中小型水庫土石壩管理及加固、防滲管理措施

許志剛

摘 要：眾所周知，水庫作為重要的水利工程設(shè)施，不僅能夠解決群眾用水需求和農(nóng)業(yè)灌溉用水以及畜牧養(yǎng)殖用水需求，同時(shí)也能起到很好的防汛抗洪效果，保障下游群眾生命財(cái)產(chǎn)安全。目前，全國各地有大量的水庫分布，絕大多數(shù)為中小型水庫，但是，這些中小型水庫大多為土石壩，加上管護(hù)資金不足、管理失當(dāng)?shù)仍颍?jīng)常存在滲漏的問題，因此，有必要加強(qiáng)水庫土石壩管理，及時(shí)采取防滲加固措施，保障水庫安全。鑒于此，文章將從中小型水庫土石壩管理著手，就如何加強(qiáng)中小型水庫土石壩防滲加固提出相應(yīng)的措施。

關(guān)鍵詞：中小型水庫；土石壩；管理；防滲加固

中圖分類號：TV512 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）36-0097-02

1 中小型水庫土石壩管理

1.1 水庫土石壩的安全管理

土石壩的安全管理工作是否到位，直接關(guān)系到下游群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全能否得到切實(shí)保障，所以，我們必須重視并不斷加強(qiáng)土石壩的安全管理工作，除了要防止自然性因素對土石壩的破壞外，還應(yīng)努力防止土石壩遭到人為的損壞或惡意破壞。如果土石壩處于重要位置，不允許任何行為隨意在壩頂逗留，尤其是防汛期間，還應(yīng)安排專人負(fù)責(zé)值班巡視，要時(shí)刻保持高度警惕，防止土石壩遭到人為破壞。要做到壩、路相分離，不允許將土石壩當(dāng)做公路、牛、車道使用，不僅便于土石壩的管理與養(yǎng)護(hù)，同時(shí)對于安全保衛(wèi)也是大有裨益的。倘若土石壩臨近居民區(qū)，則應(yīng)修筑圍墻或者柵欄，以免牲畜上壩對壩坡或護(hù)坡造成嚴(yán)重毀壞。

1.2 壩面的日常管護(hù)維修

在對壩面進(jìn)行日常維護(hù)時(shí)，首先，應(yīng)當(dāng)經(jīng)常性的對壩頂砂石路面進(jìn)行維護(hù)，同時(shí)，要確保壩頂防浪墻的完整性，并加強(qiáng)對上游壩坡砌石或者混凝土板的檢查工作。通常，對塊石護(hù)坡進(jìn)行修補(bǔ)時(shí)，往往存在多種方法，如翻砌、框格填石護(hù)坡或者利用混凝土或砂漿進(jìn)行灌縫處理。同時(shí)，還要加強(qiáng)對粘土斜墻或者粘土鋪蓋壩的上游面或鋪蓋的養(yǎng)護(hù)和管理，并注意對下游土石壩的草皮護(hù)坡的養(yǎng)護(hù)工作，對于壩坡上堆放石料或者其他類型的重物的行為，務(wù)必要做到令行禁止。

1.3 排水設(shè)施的維修養(yǎng)護(hù)

在對排水設(shè)施進(jìn)行維修養(yǎng)護(hù)時(shí)，一是要結(jié)合壩體實(shí)際情況，在壩頂、壩坡、壩址附近區(qū)域設(shè)置集水、排水溝或者截水設(shè)施，防止壩面受到雨水或洪水沖刷。二是對于壩坡排水溝的設(shè)置，應(yīng)當(dāng)盡量采用明溝形式。三是在壩兩端或者山坡接頭處應(yīng)當(dāng)設(shè)置截水溝，主要用來攔截山坡、壩面以及巖石滲水等處來水。四是如果下游壩址排水設(shè)備堵塞或者遭到?jīng)_刷時(shí)，應(yīng)及時(shí)對其進(jìn)行返修以使其滿足反濾要求。如果壩體內(nèi)部排水設(shè)備出現(xiàn)了問題，直接翻修必然難度很大，這時(shí)可以重新進(jìn)行補(bǔ)做。五是嚴(yán)禁在靠近壩腳處修筑養(yǎng)魚池，更不得隨意挖坑取土。

1.4 觀測設(shè)備的管護(hù)

