葉坤勝

興寧市溫公水庫(kù)管理所

摘要：本文針對(duì)中小型水庫(kù)存在的防滲方面的問(wèn)題進(jìn)行系統(tǒng)論述，提出加強(qiáng)中小型水庫(kù)防滲技術(shù)的有關(guān)措施。

關(guān)鍵詞：中小型水庫(kù)；水庫(kù)；防滲

1 現(xiàn)階段中小型水庫(kù)工程中存在的防滲問(wèn)題

水庫(kù)的滲漏作為一種嚴(yán)重的水庫(kù)工程危害，不僅造成嚴(yán)重的水資源浪費(fèi)，而且，還會(huì)造成水庫(kù)大壩的整體滲漏，嚴(yán)重者容易導(dǎo)致水庫(kù)壩體崩潰，將對(duì)附近居民造成嚴(yán)重的生命財(cái)產(chǎn)損失。在我國(guó)現(xiàn)階段已建成的水利設(shè)施中，中小型水庫(kù)的滲漏問(wèn)題最為嚴(yán)重，根據(jù)水利部的相關(guān)調(diào)查，在全國(guó)范圍內(nèi)，大約有 77% 的已建成水庫(kù)存在壩體滲漏的問(wèn)題，而在發(fā)生事故的水利設(shè)施中，有25% 是由壩體的滲漏引起的水庫(kù)崩潰。

水庫(kù)大壩的防滲工程主要體現(xiàn)在滑坡、裂縫和滲漏，而大部分的滑坡和裂縫的出現(xiàn)一般都是由滲漏導(dǎo)致的。因此，在處理水庫(kù)大壩質(zhì)量上，防滲是至關(guān)重要的。傳統(tǒng)的防滲原則是水壩的上部堵滲，水壩的下部排滲，堵滲的措施一般有水平防滲和垂直防滲。水平防滲一般用粘土進(jìn)行鋪蓋在結(jié)合水壩下部的挖溝排滲及減壓井排滲等，達(dá)到防滲的效果。垂直防滲有主要采用混凝土防滲和噴射灌漿防滲。在具體加固和防滲工程中，針對(duì)水庫(kù)大壩的具體情況，采取工程措施，有的是壩基加固防滲，有的是壩體和壩基都需要進(jìn)行防滲和加固，而在水庫(kù)大壩防滲工程中更多的是采用垂直防滲的措施，其優(yōu)點(diǎn)在于不需要把水庫(kù)中水放空。而水平防滲措施一般都必須把水庫(kù)中的容水放空方可進(jìn)行。

2 中小型水庫(kù)滲漏問(wèn)題原因

2.1 水庫(kù)設(shè)計(jì)安全隱患

當(dāng)前我國(guó)許多小型水庫(kù)在設(shè)計(jì)過(guò)程中，大多是勘探、設(shè)計(jì)與施工同時(shí)進(jìn)行，這種設(shè)計(jì)方式直接導(dǎo)致設(shè)計(jì)人員對(duì)水庫(kù)周邊自然環(huán)境的考察不夠細(xì)致，在設(shè)計(jì)施工中無(wú)法全面的考慮水庫(kù)放水、檢修等各環(huán)節(jié)的實(shí)際需求，進(jìn)而在水庫(kù)投入使用時(shí)，留下了極大的安全隱患。

2.2 管理缺陷

我國(guó)部分地區(qū)的小型水庫(kù)經(jīng)費(fèi)投入不足，管理人員需求緊張，部分堤壩得不到及時(shí)的養(yǎng)護(hù)，從而導(dǎo)致滲漏現(xiàn)象發(fā)生。

2.3 前期勘探問(wèn)題

在中小型水庫(kù)建設(shè)的前期，由于前期勘探力度不夠，對(duì)當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)環(huán)境沒(méi)有全面的了解，在建設(shè)過(guò)程中盲目開(kāi)工，對(duì)部分出現(xiàn)的問(wèn)題也沒(méi)有進(jìn)行及時(shí)的處理，從而為壩體滲漏留下了隱患。

3 現(xiàn)階段中小型水庫(kù)的具體防滲技術(shù)研究

3.1 水庫(kù)防滲墻水平防滲技術(shù)

