土坝渗漏的原因分析及控制处理措施

张立明

(长江委工程建设监理中心，湖北武昌430064)

水利工程中的土坝是用土料堆积而成，具有一定的透水性。因此，水库蓄水以后总发生一定程度的渗漏。但是，如果渗漏量超过一定的范围，或者渗流逸出点太高，坝坡出现台水散浸，这就不正常了。严重的集中渗流，出现管涌及流土都直接地危及大坝安全。近几年在水库坝体溃坝事故中，与渗漏有着直接的关系，因此，有关管理部门对土坝渗漏必须引起高度重视，一旦发现要及时采取有效措施进行处理。

1 土坝渗漏的类型与原因

我国的水库大部分建于20世纪60年代末、70年代初，用于防洪、蓄水、灌溉等作用，由于当时技术、经验不足等客观原因，很多水库工程存在着不同程度的质量和防洪标准问题。土坝的渗漏问题，除防洪标准偏低外，还有工程质量问题，具体表现在渗漏、滑坡和裂缝等。概括起来，是一个防渗加固问题。土坝渗漏按其发生部位，可以分为坝体渗漏，坝基渗漏和绕坝渗漏等3种。

1.1 坝体渗漏主要原因

水库蓄水以后，在水的常年累月作用下，库水通过坝身，在背水坡面和坝脚附近逸出一定的水流，叫做坝身渗漏。产生的主要原因为坝身填筑质量太差。即:筑①坝土料质量低，如含有杂质，透水性大等，施工过程时碾压不密实等等，这些情况特别容易出现在分期、分段施工过程中或是分层填筑过程;②坝身单簿承压能力低导致渗径过短;③坝下排水施设堵塞失效或根本未设排水渠道，导致浸润线抬高;④坝下原封堵漏洞漏水;⑤成群白蚁在坝体内筑巢对坝身强度的破坏。

1.2 坝基渗漏主要原因

渗水若通过坝基透水层，从坝脚或坝脚以外覆盖薄弱的部位逸出的现象。称作坝基渗漏。一般的渗漏，可使坝后形成沼泽化，严重的情况，渗水由清变浑，甚至出现冒水翻砂，影响大坝安全。产生的主要原因为:①当地地质条件差，而主观又认为土坝对基础要求不高，导致结构设计时忽视工程与水文地质条件，施工时忽略基础的防渗处理，造成基础漏水;②设计中考虑不周全没有安排截水槽，或截水槽尺寸设计不合理，截水槽在运用中被击穿;施工时清基不够彻底或根本未进行清基，使坝身与基础接合不牢固，水库建成后，不久便漏水;③施工中处理不妥，如没有做垂直的防渗墙或防渗墙没有做到不透水层上，或者是防渗墙质量不好，发生裂缝而透水;④大坝建成运营后，在坝后任意挖坑取土，修建鱼池破坏了地基的渗透稳定，而引起渗漏。

1.3 绕坝渗漏主要原因

水库蓄满水后，库水透过土坝两岸的山体或山坡，从下游岸坡上边渗出，叫做绕坝渗漏。产生的主要原因为:①地质结构疏松，两岸岩体破碎，节理发育、透水性大;②建筑时，施工时坝端山头没有很好处理，碾压不密实，或是施工中岸坡开挖不符合要求，与岸坡结合不好;③坝体内部设置多数放水设施，没有压涵管，内坡截流未处理好。

2 土坝渗漏的处理措施

不论土坝渗漏是什么原因导致的，发生在什么部位，渗漏处理的总原则是"上截下排"，即出现在坝上游，采取堵截防渗措施·，防止或减少水的渗漏;出现在坝下游，采取导渗排水措施，将坝体(或坝基、岸坡)内的渗透水安全地导出，增加坝坡(坝基、岸坡)的稳定。

上堵的措施有垂直防渗和水平防渗;下排的措施有在坝体背水坡脚附近开挖导渗沟、减压井和盖重压渗等。具体的处理方法为:

2.1 上游防渗减渗措施

2.1.1 增做黏土措施:如黏土铺盖、黏土防渗墙等

1)黏土铺盖通常用在水库运营过程中，不透水层较深情况下的坝基渗漏黏土铺盖长度不得＜3～5倍坝前水深，上游端的厚度＜0.5 m，与坝体接触处高度≥1～2 m。

2)对防渗体土料差、透水性大的心墙或均质土坝，可以采取在坝上游增补黏土斜墙的措施，加厚防渗体，对于较薄透水层的坝基渗漏，也能结合处理，这样可达到既处理坝体、坝基涌漏。

