水利工程土石壩壩體防滲技術(shù)探析

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引言

早期土石壩主要以低矮壩型為主，近年來(lái)隨著筑壩技術(shù)的發(fā)展，土石壩技術(shù)開始在一些高壩中得到了廣泛使用。大型土石壩由于受到水壓、地質(zhì)環(huán)境以及施工技術(shù)等多方面因素的影響，投入使用后容易出現(xiàn)壩體滲漏問(wèn)題。為了保障土石壩的結(jié)構(gòu)安全，技術(shù)人員一方面要深入分析滲漏問(wèn)題的形成原因，另一方面又要對(duì)癥下藥，采取針對(duì)性的防滲措施，提高土石壩壩體的防滲效果，保障土石壩的使用安全。

1水利工程土石壩壩體的滲漏原因

1.1土石壩改建擴(kuò)建中，新舊防滲體銜接處理不當(dāng)

土石壩由于自身結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，壩體材料易于獲得，因此可以比較方便的進(jìn)行改建和擴(kuò)建，從而使土石壩不斷的滿足防洪、蓄水等功能需求。但是在土石壩改建、擴(kuò)建過(guò)程中，一些施工單位沒(méi)有提前做好勘察工作，壩體填筑的新材料，與原壩體材料不一致。后期壩體施工結(jié)束后，新的防滲體與舊的防滲體不能做好緊密結(jié)合，中間存在不同程度的裂縫。在巨大的水壓作用下，水流會(huì)沿著裂縫不斷的向壩體中滲透。如果沒(méi)有及時(shí)采取防滲措施，水流的沖擊作用和腐蝕作用，還會(huì)加速裂縫的發(fā)育，后期治理難度也會(huì)大幅度增加。還有一種情況是雖然新舊壩體所用材料相同，但是新壩體填筑后，沒(méi)有進(jìn)行充分的碾壓，導(dǎo)致壩體密實(shí)度達(dá)不到施工標(biāo)準(zhǔn)。由于壩體材料中存在較多的空隙，也成為導(dǎo)致壩體滲漏的一方面原因。

1.2土石壩壩體填筑材料質(zhì)量不達(dá)標(biāo)

許多修建在山區(qū)等位置的土石壩，在受到暴雨或泥石流影響后，除了會(huì)出現(xiàn)滲漏外，還經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)滑坡等質(zhì)量病害。之所以會(huì)出現(xiàn)上述問(wèn)題，主要是因?yàn)樵谕潦瘔问┕み^(guò)程中，所用填筑材料的質(zhì)量不合格，或是不符合施工標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)壩體材料的不同，現(xiàn)階段常見的土石壩可分為均質(zhì)壩、土質(zhì)防滲體壩和非土料防滲體壩三類。以土質(zhì)防滲體壩為例，所用填筑材料主要為透水性較小黏土。如果施工單位選擇使用砂土或黃土，就難以達(dá)到防滲效果。例如砂土的透水性較強(qiáng)，黃土遇水后易流失等，都不宜作為土石壩的壩體材料。

1.3心墻和斜墻裂縫有水流通過(guò)

在水利工程土石壩滲漏問(wèn)題中，土石壩壩體的心墻組成材料和斜墻的組成材料與土石壩其他部位的組成材料有所區(qū)別，所以，不同的組成材料經(jīng)過(guò)一段時(shí)間運(yùn)用之后，由于變形等原因，致使土石壩壩體的心墻和斜墻裂縫。當(dāng)今，在水利工程土石壩滲漏問(wèn)題中，心墻和斜墻裂縫能夠經(jīng)常看到，由于大量的滲漏水流在裂縫中竄涌而過(guò)，由于滲漏水流的沖破力很強(qiáng)，所以，導(dǎo)致管涌的發(fā)生，最終形成土石壩壩體的心墻和斜墻裂縫。在管涌作用下，將一些防滲體的材料帶到土石壩的下游，這樣情況下，土石壩壩體的心墻和斜墻自然而然就失去了防滲的功能。