作為現(xiàn)階段中小型水庫(kù)防滲墻的最主要防滲技術(shù)，水平防滲技術(shù)主要用于一些中小型的水庫(kù)壩體的壩基防滲，其防滲原理主要是以粘性土在水壩的上游河床部分建筑防滲鋪蓋，鋪蓋要與壩體的防滲部分緊密相連，而且，要向上不斷延伸，務(wù)必達(dá)到所要求的長(zhǎng)度。而與壩體相連的鋪蓋，主要的作用是增加防滲的半徑，以做到減少壩體滲漏損失和壩基的滲漏滑坡范圍，一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)水庫(kù)壩體的覆蓋層深度過(guò)高，導(dǎo)致無(wú)法進(jìn)行垂直防滲的時(shí)候，或者由于進(jìn)行垂直防滲的造價(jià)成本過(guò)高，無(wú)法實(shí)現(xiàn)的時(shí)候，一般采用水平鋪蓋防滲技術(shù)。而如果水壩上游的鋪蓋以及水壩淤積物過(guò)多，可以作為防滲利用的情況下，更加適宜采用水平防滲措施，由于壩體鋪蓋無(wú)法像垂直防滲技術(shù)中那樣做到完全控制水流的滲漏，所以在防滲的程度和效果上，水平防滲技術(shù)具有相對(duì)的局限性，所以在眾多的中小型水利設(shè)施防滲工程中普遍運(yùn)用，針對(duì)水庫(kù)的規(guī)模和壩體的類(lèi)型，合理適當(dāng)?shù)剡\(yùn)用水平防滲技術(shù)，在一些特殊的水利設(shè)施防滲中，也可以與其他防滲技術(shù)搭配使用。

3.2 水庫(kù)防滲墻垂直防滲技術(shù)

垂直防滲作為現(xiàn)階段水庫(kù)防滲墻防滲的最主要技術(shù)，其形式和樣式也是多種多樣的，針對(duì)不同類(lèi)型的壩基和壩體，對(duì)水利工程的具體材料和特性進(jìn)行全面考慮，運(yùn)用科學(xué)合理的垂直防滲技術(shù)。

首先，垂直防滲技術(shù)中的帷幕灌漿技術(shù)，該技術(shù)主要是針對(duì)巖石材質(zhì)的壩基進(jìn)行的一種防滲技術(shù)，根據(jù)水利設(shè)施的實(shí)際水文和地質(zhì)條件，通過(guò)對(duì)水庫(kù)壩體現(xiàn)場(chǎng)的灌漿試驗(yàn)，以此確定垂直防滲鉆孔的排數(shù)和深度，以及孔的距離。在防滲的形式上，防滲帷幕通常采用水泥灌漿的形式，而針對(duì)土石材質(zhì)的壩體，由于壩基比較軟，是否可以采用灌漿帷幕進(jìn)行防滲，主要取決于壩體層的可灌性，而壩體的可灌性主要取決于壩體層的顆粒組成，其確定了漿液的滲入程度以及能夠擴(kuò)散的范圍，反應(yīng)到具體數(shù)據(jù)上，M=D/d，其中 D 代表受灌地層的土料顆粒直徑，單位 mm；而 d 表示灌漿材料的控制顆粒直徑，單位 mm。根據(jù)反濾的原理推定，一般在 M 值在 5 以下是不符合灌漿條件的，M 值在 5 到 10 之間，表示壩體的可灌性比較差，M 值在 10 以上，表示適用水泥灌漿粘土漿液。但是，該種灌漿工藝也具有較大缺點(diǎn)，工藝本身的工序比較復(fù)雜，而且相關(guān)的費(fèi)用也比較高，另外在工藝的實(shí)施過(guò)程中，還要注意地表的壓力加重，不然達(dá)不到良好的灌漿效果，而對(duì)于化學(xué)性的灌漿，雖然可灌性能良好，而且在防滲抗?jié)B上也比較強(qiáng)，但是成本十分昂貴，而且會(huì)造成嚴(yán)重的地下水質(zhì)污染，在進(jìn)行中需要謹(jǐn)慎采用。

