水利施工中土坝防渗技术处理

黄英

（荣县乐德镇水务局 四川自贡 643100）

水利施工中土坝防渗技术处理

黄英

（荣县乐德镇水务局 四川自贡 643100）

在我国非常重要的能源中，水利资源的地位是十分突出的。国家近些年来非常重视水利工程的发展，每年国家在全国各个地方都会进行大量的水利工程建设，目的就是充分合理利用水利资源。建设水利工程的速度不断提高，规模不断扩大，我国社会经济的发展在很大程度上受到了这些因素的影响而飞速发展。然而水力施工的防止渗透问题，从始至终都是建设水利工程技术中的十分重要的环节，始终都是工程技术人员齐心协力想要解决的问题，水利施工防止渗透技术处理的好，就能直接提高水利工程的质量与其稳固性和安全性。此文将对防渗技术的处理方法及方式进行全面细致的研究。

防渗技术；灌浆技术；水利工程

1 引言

我国水利资源非常丰富富饶，这不但是因为我国境内江河密集，更是因为地形地貌等特有的结构和特点。而我们所建立的水利方面的众多工程就是充分发挥水利资源的重要设施和方案。这些水利工程不仅能够进行灌溉、发电，同时还具有着减灾防洪的作用。同时为工业、农业、日常生活提供用珍贵的水资源。但是许多水利工程中，因为运行时间过于长久，往往都有着程度或轻或重的隐患，其中最普遍和常见的的隐患就是渗漏。渗漏对水利工程功能的发挥有着十分重要的影响，甚至会威胁到人们的财产安全和生命安全。鉴于这种十分危险的情况，要立即采取相应举措来对水利工程的渗漏问题进行加固除险。

2 土坝防渗技术处理方案

根据不完全统计，我国发生的1000起水利工程事故中，渗流管涌塌坑约总事故的1/3以上。所以解决渗流问题是极其重要的，土石坝的运行过程中，允许存在一定程度的正常渗流，但如果存在异常渗流，就必须立刻采取相应的处理举措。引起土坝异常渗流的因素多种多样，要完成的除险目的也不是完全相同的，因此，在进行加固修复时，必须根据工程的具体的不同情况对几种加固方法进行施工、经济、技术比较。完美的土石坝加固方法应该不但在经济上合理还要技术上可靠。

2.1 处理坝基渗漏

对于坝基渗漏的情况，要根据不同情况采取开挖土质截水槽、增设上游铺盖、防渗墙、灌浆帷幕、褥垫排水层、反滤透水盖重等措施。其中防渗墙有桩柱式防渗墙、混凝土防渗槽、自凝灰浆防渗墙、泥浆槽防渗墙以及灌浆帷幕和混凝土防渗墙的组合。接下来针对一些加固除险工程实例简要分析研究。

2.1.1 漏水情况不严重，透水地基深

对于这种情况坝前用土工膜或黏土做上游铺盖，使渗径长度增加，降低水力比率，从而尽可能的减少渗透流量。但是小型水库往往都有浇灌任务，往往不可能将水库全部放空，所以在加固除险工程中还没有使用过这种方法。

2.1.2 深度不深的坝前透水地基

对于这种情况采取土工膜截水槽或明挖加填黏土防渗比较合理，由于许多小型水库即使不透水但地基较浅，而且建造时没有大型机械设备，再加上当时人们的意识与技术不够，很多地基里没有打造防渗齿槽，下游较多的小型水库，在汛前水位很容易达到死水位，干旱时候有的下游水田不能供上水，从而造成插后干。针对水库下游水田较多，透水量较大，透水地基较浅的小型水库，可以采用灌浆帷或防渗墙幕进行加固防渗，但由于具备这种工程能力的施工单位十分稀少，并且小型水库加固除险工程利润较低，施工单位一般不愿意进行施工，所以这种方案虽然在理论上十分不错，但在实际施工中却困难重重。

如今正在进行建造设计的小型水库采用土工膜截水槽或明挖加填黏土的坝基防渗方法，在前坝脚处根据开挖土质、深度情况在前坝脚处确定合适的边坡，一直挖到弱透水层，从而在槽中铺设土工膜或填筑黏土以达到坝基防渗的目的。膜的渗透系数十分小，大概为10～12cm/s，像这样的透水性，如果用透水量来计算的话，就好比于50m的水头差透过面积100cm2、厚为1mm的土工薄膜的水量，大致为4.321～0.432cm/d；这种方法防渗加固效果较明显，施工易行简单。

