试析某水库大坝渗漏勘察分析研究

张以文

摘要：从目前来看，我国的水库大坝大多建设于上世纪七八十年代，结构相对较老旧。随着时间的推移，加上受到环境、技术、财力及人力的局限，大多水库大坝都出现不同程度的渗漏，直接影响水库的质量及安全。为此，加强水库大坝的建设及防固，是当前每一位水利工作者亟需解决的重要任务。首先分析水库大坝渗漏的主要病害及原因，然后重点探讨其防治对策。

关键词：水库大坝 坝体渗漏 坝基渗漏

随着我国城市化进程的加快，城乡水利基础设施的建设得到进一步的发展。水库作为常见的水利基础设施，担负着城乡防洪、蓄水、养殖、发电和灌溉等重要任务，在促进城乡经济发展、改善生态环境等方面发挥着重要的作用。但是，目前有部分水库大坝的使用年限较长，加上受到施工质量、环境变化和管理不善等因素的影响，水库大坝坝体时常会出现渗漏的现象，若水利人员不及时采取合理的处理措施，不仅会影响到大坝坝体结构的安全可靠性，而且也会给水库的日常运行带来严重的安全隐患，甚至造成不可换回的损失。因此，水利工作者必须重视水库大坝渗漏现象，通过采取一些切实有效的措施，最大限度避免渗漏现象的产生，从而确保水库大坝的质量安全。

1、水库大坝渗漏的主要危害及原因

水库大坝渗漏病害的部位可分为三种主要病害，即水库坝体渗漏、水库坝基渗漏及水库绕坝渗漏。

1.1水库坝体渗漏

由于水库大坝大多建于上世纪末，年代久远，加上当时技术、人力及物力的限制，使得水库坝体渗漏。很多水库大坝在建设初期并未填筑土质防渗体，最终使大坝渗漏越来越严重，据相关文献调查分析，此类病害占到全体病害的50%以上。在水库大坝施工时，段与段、层与层之间由于夯得不够牢固，后期处理不善，致使水流渗出。

1.2水库坝基渗漏

对于水库坝基的渗漏分为两类，即岩溶性渗漏、非岩溶性渗漏。岩溶性渗漏主要发生在石灰岩地区，主要是因为坝基库区自身存在天然的溶洞，或者建坝后石灰岩受到水流的侵蚀导致渗漏。而非岩溶性渗漏是较为常见的渗漏，主要包括沿松散覆盖层的渗漏及沿砂石透水基础的渗漏。这可能由于大坝在建造初期对坝基并没有进行完善的清理，清理不透彻所致水层整体性较差，存在渗漏通道；也有可能由于防治渗体遭到破坏，如：截水槽被渗透水击穿等。

1.3水库绕坝渗漏

水库绕坝渗漏极易发生在两岸山体及其两岸山坡位置，包括沿山体岩石裂隙或者透水土层的渗漏。这主要是由于两岸的地质环境较恶劣，松散土层较多，或者坝头与山坡接触位置的清基不够彻底，还存在杂物，相对而言渗透不到深处。

2、水库大坝渗漏的防治对策

2.1背水侧压渗盖重

当背水侧地型条件允许时，采用封闭式垂直防渗幕墙，其造价高时，采用背水侧压渗盖重，可以避免在压盖范围内出现管涌。计算出的后盖宽度很长时，可在后盖末端设减压沟（井）以缩短后盖宽度。压盖在实际应用上比较广，施工简单，堤防稳同性好，工程投资少。压渗盖重的形式很多，可以由不透水的变换刮完全自由排水的，实践中应根据各自情况，采取不同型式，以达到渗水不渗土的目的。一般要与排水沟联合使用，此时排水沟应布置在盖重的端部。

2.2垂直防渗处理

2.2.1混凝土防渗墙

对地基透水层较深，如用修建粘土截水槽处理坝基渗漏需开挖断面过大而不经济时，可采用混凝土防渗墙法。此法是利用冲击钻造孔，然后向孔内灌注混凝土，使之形成一道封闭防渗墙以阻止坝基渗漏。如果土坝水头较低，也可不用混凝土而改用泥结卵砾石作防渗墙。

