淺析水利工程土石壩防滲加固施工

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摘要：滲漏是水工建筑常見的一個問題，特別是時間跨度較長的水工建筑。防滲加固是水利部門重要工作，一直得到水利部門的重視，是水利工程施工中的一項亟待解決的艱巨任務。文章結合土石壩的特點，對土石壩防滲加固施工進行簡要的分析，僅供同行參考和借鑒。

關鍵詞：土石壩；滲漏成因；防滲措施

一、土石壩繞壩滲漏的原因

在現階段，水庫蓄滿水之后，水流繞過土壩兩端的岸坡，進而滲往下游，這種滲漏現象在目前被稱之為繞壩滲漏。繞壩滲漏是水流沿壩面或通過壩肩而流入土壤或者出現在山坡和山體內部，從而流向下游，在這種背景下，造成大壩浸潤線抬高，而且極容易產生壩體岸坡背面出現陰濕現象和小股水流，情況嚴重的時候還容易造成岸坡軟化，形成集體滲漏通道，進而引起滑坡或者岸坡塌陷現象，也容易影響整個水庫的容量和壩體安全。因此，在我們工作的過程中必須要對大壩的滲漏問題加以關注，并及時的進行處理。在目前，生成繞壩滲漏的主要原因有以下幾個方面：

1.1 壩端兩岸地質條件差

在土石壩施工的過程中，由于對土體物理學指標分析不當，使得在施工之后常常會出現浸潤線高于設計浸潤線的位置，這就造成了水流通過滲漏方式從下游的岸坡溢出，進而導致岸坡失穩。這種滲漏問題一般出現在沙礫巖石層、透水性較大的風化巖層、含有石塊的泥土和巖層破碎地區。

1.2 施工設計方面

由于在水庫施工的過程中，對土石壩下截水槽的設置不夠合理完善，進而導致了在施工項目中地基處理不合理不規范，導致土壩在施工的過程中存在著滲漏通道，這些通道的存在由于受到風浪的沖擊和洗刷，進而出現了嚴重的滲漏。

1.3、施工處理措施不當

在土石壩施工的過程中，由于壩頭與岸坡接頭防滲處理措施不嚴謹，造成施工質量不達標，不符合設計要求。如岸坡接頭采用節水槽時，有時不但切入不透水層，反而挖穿了透水性較小的開然鋪蓋，暴露出內部的滲透水層，加劇了繞壩滲漏；有時工程根據設計要求施工，忽視岸坡接合坡度和截水槽回填質量，造成壩岸接合質量不好，形成滲漏通道。

二、土石壩防滲加固施工

滲漏處理直線應該先觀察滲漏、泄漏和水庫水位和雨量的關系，明確泄露的位置和部位，結合當地的水文和地質條件、調查施工等聯合治療措施和質量控制和其他方面的問題；根據繞壩滲漏原因分析提出處理措施。治療的原則是仍在墻外，主要是關于堵上，通常使用下面的處理方法：

2.1 防滲斜墻

對于斜墻壩和均質土壩如岸坡地形平緩，附近又有大量黏土可供使用，則可沿上游岸坡做黏土防滲斜墻，防止繞壩滲漏。斜墻下端作截水墻，嵌入不透水層，也可做鋪蓋與斜墻相連。在處理時水庫難以放空，水下部分也可采用水中拋土或深水放淤的辦法處理。在斜墻頂上應沿山腰開挖排水溝，把水堆住，以免沖刷斜墻。