2.1.3 地基深度大，渗漏量比例小

根据病险水库情况，处理坝基渗漏又分为两种情况，如果渗流致使渗稳坝基时，可采用透水料盖重、排水减压井的方法，具体做法是在坝基清基完成后，接着铺垫一层无纺布，接着填装碾风化料，完成后相对密度要保证大于0.75，并且按照1：3向下游倾斜，把排水沟设置在压渗体末端；如果渗流没有导致坝基渗稳时，不处理坝基，只需简单打造排水沟，蔽日施工正在进行水库采用这种方法。

2.1.4 地基深度大，渗漏量大，影响蓄水与供水

当渗漏量大，透水地基深度大时，可采用混凝土防渗墙、围帷灌浆等方法防渗加固。塑性混凝土防渗墙稳定性、和易性均比普通混凝土好，终凝、初凝时间较长，对浇筑和输送有利，比黏土混凝土、粉煤灰混凝土、普通混凝土防渗墙都节约水泥，从而大大降低成本，从而保证防渗性能，保证耐久性；但它的缺点是其材料配比相比于工艺掌握、试验要求很严格，凝结体的抗渗坡降一般小于黏土混凝土、粉煤灰混凝土、混凝土防渗墙。其拌和物的密度通常为2～2.2g/cm3之间，小于普通混凝土；抗压强度在28d时通常在1.0～5.0MPa之间，早期时候抗压强度增长较慢，而后期强度增长快，同时可延长大概1年的水化作用，强度迅速怎张，弹性初始模量比104MPa小，应变值极限伟0.33～0.7%之间，相比于普通混凝土，比普通混净土大2～4倍，干缩性也是如此。

2.2 处理坝体渗漏

对于坝体渗漏的情形，也要分析具体情况采取上游坝坡铺设防渗墙、土工膜、增加排水设备、开挖、灌浆帷幕。防渗墙的有构成材料有普通混凝土、筋混凝土、塑性混凝土、黏土混凝土、回化灰浆和自凝灰浆等，对于造孔机具，有反、正循环冲击钻机、链斗式挖槽机、抓斗机、锯槽机、射水成槽机、振动切槽、振动板桩、多或单头深层搅拌机、振动沉膜、高喷机等。

不良的施工是坝体渗漏的主要原因：

据相关资料显示，我国绝大多数的溃坝常见于小型水库。而发生溃坝的水库中，98%以上都是土坝，大约是土坝总数的4%左右，由此可见土坝渗漏是十分容易常见的。心墙填筑用风化料，经过钻探得知，心墙会形成厚度在0.2～0.8m之间的夹层。据估计和计算，每年大约有42万m3左右的渗漏量，从而导致下游坝坡渗稳。前些年曾经对水库进行加固除险，上游翻修坝坡结合坝体防渗，砌石护坡，25cm的护砌厚度，设土工膜，设20cm的垫层，从而合理解决了这一问题。

3 处理其他形式的渗漏

其他形式的渗漏问题主要是坝基与坝体或坝肩之间的不良结合与压实，或者建筑物周围存在不良压实及埋管错位、开裂，导致渗漏时绕坝等。其中坝基与坝体接触而产生的渗漏，是因为不合格的清基工程或者没打造心墙造成的，根据具体情况，可采用上述明土工膜及塑性混凝土或挖加填黏土防渗墙的方法来加固防渗；坝肩与坝体接触而产生的渗漏现象是最为多见的，由于施工时对坡度、坝肩坡积累物处理不妥当，十分易发生渗漏甚至引发事故。例如某小型水库，它的右坝肩的材料是风化岩，风化岩的坡度比较陡，20世纪70年代时候曾经对该小型水库坝肩进行过简单处理，即进行填筑，不料导致渗漏。2010年7月28日洪灾时发生十分严重的管涌最终导致溃坝，正在进行中的加固除险设计方案是在右坝肩岩石（黏土心墙中心线的位置）上修建混凝土墙，墙高和校核洪水位同高，扩大接头的心墙体的断面，从而保证绕流渗径长度要求在任一高程处均能得到满足，防止渗流而造成破坏。

4 结语

总而言之，病险水库加固除险中处理土坝渗漏是一项综合且复杂的工作，这不但要求管理水利人员必须采用适当的排水设备、合理的截渗方式，减除、降低渗透压力，降低坝体浸润线，避免沼泽化或渗透变形，保证水库建筑物工程的安全。本工程经过土坝防渗技术加固除险处理后，不断地完善防洪体系，大大提高了调控水资源能力，经济效益也显著得到提升。

[1]郑金泉.探讨小型水库的几种主要加固除险技术[J].城市建设理论研究，2015（22）.

[2]刘少华.龙泉水库坝体渗流控制及分析探讨[J].现代农业科技，2013（02）.

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2016-5-20