其次，土工合成材料的垂直防滲技術(shù)，該技術(shù)主要適用于水庫(kù)壩體的防滲，以及水庫(kù)壩體岸坡的長(zhǎng)期維護(hù)和防滲處理，所謂土工合成材料主要指以聚合物為原料的土工織物，以及相關(guān)的土工膜產(chǎn)品，而該技術(shù)主要針對(duì)的是土石材質(zhì)水庫(kù)壩基的防滲，具體方式是將土工合成的材料在水庫(kù)壩體的上游進(jìn)行鋪設(shè)，主要材料是沙礫、土及砂子，將其混合做成過(guò)渡墊，之后再進(jìn)行護(hù)坡和加蓋處理。而水庫(kù)壩體的坡度，要受到坡度受墊層和土工膜之間進(jìn)行摩擦影響，所以在坡度比較平緩，用料比較多的情況下，進(jìn)行壩體鋪設(shè)和檢修是比較方便的。然而，土工合成材料防滲技術(shù)中還存在的重要問(wèn)題就是材料的選擇，尤其是對(duì)于土工膜和壩體之間的保護(hù)材料厚度的選擇上，一定要具有相應(yīng)的防滲效果，而且要保證穩(wěn)定，所以在材料的選擇上要有具體的要求：在細(xì)砂土層坐墊的厚度選擇上，一般要保持在 5 — 10cm。而土工膜的厚度要保持在 0.5m 左右，用于砂質(zhì)粘土保護(hù)層，之后還要利用塊石板或者混凝土板進(jìn)行表面保護(hù)。該種土工膜的使用，在現(xiàn)階段十分廣泛，因其發(fā)展迅速，技術(shù)迅速成熟，一時(shí)之間在眾多工程的防滲工序中都得到有效利用，突出特點(diǎn)如下：防滲整體性能良好；操作工序簡(jiǎn)便；防滲施工速度比較快；防滲完成后壩體的形態(tài)完整；抗拉強(qiáng)度較高；質(zhì)地比較柔軟且與土壤嚴(yán)密結(jié)合；運(yùn)輸便利；具有較好的抗老化和耐氣溫性能。

最后，混凝土防滲墻垂直防滲技術(shù)也是一種相對(duì)成熟的水庫(kù)防滲技術(shù)，該技術(shù)主要用于深厚的沖積層壩基的防滲，以及水庫(kù)壩體的長(zhǎng)期防滲治理。自上世紀(jì)開(kāi)始，混凝土防滲墻技術(shù)就進(jìn)行了大力研究，在現(xiàn)階段運(yùn)用也十分廣泛，其防滲原理主要是利用相關(guān)的防滲工具，對(duì)于水庫(kù)壩體進(jìn)行防滲，在沙礫的壩基中，修筑槽，在用泥漿進(jìn)行壩體加固，之后用直升的導(dǎo)管進(jìn)行混凝土澆筑，最終形成連續(xù)的混凝土墻，做到壩體防滲的效果，其防滲墻的厚度一般控制在 0.6～0.8m，該技術(shù)在現(xiàn)階段的壩體防滲工程中被廣泛運(yùn)用，重點(diǎn)用于土石材質(zhì)的壩基防滲，是一種經(jīng)濟(jì)可靠的防滲技術(shù)。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，目前我國(guó)中小型水庫(kù)中有關(guān)防滲墻防滲問(wèn)題普遍存在，由于各水庫(kù)病險(xiǎn)土石壩修建的時(shí)期、以及環(huán)境因素和技術(shù)水因素等關(guān)系所導(dǎo)致的滲漏途徑也各有不同。當(dāng)前的防滲墻防滲技術(shù)，主要采用防滲漏鋪蓋、混凝土防滲墻、土工合成材料以及劈裂灌漿等治理措施。所以，在進(jìn)行防滲墻防滲漏治理前做好詳細(xì)的調(diào)查工作，如壩體裂縫分布及滲水范圍、漏水量等，而且針對(duì)壩體、壩基及壩肩的滲漏現(xiàn)象要進(jìn)行勘察實(shí)驗(yàn)，確保及時(shí)有效地治理滲漏。

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