病險水庫大壩防滲加固設計探微

【摘要】水庫大壩在水利工程中起著重要作用，在調節水源、支持地方經濟中起著關鍵作用。在雨季，水庫大壩能及時泄洪排澇。在干燥季節，使用涵洞及時蓄水蓄水，灌溉農田，為農作物的正常生長做出貢獻。大壩加固對維持正常供水具有重要意義。

【關鍵詞】病險水庫大壩；防滲加固；設計

前言

隨著時間的推移，早年建成的水工建筑物不斷老化，出現了一批病險水庫大壩。病險水庫大壩防洪標準低、壩基滲漏嚴重、壩體穩定性差、輸水及泄洪建設物老化等問題逐漸凸顯，不僅影響工程安全，還給下游人民群眾的生命財產帶來安全隱患，甚至還會引發一系列環境生態問題。據不完全統計，全國已建的水庫大壩8萬多座，其中病險水庫大壩3萬余座。

1、病險水庫滲漏問題的出現誘因探析

1.1壩體滲漏的誘因

水庫運行過程中壩體可謂是極為重要的部分，但也是病險水庫出現滲漏的重要位置，引發壩體滲漏這一問題的主要誘因有多個，其一，壩體之內的土壤質量不達標，雜質較多，致使土壤的滲水能力較強，如若在水壓的長期滲透下，壩體很容易出現密實度較差以及結構不合理的問題，最終引發壩體滲水故障。其二，壩體厚度不夠，在水庫設計環節中沒有參照水利技術標準完成設計工作，這就極易使壩體過于單薄，無法發揮自身的填補功能，不能自行填補深水路徑，最終引發壩體滲漏問題 。其三，壩體下游側為專用排水棱體，主要是排除壩體內的積水，如排水棱體失效將導致滲水無法從排水棱體內高效排出，進而在薄弱環節很容易出現滲水。其四，壩體容易出現漏洞，未能對其進行及時封堵，會出現滲水通道，最終為壩體的局部滲水問題提供有力的條件。其五，壩體的管理和維護工作落實力度不足，容易出現繼發性蟻巢或是鼠洞等現象，如若在水位較高的環境下，發生滲漏問題，進而引發潰壩事故，給人們的生產生活造成極大的不便，甚至會帶來巨大的經濟損失。

1.2壩基滲漏誘因

水庫壩基施工行為不合理，缺乏規范性，也會為間接的引發壩基滲漏問題，比如，填筑工作落實之前未能進行全方位的清理、夯實以及碾壓等，水壓之下的水庫壩基容易形成透水通道和透水層，此時若水庫壩基截水槽的設計尺寸也相對較小，加之水壓過大，則極易擊穿壩基，進而引發壩基滲漏事故。

1.3繞壩滲漏的誘因

水庫壩肩的巖石具有較強的破碎性，在未能實施防滲工作的前提下，會在水庫薄弱部位產生繞壩滲漏。水庫截水槽深度不夠，碾壓不密實，水庫施工填筑過程中，與岸坡之間的銜接不合理，以及水庫建設施工過程中，上游其它截滲及防滲措施等出現質量問題，都可引發繞壩滲漏。

2、加強病險水庫大壩防滲加固設計的途徑

2.1穩定壩體結構

防滲加固要遵守一定的原則，即上堵、中截、下排，因此可利用天然黏土或人工填筑黏土構建水平鋪蓋。病險水庫大壩經常采用具體的垂直防滲方式來除險加固，例如高壓噴射灌漿技術，即利用鉆孔機，將裝有特制合金噴嘴的注漿管下到預定位置，再用高壓水泵或高壓泥漿泵將水或漿液通過噴嘴噴射出來，使土體在沖擊的作用力下瓦解，土粒在噴射流束的沖擊力、離心力和重力等綜合作用下，與漿液攪拌混合，并按一定的漿土比例和質量大小，有規律地重新排列。漿液凝固后，就形成一定形狀的固結體，最終達到防滲漏的目的。為了穩定整體大壩結構還要注意對護坡的建設以及涵洞危情處理的能力，提高泄洪道排水能力的同時對相關硬件設施進行除險加固。另外，還要加固壩體以提高其抗震能力。地震對水庫大壩造成的沖擊是毀滅性的，檢測地震的震級及強度，對壩頂進行超高設計，坡壩坡度放緩，增強壩坡穩定性。尤其要注意水庫大壩上部的加厚，可采用石塊砌體，并設置鋼筋槽籠。