2.2 截水墻

對心墻壩，當岸坡存在強透水層引起繞壩滲漏時，可在壩端開槽做黏土截水墻，或混凝土防滲齒墻，切斷滲流。截水墻必須和壩身心墻連接，這種處理方法比較可靠。

2.3 灌漿帷幕

當壩端巖石節理裂隙發育，繞滲嚴重時，可采用灌漿帷幕處理，具體方法與壩基的灌漿帷幕相同。壩肩兩岸的灌漿帷幕應與壩基灌漿帷幕形成一完整的防滲帷幕。

2.4 堵塞回填

經查明是因動物洞穴和根莖腐爛的孔洞引起的繞滲，開挖后可以將洞穴回填黏土并夯實。或向洞穴灌注水泥砂漿、水泥黏土砂漿或用混凝土堵塞洞穴。

2.5 下游導滲排水

在下游岸坡繞壩滲流的出口段，鋪設導滲排水反濾層，保護土料不致流失，以防止滲透破壞。對巖石岸坡，如查下游岸坡滲水較小，可沿滲水坡面以及下游壩坡與山坡接觸處，做于砌石排水溝，并在砌石下面鋪設反濾。當下游岸坡巖石地下水位較高，滲水嚴重時，可沿岸邊山坡或坡腳處。打基巖排水孔，引出滲水。當下游岸坡巖石裂隙發育密集，可在壩腳山坡巖石中打排水平洞，切穿裂隙，集中排出滲水。

三、其他防滲加固施工技術

3.1 粘土斜墻法

粘土斜墻采用粘土作防滲材料，在原壩上游面分層填筑成，人工或機械夯實成斜墻，粘土斜墻的主要優點是施工簡單，造價低廉，適用于壩體不高、壩坡不穩定、壩體滲漏較為嚴重的水庫，壩址附近有適宜做防滲體土料的小型水庫應優先考慮。采取在壩上游做粘土斜墻的措施，形成一道新的防滲體，對于較薄透水層的壩基滲漏，也能結合處理，這樣可達到既處理壩體、壩基涌漏，又節省投資的多重目的，但在此項工程施工中應特別注意：基礎及兩岸結合面的處理要徹底；土料的各項指標要符合筑壩要求；土料要分層碾壓夯實。只有這樣，才能保證處理達到預期效果。迎水面沖刷除保證沖刷部位的填筑質量外，可采用鋪設30cm厚的砂卵石墊層，再澆筑15cm厚的C20混凝土護坡，混凝土澆筑時應錯縫澆筑，縫內灌瀝青，也可采用30cm厚漿砌塊石護坡。

3.2 灌漿處理法

對當地缺乏足夠的粘土料或不能放空水庫的土壩壩體滲漏，壩基及繞壩滲漏，適宜采用灌漿的方法來處理滲漏。土壩壩體灌漿分為充填式灌漿及劈裂式灌漿。一般來說，對性質和范圍均比較明確的局部隱患采用充填式灌漿方法，而對于處理范圍較大，隱患部位不能完全確定的土壩壩體滲漏，如壩體出逸點過高，散浸等情況，則以采用劈裂式灌漿方法效果為好。灌漿孔的布置，一般可在滲漏段沿壩軸線布設單排孔，也可以根據實際需要增加排數；孔距應根據土層的滲水情況和采用的灌漿壓力等因素綜合考慮；布孔由疏到密；孔深應超過漏水部位3～5m。

3.3 土工合成材料防滲法

當壩址附近缺少粘土原料時可以考慮采用土工膜防滲，它具有不透水性強、抗凍性好、重量輕、便于施工和造價低等特點。一般土石壩工程中，土工膜通常選用復合土工膜，塑料薄膜的厚度一般選擇0.5mm。薄膜可采用搭接、粘接、焊接等幾種方法，一般以焊接和粘接防滲效果較好。復合土工膜上必須鋪設土料保護層，保護層厚度不小于30cm，保護層填筑土料不得含雜草樹根、石塊等。

結語

土壩建設完畢后，隨著時間的推移壩身和壩基都會存在不同程度的滲流，如果滲漏量超過技術允許范圍，則會發生管涌、流土等滲流破壞，長久得不得維修會直接危及到大壩相關區域居民的生命財產安全。因此對于滲漏量超過允許范圍的土壩必須查明滲漏原因并及時進行加固處理，這對于土石壩的穩固問題來講非常重要的。

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