2.1.2 灌浆措施

对于工作中无法排空的土坝坝体渗漏，通常采用坝体灌浆的方法来处理。坝体灌浆分为充填式灌浆及劈裂式灌浆。充填式灌浆方法适用于渗漏性质和范围均比较明确的局部隐患采用;对于隐患部位不能完全确定、处理范围较大的土坝坝体渗漏，如坝体出逸点过高，散浸等情况，则以采用劈裂式灌浆方法效果为好。

2.1.3 土工合成材料防渗措施

若坝址当地没有黏土原料也可以使用土工膜防渗，它具有不透水性强、重量轻、抗冻性好，方便施工，节省费用等特点。对于一般的土坝渗漏，土工膜通可选用复合土工膜，薄膜厚度在0.5 mm左右。薄膜一般以焊接和黏接防渗效果较好。复合土工膜上必须加铺土料保护层，厚度≥30 cm，保护层的填筑土料中不得含有杂草树根、石块等易破坏薄膜的杂质。

2.1.4 套井回填措施

套井回填法是利用简单的充抓式机械打井机在土坝的渗漏部位钻孔，然后用黏土分层回填25～30 cm的黏土层，在通过钻机的动力和卷扬设备带动重锤进行加实，形成一道连续垂直密实的截水墙，截断坝身或坝基的渗流。套井回填法设备简单，操作方便，处理土坝坝体及坝基渗漏效果显著，适用于20 m以下的窄心墙坝裂缝渗漏的处理。

2.1.5 浆砌石护面

用石料浆砌而成，应用于上游迎水面，在渗漏区砌筑防渗面板、防渗墙。浆砌法经济简单，施工方便。

2.1.6 消灭坝中生物，填堵洞穴

当坝体被白蚁、老鼠等动物钻洞造成坝体质地松散漏水时，要及时采取药杀驱赶、灌浆等方法将动物杀除，并及时找到穴巢，采用开挖回填与灌黏土浆相结合的方法处理。

2.2 下游导渗排水措施

1)开挖导渗沟。导渗沟的形状主要有V型、W型、T型、I型，沟的尺寸一般宽0.5～0.8 m，深0.8～1.0 m，间距5～15 m，可根据渗漏情况设置。沟内要分层填筑反滤材料，填筑的顺序为沟底填砂，然后填砾石或碎石，最顶层填块石，各层厚约0.2～0.3 m。

2)导渗培厚措施，当发现坝身渗漏严重，周围散浸面积大，蔓延土坝坝身整个坝坡时，说明浸润线逸出点高，土坝坝身单薄，这种情况最好采用导渗培厚，即在坝坡贴一层砂壳，再培厚坝身断面，既导渗又增加坝坡稳定性。

3)坝后导渗、压渗，如果是坝基渗漏，会造成坝后长期积水，形成坝后游泥或沼泽地，破坏了坝基的强度，降低了地基的承载力，影响坝坡稳定，出现这种情况，必须采用坝后导渗排水措施。如果坝基渗漏很严重，坝后出现翻水冒砂、管涌成流或流土现象，必须进行压渗处理。工程中常用的是压渗台形式，压渗台的作用可使地基渗水排出，又给地基以一定的压重，以抵抗渗水压力，增加地基的渗透稳定。

3 总结

土坝建成后，坝身和坝基都会存不同程度的渗漏，不管严重与否都必须严肃对待。在处理过程中最好上截和下排结合使用，这样可取得较好的效果。一般应先考虑"上截"措施，结合上截措施，再考虑是否需要"下排"，以及如何"下排"。总之要根据渗漏情况采取合理的措施，因地制宜，具体分析，从实际情况出发，尽量不影响水库的正常运用和效益，不造成大量返工。

［1］ 孙胜利.水库土坝渗漏的原因与处理措施［J］.中国水运，2008，(05):148－149.

［2］ 蒋秋.浅谈小型水库土坝渗漏问题及处理措施［J］.四川水利，2009，(02):35－36.