2土石壩壩體滲漏的處理對(duì)策

2.1沖抓套井回填防滲墻措施

這種措施在進(jìn)行施工的時(shí)候，主要是在土石壩滲漏的范圍內(nèi)找個(gè)合適地方造孔，然后往孔內(nèi)回填黏性的土料，在進(jìn)行壓實(shí)，通過(guò)一層一層的回填進(jìn)行壓實(shí)，就會(huì)建成一個(gè)防滲墻，從而阻斷了滲流管道。在現(xiàn)今的水利工程土石壩滲漏問(wèn)題中，沖抓套井回填防滲墻措施得到了廣泛使用，這種處理措施在施工的時(shí)候，采用的機(jī)械設(shè)備簡(jiǎn)單，工程量很小，而且這種防滲的效果很好。

2.2混凝土防滲墻措施

通過(guò)上文滲漏原因分析，可以發(fā)現(xiàn)壩體材料中孔隙過(guò)多，是導(dǎo)致滲漏的主要因素。混凝土防滲的原理，就是將配制好的混凝土漿液，灌注到提前挖設(shè)的溝槽中，通過(guò)切斷滲水路徑來(lái)達(dá)到防滲目的。具體的操作步驟為：首先，確定滲漏位置，然后在周邊開挖一定深度的溝槽。清理溝槽內(nèi)的雜物，將混凝土漿液灌注到溝槽內(nèi)，這樣就形成了一個(gè)穩(wěn)定、連續(xù)的混凝土墻。混凝土強(qiáng)具有較強(qiáng)的防滲性能，可以阻斷水流，達(dá)到防滲效果。

2.3高壓噴射灌漿防滲措施

高壓噴射灌漿的原理與混凝土防滲類似，兩者的不同之處在于：混凝土防滲處理適用于壩體滲漏面積較大的情況，而高壓噴射注漿法則適用于點(diǎn)狀滲漏的處理。操作步驟為：首先確定滲漏位置，然后在滲漏位置的周邊選取3-5個(gè)點(diǎn)，利用鉆孔機(jī)進(jìn)行鉆孔。清孔后將高壓噴射機(jī)的導(dǎo)管放入孔內(nèi)，利用較大的壓力將機(jī)器內(nèi)的漿液壓入壩體裂縫中。此外，漿液在高速噴射時(shí)，還會(huì)與壩體內(nèi)的土石料結(jié)合形成具有一定強(qiáng)度和密度的整體，也是防止壩體繼續(xù)滲漏的一種有效措施。

2.4其他處理措施

除了上述三種技術(shù)措施外，要想提高壩體防滲效果，還需要配套做好以下幾方面的工作：首先，要提前開展地質(zhì)勘查和設(shè)計(jì)規(guī)劃。地質(zhì)因素也是導(dǎo)致土石壩壩體滲漏的重要原因，且不同地質(zhì)環(huán)境下，防滲施工也會(huì)受到影響。施工單位需要提前開展詳細(xì)的勘察工作，并在此基礎(chǔ)上制定防滲處理計(jì)劃，確保后期防滲工作能夠按部就班的進(jìn)行。其次，還要提升施工隊(duì)伍的綜合素質(zhì)。可以在施工前進(jìn)行集中培訓(xùn)，講解一下土石壩的具體情況和防滲措施，使施工人員能夠掌握施工的技術(shù)要點(diǎn)，提高防滲處理效果。最后，定期進(jìn)行土石壩的檢查和養(yǎng)護(hù)，一來(lái)可以跟蹤觀察防滲處理效果，二來(lái)也能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)新的滲漏問(wèn)題，及時(shí)采取措施，避免問(wèn)題的擴(kuò)大化。

3結(jié)語(yǔ)

水利工程在防洪灌溉、水產(chǎn)養(yǎng)殖等方面發(fā)揮了重要作用，保障土石壩的使用安全，關(guān)系到經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益。土石壩壩體滲漏的原因較多，在發(fā)現(xiàn)滲漏問(wèn)題后，相關(guān)部門應(yīng)先進(jìn)性滲漏問(wèn)題的原因分析，在找到原因后再對(duì)癥下藥。通過(guò)采取綜合措施，提高壩體防滲能力，在維護(hù)土石壩使用安全的同時(shí)，也避免了后期大修施工，幫助管理部門節(jié)省了大量的資金。