水利工程中控制土壩滲漏的具體措施

水庫是水利產(chǎn)業(yè)的重要措施，在眾多水庫事故中，因為土壩滲漏造成的事故占比例較多。

1.土壩滲漏表現(xiàn)形式

土壩病險問題主要是各種原因引起的滲漏問題，常表現(xiàn)在以下方面：

1.1地質(zhì)條件差，往往認為土壩對基礎(chǔ)要求不高，因而忽視工程與水文地質(zhì)條件及其基礎(chǔ)的防滲處理，造成基礎(chǔ)漏水。

1.2土壩建成蓄水后，由于選取土料物理力學指標不當，致使浸潤線常高于設(shè)計的浸潤線水位，導致滲流從壩的下游坡面溢出，使下游坡失穩(wěn)。

1.3壩基和壩身產(chǎn)生危害性滲透變形，導致壩基或壩身淘空破壞。

2.壩身滲漏分析

土壩常因斜墻、心墻等防滲體裂縫形成滲流的集中通道，導致管涌的發(fā)生，甚至引起壩體的失事破壞。

2.1土壩滑坡與處理

土壩滑坡或沉陷往往是因為填筑的土料差，設(shè)計抗剪指標選用不當，壩坡設(shè)計不合理以及滲漏等原因造成的。

2.2心墻、斜墻裂縫漏水

土壩防滲體開裂較常見，尤其是發(fā)生在近年來較普遍的薄心墻土壩中。由于心、斜墻與壩體其他部分的填筑土料不同，因變形模量的差異使變形不一致，導致心、斜墻開裂。在裂縫處產(chǎn)生集中滲漏，滲透水以很大的水力坡降沖刷心、斜墻裂縫，因管涌作用把防滲體土料帶至下游壩體，使心、斜墻喪失防滲作用。

2.3浸潤線抬高使下游壩坡失穩(wěn)

已建的均質(zhì)土壩中，常存在浸潤線比設(shè)計計算的有所抬高，致使壩的下游坡面長期處于濕潤狀態(tài)而影響壩坡的穩(wěn)定。浸潤線的抬高多數(shù)原因是設(shè)計時沒有考慮土壩施工時是分層碾壓的，因碾壓使壩體形成許多水平層面，導致水平向滲透系數(shù)大干垂直向滲透系數(shù)，產(chǎn)生各向異性滲流場的結(jié)果。

2.4壩體因擴建加高，新老防滲體銜接處理不當漏水？

壩體因多次擴建，新老防滲體的銜接處理往往不嚴，造成隱患。特別是心墻壩加高時，對原有心墻很難采取補強措施。當蓄水位抬高以后，其防滲體承受的水力梯度明顯加大，增加了被擊穿的危險，有的將心墻改做斜墻，但因庫內(nèi)死水排干困難，使基礎(chǔ)處理不嚴，造成漏水隱患。

3.控制滲漏具體措施

3.1水平防滲

水平鋪蓋分利用天然粘土和人工填筑粘土兩種，可以就地取材、造價低、施工工作面大、工期短、簡單易行，不需要特殊的施工設(shè)備和器材。按設(shè)計要求施工，可以滿足滲透穩(wěn)定，但滲透量較大，壩基下游仍有一定的坡降。因此在采用水平鋪蓋防滲時，必須結(jié)合下游排水減壓設(shè)施。

3.1.1如果不透水層較厚，而其下透水層深厚或含水層成層顯著，應該采用減壓井深入下部強透層導滲。

3.1.2利用天然粘土鋪蓋要慎重，必須了解粘土的分布情況、厚度、干容重以及粘土下面覆蓋層的厚度、粒徑組成和透水性等。

3.1.3人工填筑粘土鋪蓋長度與壩前設(shè)計水頭比，實踐總結(jié)7～8倍，最大有超過10倍。

3.1.4鋪蓋粘土要封閉大壩兩側(cè)岸坡，避免發(fā)生饒滲。

3.1.5在壩基表面有較薄的弱透水層或不透水層，且底下的透水層較淺時，宜采用排水溝截穿表層，用以控制滲流，也就是做導滲溝導滲。

3.2垂直防滲

垂直防滲常適用于地基透水層較薄或隔水層較淺的情況，以封閉式防滲帷幕來根治壩基滲透破壞的險情，可以比較徹底地解決壩基和壩身滲漏問題。垂直防滲在工程實際中應用較多我們著重介紹一下混凝土防滲墻、高壓噴射灌漿防滲、劈裂灌漿防滲的原理和施工辦法。

3.2.1高壓噴射灌漿防滲

按設(shè)計布孔，利用鉆機鉆孔，將噴射管置于孔內(nèi)（內(nèi)含水管、水泥管和風管），由噴射出高壓射流沖切破壞土體，同時隨噴射流導入水泥漿液與被沖切土體攪拌，噴嘴上提，漿液凝固，在地基中按設(shè)計的方向、深度、厚度及結(jié)構(gòu)形式與地基結(jié)合成緊密的凝結(jié)體，起到防滲作用。

3.2.2混凝土防滲墻

使用專用鉆機機具，在已建的壩體或覆蓋層透水地基中建造槽型孔，以泥漿固壁，并利用高壓泵將泥漿壓入孔底，攜帶巖渣，再從孔底回流到地面，然后采用直升導管，向槽孔內(nèi)澆筑混凝土，形成連續(xù)的混凝土墻，起到防滲目的。這種防滲墻可以適應各種不同材料的壩體和復雜的地基水文和工程地質(zhì)條件，墻的兩端與岸坡防滲設(shè)施或岸邊基巖相連接，墻的底部可嵌入弱風化基巖內(nèi)一定深度，在施工中只要嚴格控制施工質(zhì)量，是可以達到徹底截斷滲透水流的。

4.施工要求

4.1垂直防滲處理可以比較徹底的解決土壩滲漏問題

垂直防滲加固措施，在實際工程中的應用都取得了顯著的防滲和加密效果。水平防滲結(jié)合下游排水減壓導滲，雖然可以做到壩基滲透穩(wěn)定，但仍有一定的滲漏水量損失。在處理時，是采用垂直防滲，還是采用水平防滲與排水相結(jié)合，應按技術(shù)可靠、經(jīng)濟合理的原則，根據(jù)防滲條件和要求，結(jié)合當?shù)鼐唧w情況，通過方案比較，慎重研究確定。

4.2對壩基進行詳細的水文地質(zhì)調(diào)查

在決定防滲措施之前，要考慮各方面的因素，其中最重要的是壩址的工程和水文地質(zhì)條件，要對河床沖積層進行詳細的勘探和試驗，以了解河床覆蓋層的總厚度，有無相對不透水層，厚度及其連續(xù)性，砂礫石層平面與空間分布、級配、滲透系數(shù)、允許滲透坡降；土層的成層性，是否是不透水層與透水砂礫石層相互間層；查明鋪蓋土料的料源、級配、最大干容重、最優(yōu)含水量、滲透系數(shù)、允許滲透坡降等，來確定有效而經(jīng)濟的防滲措施。

5.總結(jié)

土石壩滲透的原因很多，是錯綜復雜的，必須加強檢查觀測，及時認真分析研究，以便查明滲透產(chǎn)生的原因，有針對性的加以處理！同時應相應地做好設(shè)計、施工和管理運行方面的工作，使水庫的使用壽命延長，更好的為人民造福，促進經(jīng)濟的發(fā)展。

（作者單位：150700 黑龍江省延壽縣山河灌區(qū)管理站）