在對觀測設(shè)備進(jìn)行管護(hù)時(shí)，首先，要加強(qiáng)對土壩變形觀測的校核基點(diǎn)、沉陷和位移標(biāo)點(diǎn)等的管護(hù)。其次，對于觀測土壩浸潤線所用的測壓管，務(wù)必強(qiáng)化管理，并及時(shí)加蓋上鎖。再次，水尺對于庫水位的觀測至關(guān)重要，必須妥善保護(hù)，防止動(dòng)搖。最后，其他設(shè)備，比如說用于觀測滲漏所用的量埝，也應(yīng)注意加強(qiáng)看管。

2 中小型水庫土石壩防滲加固處理措施

2.1 水平鋪蓋防滲結(jié)合下排

水平防滲主要分為兩種方法。

一種是水平鋪蓋加固，即在水庫上游鋪設(shè)一層透水性較差的土料，也可用土工膜替代，從而使?jié)B徑得到延長，有效控制滲漏，同時(shí)也能使壩體浸潤線有所降低。這種方法主要用來加固那些防滲體土料較差、透水性較大的均質(zhì)土壩，如果加固恰逢當(dāng)?shù)剡m合做防滲體土料的工程，可以將其和壩上游做黏土斜墻進(jìn)行連接，作為一道全新的防滲體。如果因透水層較薄而導(dǎo)致的壩基滲漏，也可采用該法進(jìn)行結(jié)合處理，既能對壩體進(jìn)行良性處理，防止壩基涌漏，又能有效降低投資成本。

另一種是排水減壓設(shè)施加固。該法通常在大壩下游建造減壓井、導(dǎo)滲溝或者水平蓋重壓滲等相關(guān)設(shè)施。其中，對于減壓井而言，一旦井內(nèi)出現(xiàn)淤塞，無法起到減壓作用時(shí)，則可以利用減壓井加以解決，應(yīng)當(dāng)及時(shí)用水進(jìn)行沖水清理，但不要對井壁反濾層造成破壞，防止其失去反濾作用。同時(shí)還要注意防止人為向井內(nèi)投石，一旦發(fā)現(xiàn)，應(yīng)及時(shí)加以清除，并加強(qiáng)保護(hù)；在對導(dǎo)滲溝進(jìn)行加固處理，要注意層間關(guān)系的把握，以免造成導(dǎo)水溝淤堵，如有發(fā)生淤堵或破壞，則應(yīng)及時(shí)進(jìn)行清除，要確保導(dǎo)滲溝達(dá)到正常排滲的要求，一旦發(fā)現(xiàn)存在積水，應(yīng)及時(shí)對其進(jìn)行整修，以利于滲透水的排出；此外，在加固水平壓滲蓋重設(shè)施的過程中，如果發(fā)現(xiàn)反濾層失去作用、壓滲厚度不滿足要求，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行翻修以達(dá)到設(shè)計(jì)厚度。

2.2 壩體灌漿加固

灌漿加固是借助于灌漿機(jī)械，將砂漿灌注入壩體內(nèi)的裂縫或洞穴等隱患處，對于壩體碾壓不密實(shí)、壩體內(nèi)存在滲漏通道或軟土層、不均勻沉降導(dǎo)致的壩體裂縫以及洞穴等問題，都可采用灌漿加固法。目前灌漿加固法主要存在兩種，一種是充填式灌漿法。該法主要利用的是漿液自身的重量使?jié){液注入到壩體隱患處，達(dá)到彌補(bǔ)裂縫和堵塞洞穴的作用，對于那些性質(zhì)和范圍都比較確定的隱患，該方法有很好地適用性。在運(yùn)用充填式灌漿法，要注意造孔深度的控制，以超過隱患處1～2m深為宜。

另一種是劈裂式灌漿法。該法主要是根據(jù)壩體應(yīng)力的分布以及適當(dāng)?shù)墓酀{壓力，沿軸線方向?qū)误w進(jìn)行劈裂處理后，再灌入適當(dāng)?shù)哪酀{，從而形成一道連續(xù)的防滲泥墻，達(dá)到切斷軟弱層、堵塞滲漏裂縫的目的，促進(jìn)壩體防滲能力提升。同時(shí)，由于壩漿相互作用和濕陷，壩體內(nèi)應(yīng)力會(huì)重新分布，以防壩體變形。如果土壩壩體滲漏范圍較大，但無法確定問題性質(zhì)以及隱患的具體部位，在實(shí)際應(yīng)用過程中，應(yīng)當(dāng)根據(jù)河槽段、彎曲段以及岸坡段等不同壩段情況進(jìn)行分別設(shè)計(jì)，造孔深度應(yīng)控制在超過壩體隱患深度的2～3m內(nèi)。

