水利工程中土质堤坝渗漏的原因及对策研究
2021-01-14马治中
马治中
甘肃省水利水电勘测设计研究院有限责任公司 甘肃兰州 730000
土质堤坝是很多水利工程中的重要组成部分，对水利工程的结构安全以及水利工程功能的发挥均具有较大影响。土质堤坝具有较长的轴线，且水利工程的坝基情况复杂，难以对土质堤坝状态进行有效的监测，导致其经常会出现渗漏问题，给水利工程整体结构的安全性和稳定性带来较大的风险。因此，应对土质堤坝渗漏的主要原因进行深入的分析研究，结合水利工程的实际情况采取有针对性的对策。
1 水利工程土质堤坝渗漏问题的主要原因分析
1.1 地质条件不良
一些水利工程在选址时没有对工程区域地质结构进行认真的勘测，会造成土质堤坝处于不良地基上，有时在施工中未能对不良地基进行有效的加固处理，是造成土质堤坝出现渗漏的主要因素。地质条件不良会对坝基结构的安全性和稳定性产生较大的影响。
1.2 设计缺陷
设计人员对工程区域的地质水文条件缺乏充分的了解，所掌握的勘测数据不准确不全面，在坝体防水设计等方面存在缺陷，导致水利工程的土质堤坝出现渗漏问题[1]。同时，有一些设计人员在土质堤坝设计方案中，管径尺寸、边坡坡度以及溢洪道设置等相关设计参数计算不准确或者取值不合理，也可能导致水利工程在投入运行后出现排水能力达不到实际要求等问题。
1.3 施工材料性能缺陷
一些水利工程在土质堤坝的施工过程中没有按照设计标准对施工材料的质量性能进行严格的检测控制，或者片面追求降低施工成本而采用了质量性能不合格的施工材料，难以满足水利工程建设的实际需要，且水利工程土质堤坝长期处于不良工况条件下。因此，其在受到腐蚀后就可能造成土质堤坝渗漏。
1.4 施工质量缺陷
在一些水利工程的土质堤坝施工过程中，施工质量控制措施不到位，对施工操作缺乏严格的管理监督，都会导致坝体填筑厚度以及强度不符合施工要求；没有对坝体连接处进行科学有效的防渗防水处理，在分层分段施工中存在衔接不严密等现象[2]。同时，一些水利工程在建成投产后，为适应新的需要又进行了扩建工程，但在施工中未能对加高部分进行妥善的处理，会导致新老土体存在明显分层或者在两侧坡交接部分未能有效衔接。此外，蚁灾以及运维缺失等因素也可能导致水利工程土质堤坝出现渗漏问题。
2 土质堤坝渗漏问题的有效对策分析
2.1 应用坝基岩溶处理技术解决土质堤坝渗漏问题
处理没有有效封堵土质堤坝基岩渗水通道而造成的渗漏问题时，可以采取级配料灌浆工艺。在应用此项技术处理土质堤坝渗漏时，应根据坝体基岩渗漏通道的具体大小、渗漏量以及流速等参数合理确定级配料的粒径，以保障块石能够被固定在渗漏通道内，以发挥降低流速的作用[3]。同时，应选择不同粒径的块石或者碎石等作为级配料以充填封堵渗漏通道。此外，还应科学控制水泥浆配比，通过水泥浆灌注使级配料相互胶结、能够紧密贴合于裂隙壁，以提高封堵处理效果。
2.2 应用高压灌浆技术解决土质堤坝渗漏问题
2.2.1 土质堤坝覆层渗漏
为了提高土质堤坝的防渗性能，防止其出现渗漏问题，应采用高压喷射灌浆技术对土质堤坝覆盖层进行处理。高压喷射灌浆技术主要是通过钻孔喷浆方式将浆液灌注至覆盖层内以形成具有较高整体性和防渗性能的防渗体系。该技术的施工操作较为简便，且施工成本相对较低，对土质堤坝的扰动较小，因此，高压灌浆技术在水利工程中得到了广泛的应用。
2.2.2 土质堤坝接触带渗漏
同样可以采用高压灌浆等技术方法。在应用高压灌浆技术时，原地层结构中存在的孔隙在高压作用下被破坏。此时，灌注水泥浆后所形成凝结体能够对渗漏部位进行有效封堵处理。该技术能够对水泥浆进行定向局部喷射，且可以通过摆喷以及旋喷技术在接触带处施作防水帷幕结构，将土质坝体与基岩有效阻断，从而达到防渗处理的目的。
2.3 应用临水截渗技术解决土质堤坝渗漏问题
临水截渗也是水利工程土质堤坝渗漏处理中的重要技术手段。临水截渗技术主要利用抛石方式对土质堤坝迎水面进行加固，以达到消杀水势的目的。在施工实践中，还可以采用彩条布以及土工膜贴面截渗处理方式，根据水库水位深度的不同，采用相应的处理方式。例如，当水库水位相对较浅时，应在水面下填筑围堰，并用土袋对渗漏部位进行封堵。
2.4 应用振动沉模技术解决土质堤坝渗漏问题
随着防渗技术的发展，目前也可以采用振动沉模技术设置垂直防渗板墙，以达到防渗处理的目的。该技术能够形成无接缝无开叉、具有较高防渗性能的板墙帷幕，还能够挤压密实板墙两侧土体，进一步提高渗漏处理效果。
3 结语
土质堤坝渗漏是水利工程中比较常见的质量缺陷问题，其对水利工程的运行安全以及整体结构的稳定性都会产生不利的影响。导致土质堤坝渗漏的原因有很多，应从设计、施工以及后期的运维等多方面进行全面且深入的分析，准确把握渗漏问题成因，为采取相应的处理对策提供可靠的参考依据。在土质堤坝渗漏处理中，合理选择处理工艺，积极采用先进的技术方法确保水利工程安全。