2.2加強病險水庫除險加固能力

病險水庫大壩的除險加固措施要以經濟型為前提，并且操作簡單，具有可行性。要對現場地質、水質進行實地勘察，將情況匯總，對滲漏可能性與重點部位進行分析。尤其需要注意的問題就是裂縫，千里之堤潰于蟻穴，如果放任裂縫不管，裂縫繼續擴大極有可能造成整個大壩潰堤，因此防滲加固設計首先要解決的問題就是裂縫。若出現輕微滲漏，可采用高壓膽管混凝土的旋噴技術將滲漏縫隙堵塞，或者采用翻砌的方式進行接縫處理。

2.3加固排水減壓設施

水庫壩體經常受到大面積水流沖刷，壓強較大，硬件設施極易損壞。因此，要加固排水減壓設施。此設施一般利用導滲溝、減壓井、水平蓋等實現減壓目的。加固導滲溝時要嚴格控制層間關系，一旦出現堵塞情況或者局部遭受破壞，及時將堵塞物清除并且進行翻修。還要定期對減壓排水設施進行巡檢，防止人為破壞。

2.4防滲材料的應用

除了創新、改進防滲技術外，還應加強防滲材料的使用，目前復合土工膜的應用比較廣泛。其具有質量輕、延展性好、抗老化、成本低、制造工藝簡單的優點。應用要點包括：選擇合適的土工膜。土工膜的種類較多，質量良莠不齊，尤其是接縫處經常出現不符合質量規范的現象。因此，要謹慎選擇土工膜的抗壓能力、透明度、滲水情況；確保土工膜與防滲體間鏈接的方式正確，是否無縫連接是能否成功防滲的關鍵；按照規范設計上墊層與保護層，做好防護；加強檢修，及時發現漏洞。

2.5防滲墻的處理工作落實

其一，高壓噴射灌漿法的應用，就是借助鉆機的應用優勢，通過特制噴嘴的傳遞性作用，高效完成灌漿工作任務，將其灌注到土層預先確定的位置，在此過程中，鉆桿的旋轉速度也可以進行把控和調節，隨著速度的變化逐步提升鉆桿的位置，待到提升至一定高度時，此時的高壓水槍會把破壞土體沖擊開來，而后使其與水泥漿液、土體等進行充分融合，待到漿體處于凝固狀態之后，此時的土體將會極具強度和穩固性，構成固結防滲墻體。其二，可在大壩頂中心位置，運用沖抓鉆的作用，把大壩土體中質量較差的土及時取出，而后運用分層的方式，將粘土進行分層充分回填，構成一道強度較高的防滲心墻。其三，還可運用塑形混凝土防滲墻，完成防滲墻的處理工作，在此過程中，應當嚴格參照混凝土配合比的要求，強化此工作落實環節的質量控制力度，極大的提高混凝土壩體的實際防滲能力。

2.6做好蟻巢和鼠洞的封堵工作

若想提高病險水庫的實際防滲性能，還需在枯水期，對蟻巢和鼠洞的位置加以確定，如有需要可通過投放誘餌的方式，將蟲蟻和鼠害及時滅殺，在此過程中，也應注意藥品殘留問題的處理，結合防滲墻和高噴墻兩種防滲措施，重點對蜂巢和鼠洞易出現的區域進行加固處理，進而使水庫大壩的功能得以凸顯，發揮其社會價值。

結束語

每個水庫大壩從設計、施工到使用都有著獨一無二的特性，所以病險水庫的加固設計方案，也不能千篇一律。首先要考慮水庫大壩的固有特性，并從技術、經濟角度進行分析，綜合考慮水庫大壩所處地區的工程地質條件、周圍建筑材料分布情況、施工難易程度等多種因素。

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