2.2.2劈裂灌浆

劈裂式帷幕灌浆法对于加固堤身，防止堤身渗漏有较好效果，比较适合施工土质差，碾压不密实的堤防防渗加固。劈裂灌浆是运用坝体应力分布规律，用一定的灌浆压力，将坝体沿坝轴线方向劈裂，同时灌注合适的泥浆，形成铅直连续的防渗泥墙，并堵塞漏洞裂缝或切断软弱层，以提高坝体的防渗能力，同时通过浆、坝互压和湿陷，使坝体内部应力重新分布，提高坝体的稳定性。造孔深度应大于隐患深度2-3m。泥墙的设计厚度一般可采用5-20cm，应根据堤坝土质、碾压质量、隐患性质和坝高等情况合理确定。劈裂灌浆这一方法不仅可形成垂直连续的防渗帷幕，解决坝体的渗透问题，而且还能够通过浆坝互压和温化变形，调整坝体内部的应力，使浆脉两边3-5m土体得到密实，加大了防渗帷幕带，近几年来土坝坝体劈裂灌浆已由原来的中低土坝向高土坝发展，在某些地基条件下还可以使坝体和地基同时劈裂，形成坝体和地基同一的防渗帷幕。劈裂式灌浆对解决以下6种隐患有较明显效果：坝体碾压不实，密实度普遍较差的松堆土坝；坝体内有渗漏通道，软弱层，坝体浸润线过高，坝坡发生湿润区或"牛皮胀"或渗透破坏（管涌、流土）现象。

2.2.3高压喷射灌浆

高压喷射灌浆是在静压灌浆和高压旋喷灌浆的基础上发展起来的。它是利用置于钻孔中的喷射装置射出高压水束冲击破坏被灌地层结构，同时将浆液灌入，形成按设计方向、深度、厚度和结构形式与地基紧密结合，构成连续的防渗帷幕体。高压射流与速度和压力有关，流速越大，动压力越高，则破坏力越大，冲切掺搅地层的范围也越大。浆液是随高压射流，在低压条件下掺搅进入地层，形成冲填粘结体。高喷灌浆防渗体能与基岩以及建筑物牢固结合。凡风化破碎、裂隙发育的基岩，在水、气射流冲切剥离和升扬置换作用下，其强风化的吸附充填物被冲洗掉，使浆液能有效地充填裂隙，与岩石界面紧密结合。但在接触面处应采取摆喷或旋喷，并放慢提升速度，增加接触面喷射时间，以利紧密结合。高压喷射灌浆不仅可用于细砂、壤土、淤泥等细颗粒地层，还可用于强透水的卵石、卵漂石和堆石渣层在内的第四系覆盖层。

2.2.4土质防渗体

在土石坝中，土质防渗体是应用最为广泛的防渗结构。防渗体一般为粘性土填筑，这部分土体比坝壳料具有更小的渗透系数，其作用是降低坝体渗漏量，控制坝体内浸润线的位置，保持渗流稳定。防渗体的主要结构形式为心墙和斜墙，心墙和斜墙的厚度，决定于坝的设计水头和土料的容许水力坡降，通过土料试验和计算决定。

2.3整体排水设计

排水系统的设计对于水库大坝的渗漏有着重要影响，应做好排水设计。对于坝体的排水可采用棱柱体和贴坡式的方式进行排水，并相应处理好原排水体及其新老排水棱体的连接，对原有棱体失效的部分进行拆除。相应建设排水沟，能够及时将雨水及渗水排走。对于坝面的排水设计则可按照常规的设计方法，在水库上下游位置采用现浇混凝土的方式，设置一排水孔，呈现梅花形状。也可相应增加大坝护坡设计及观测设施等，达到防渗漏的目的。

3、结束语

总而言之，水库大坝渗漏病害主要来源于时间久远，受到技术、人力及物力的限制，为此，本文特提出以上防止渗漏的对策，以增强水库大坝的基础建设。当然，后期加固设计必须建立在因地制宜及经济科学的基础之上，最大限度提高水库的抗洪、灌溉能力。

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