2.3 沖抓套井回填粘土防滲加固

該方法是通過操控沖抓式打井機(jī)對壩體滲漏部位進(jìn)行鉆孔處理，并利用分層進(jìn)行黏土回填，然后在鉆機(jī)動(dòng)力和卷揚(yáng)設(shè)備帶動(dòng)夯錘進(jìn)行夯實(shí)，形成一道截水墻阻斷滲流，并達(dá)到防滲的效果。這種方法防滲效果明顯，能夠提高原壩體的密實(shí)度，操作簡單、投資成本低，是一種解決壩體滲漏問題的有效途徑，特別是壩體高度在20m以內(nèi)的土石壩。endprint

在實(shí)際施工中，借助于沖抓機(jī)進(jìn)行鉆孔處理，先鉆主孔，后進(jìn)行套孔的造孔處理，造孔過程中，要加強(qiáng)對造孔垂直度的檢驗(yàn)，并控制好孔孔間的套接厚度，保證后續(xù)工序施工順利。要時(shí)刻關(guān)注井壁滲水情況，并如實(shí)記錄，如果發(fā)現(xiàn)滲水或蹋壁現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)采取有效的應(yīng)對措施，以免問題嚴(yán)重而影響安全。

在進(jìn)行土料回填時(shí)，要確保井底干燥，并檢驗(yàn)井壁土料的填筑情況，檢查是否還存在滲漏層面，檢查無誤即可進(jìn)行黏土回填，每次回填0.4～0.45t，可以小推車控制好回填量，避免過度回填。夯實(shí)過程中，要控制好夯實(shí)距離和頻數(shù)，夯擊的過程中控制夯錘和井壁的距離在10cm，夯實(shí)頻數(shù)在20～25次之間為宜，夯距控制在2m左右，還應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況作出相應(yīng)調(diào)整，以免導(dǎo)致壩頂出現(xiàn)裂縫。

2.4 混凝土防滲加固

這種方法主要是借助于鉆孔或挖槽等機(jī)械，在松散的壩基或壩體上開挖槽形孔或者連鎖樁柱孔，然后在開挖完成的槽孔內(nèi)澆筑混凝土而形成的具備較好防滲能力的地下連續(xù)墻。

混凝土防滲墻能夠適用于各種材料壩體以及負(fù)責(zé)水文地質(zhì)樁，比如在對壩基和壩體整體進(jìn)行防滲處理時(shí)，可從壩頂處一直到基巖處建造防滲墻，并與岸坡基巖或防滲設(shè)施進(jìn)行連接，防滲墻可深入到新鮮巖層或者弱風(fēng)化基巖內(nèi)一定位置，只要質(zhì)量控制得當(dāng)，是能夠起到有效截?cái)酀B透水流的作用的。

防滲墻的施工必須加強(qiáng)施工質(zhì)量控制，特別是相鄰槽孔混凝土墻之間的連接性問題，這將直接影響防滲效果，必須確保各高度處連接的混凝土墻厚度滿足設(shè)計(jì)要求，同時(shí)還要確保混凝土墻間的連接緊密，不含夾泥層，防止遭到滲透破壞。

3 結(jié)束語

水庫對于農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及居民用水需求具有重要意義。當(dāng)前，大多數(shù)中小型水庫主要采用的都是土石壩，這些大壩由于長期管理不善，人為破壞嚴(yán)重，加之長期受自然環(huán)境因素的影響，經(jīng)常存在各種各樣的安全性問題，其中滲漏問題最為突出。因此，我們應(yīng)當(dāng)不斷加強(qiáng)對水庫土石壩的管理，在加強(qiáng)日常安全管理的同時(shí)，做好對壩面、排水設(shè)施以及觀測設(shè)施的養(yǎng)護(hù)維修，保障水庫運(yùn)行安全。此外，還應(yīng)針對土石壩滲漏問題的具體情況，選擇恰當(dāng)?shù)募庸檀胧皶r(shí)堵塞漏洞，彌補(bǔ)裂縫，使土石壩恢復(fù)最佳狀態(tài)，繼續(xù)發(fā)揮防汛抗洪的重要作用。

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