的填土中包含大量的砂和礫石，且成分比較雜亂，含有很多中細(xì)砂、淤泥、草根、沙壤土、粘土團等，這種填土在強度上不夠，滲透系數(shù)和干密度均未達(dá)到大壩設(shè)計要求，從而容易導(dǎo)致滲漏問題的發(fā)生。再者，在施工過程中主壩體所使用的堆石成分主要包括流紋巖、凝巖等，其強度均較低，稍微用力即能夠擠碎，而塊徑較小，結(jié)構(gòu)較為松散，塊石容易碎裂，導(dǎo)致主壩體在長期滲流沖擊之下容易出現(xiàn)滲漏問題，給水庫大壩留下了很大安全隱患。

2、壩后的滲流量較大。滲流量也是影響滲漏問題的主要方面，由于經(jīng)過大壩主副部分的滲透滲流不同，基礎(chǔ)滲透穩(wěn)定性較差，導(dǎo)致壩體滲漏問題嚴(yán)重，很多大壩會出現(xiàn)多次被擊穿的問題，給水庫大壩的安全帶來了極大隱患，因而如何保持大壩滲透的穩(wěn)定性也是控制大壩滲漏問題的一個重要方面。

3、在設(shè)計上存在大壩超高不足問題。由于河流中的水量是根據(jù)月份不同會出現(xiàn)很大差別的，因而在設(shè)計階段應(yīng)該將水庫水量最大的時期考慮進去，并以此來確定大壩的高度。而目前有部分大壩在設(shè)計超高上不足，當(dāng)水庫處在滿庫時期時就容易出現(xiàn)浪花飛越壩頂?shù)膯栴}，這樣不能夠及時阻擋風(fēng)浪，給大壩在高水位時期的安全帶來了隱患，也是引發(fā)滲漏問題的原因之一。

三、水庫大壩滲漏防治措施

針對于上面提到的導(dǎo)致滲漏問題的原因，大壩施工或管理人員可以采取的防治措施主要是對大壩進行加固措施，具體來說，在加固過程中可以采取的防治方法主要有以下幾點：

1、在處理地基上采用垂直防滲。這種方法比較適合于透水層和隔水層比較薄的地基，做成封閉式的防滲幕墻，這樣能夠有效控制壩基的揚壓力和滲流量，從而減少壩基的滲漏破壞問題。具體的技術(shù)主要有兩鉆一抓、鋸槽法、射水法等，通過封閉式幕墻能夠有效階段滲流途徑，有效清除大壩中的安全隱患。但同時也會對原地下水平衡造成一定影響。這類技術(shù)并不適用于透水層和隔水層較厚的壩基，因而在采用此方法進行滲漏防治處理前應(yīng)該對大壩的基體情況進行詳細(xì)勘察，并充分計算相應(yīng)滲流后再實施，這樣能夠有效提高垂直防滲的防治效果。

2、背水側(cè)壓滲蓋重技術(shù)。如果大壩的背水一側(cè)地形允許的話，可以采用壓滲蓋重的方法來避免在壓蓋范圍之內(nèi)發(fā)生管涌的現(xiàn)象。在實施前要先對后蓋寬度進行計算，如果后蓋寬度較長時，施工人員可以在后蓋的末端設(shè)施減壓井來達(dá)到縮短后蓋寬度的目的，從而有效減少滲漏造成的管涌問題。這種壓蓋技術(shù)在實際當(dāng)中的應(yīng)用也比較廣，由于這一技術(shù)的施工比較簡單、投資比較少，且壓蓋后的壩基穩(wěn)固性高，因而在實際大壩加固過程中得到了廣泛的應(yīng)用。同時，這種壓蓋技術(shù)的形式有很多種，可以是不透水的，也可以是完全自由排水的，在實際施工過程中，施工人員應(yīng)該根據(jù)大壩的具體情況來選取不同的壓蓋形式，這樣才能取得事半功倍的效果。

3、減壓井技術(shù)。減壓井是目前水庫大壩加固除險中非常常見的一種技術(shù)措施，它的適用性非常廣，幾乎所用的管涌壩基問題都可以采用減壓井來進行處理，但同時上面也提到，減壓井的淤塞也是水庫大壩中的常見問題，一旦減壓井發(fā)生淤塞就會嚴(yán)重影響大壩的實際運行，甚至加重滲漏和管涌問題，因而在采用減壓井技術(shù)時首先要處理的就是減壓井的淤塞問題。淤塞的發(fā)生于減壓井自身結(jié)構(gòu)、地下水質(zhì)、過濾器位置等分不開，因而施工人員在設(shè)置大壩減壓井時應(yīng)該注意盡量將其布置在背水一側(cè)的壩腳周圍，這樣既能夠控制壩基的滲流問題，又能夠減少一些淤塞情況的發(fā)生。減壓井常與壓滲蓋重聯(lián)合應(yīng)用，這樣能夠有效保證大壩加固除險過程中的安全，使大壩中滲出的水能夠及時從明溝中排走，減輕滲流對大壩直接的沖擊。

4、劈裂灌漿技術(shù)。劈裂灌漿方法是在將壩體沿著軸線方向劈裂后灌注泥漿，形成強度較高的防滲泥墻，堵塞壩體中本身存在的軟弱層和漏洞裂縫，從而有效提高壩體自身的防滲能力。并且通過向壩體中灌注泥漿還能夠有效改變壩體內(nèi)部的應(yīng)力分布情況，增強壩體的穩(wěn)定性。這種方法比較適合本身壩體質(zhì)量較差，壩體存在漏洞或裂縫情況的大壩。泥墻的厚度可控制在5到20cm左右，具體的厚度可以根據(jù)壩體本身的土質(zhì)優(yōu)劣、壩高、隱患性質(zhì)等進行確定，制定適合大壩的泥墻類型，從而有效防止壩體滲漏的發(fā)生。

結(jié)語

滲漏問題是水庫大壩工程中的常見問題，而隨著近年來水壩加固技術(shù)的不斷發(fā)展，在水庫大壩的滲漏防治上有了很大的進步，對于出現(xiàn)滲漏的水庫大壩應(yīng)該具體分析其出現(xiàn)滲漏的原因，并根據(jù)原因針對性地采取相應(yīng)的防治措施，從而有效維持和延長水庫大壩的壽命，增加水庫大壩的經(jīng)濟效益。

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