淺談湖南水庫土石壩的現狀及整治措施_綿陽七一水庫

　　【摘要】本文分析了湖南病險土石壩滲漏的原因，提出了土石壩滲漏問題的處理原則，并結合湖南土石壩的現狀，對多種防滲加固措施進行介紹。 　　【關鍵詞】土石壩；滲漏問題；除險加固；防滲措施
　　【中圖分類號】TV698.2【文獻標識碼】A
　　【文章編號】1007-4309（2010）12-0068-1.5
　　
　　水庫是水利產業(yè)的重要設施。興建水庫可以調節(jié)利用水資源，除害興利，促進國民經濟發(fā)展和保障人民生命財產安全。
　　據統(tǒng)計，湖南共有大中小型水庫12 816座（包括大型11座、中型227座及小型12 578座）其中，土石壩為12 530座，占總數的97.8%。這些水庫大壩固然可以為國民經濟發(fā)展帶來可觀的收益，但由于種種原因，土石壩失事的概率也越來越高。
　　要對病險水庫進行除險加固，首先必須找到病險水庫存在的主要問題。就土石壩而言，存在兩方面的問題：一是防洪標準低；二是工程質量存在嚴重問題。由于多數水庫都是在“邊勘測、邊設計、邊施工”情況下進行的，水文資料短缺，造成了設計洪水計算上存在了一些問題。同時，大量的小型水庫未經正式設計和批準就開始興建，盲目地追求進度和工程數量，忽略了質量，在工程中留下了嚴重的隱患。
　　一、工程質量存在的問題
　�。ㄒ唬�滲漏
　　第一，庫區(qū)滲漏，主要為巖溶地區(qū)沿巖溶管道漏水。
　　第二，壩體滲漏，主要有壩體填筑材料不良，抗?jié)B能力不能滿足要求，滲透系數大，下游壩面出現大面積飽和濕潤漏水；防滲體斷裂或新老防滲體接觸不良出現漏水；導濾排水棱體堵塞失效，浸潤線上升，壩腳處飽和濕潤引起滲水；壩內埋管斷裂，導致壩體滲水管涵或集中漏水；沿白蟻洞穴漏水。
　　第三，壩基滲漏，主要有壩基巖石裂縫漏水；壩基巖溶漏水；壩體與巖基接觸面漏水；帷幕灌漿不合要求或失效漏水。
　　第四，繞壩滲漏，主要為壩肩防滲灌漿不良，沿裂縫或巖溶洞隙漏水。
　�。ǘ�）壩身滑坡塌陷
　　壩身滑坡塌陷主要有：（1）水庫驟降等原因導致的局部滑坡；（2）壩基管涌流土導致塌陷；（3）基礎巖溶漏水引起壩體塌陷；（4）壩體浸潤線過高，壩體抗剪強度低導致滑坡。
　�。ㄈ�）壩體裂縫
　　壩體裂縫主要有：（1）壩體與岸坡接頭處理不良，或基巖邊坡過陡，或急劇變坡引起壩身開裂；（2）壩體填筑材料不均，不均勻沉陷引起壩身開裂；（3）壩體干縮引起裂縫；（4）施工質量差，碾壓不均導致開裂；（5）壩體局部滑坡引起開裂；（6）因灌漿或鉆孔水力劈裂，或處理不當造成裂縫。
　　（四）輸水涵管損壞
　　輸水涵管損壞主要有：（1）涵管砌筑質量差引起破裂漏水；（2）涵管基礎地質條件差，不均勻沉陷導致涵管斷裂；（3）壓力管與圍巖間回填灌漿不良；（4）壩下埋管因壩體變形導致涵管損壞；（5）因大壩加高，水庫調度等涵管工作條件改變而引起破壞。
　�。ㄎ澹┮绾榈罁p壞
　　溢洪道損壞主要有：（1）溢洪道基礎處理不當，導致建筑物開裂變形；（2）溢洪道邊坡不穩(wěn)定，危及建筑物安全；（3）設計不周，泄洪能力不夠，或布置不合理，危及大壩安全；（4）溢洪道未完建就投入運行。
　�。�六）護坡損壞
　　護坡損壞主要有：（1）護坡過陡，下墊層不合要求，造成護坡塌陷；（2）護坡下反濾層堵塞失效，排水不暢導致護坡隆起損壞；（3）壩體塌陷引起護坡損壞；（4）人為破壞等。
　　二、提高病險水庫的防洪標準措施
　　第一，適當加高大壩高度，增加庫容，加大調蓄能力，提高防洪標準。一般加高大壩的高度為1-2m，最大不超過3m，如果加得過高，必須加寬壩身，放緩壩坡，以保證壩坡的穩(wěn)定。如壩內有發(fā)電或供水灌溉輸水管道時，還要改建加長。因此，一般不應該加得太高。
　　第二，加大泄洪設施，增加泄洪流量。除新建已有泄洪建筑物外，還可在原有溢洪道上擴寬或加深。但在擴大泄洪設施，增加泄量的同時，不應超過天然來水量，并對泄洪道及水庫下游可能發(fā)生的危害情況做出統(tǒng)一安排，盡量減少損失。
　　第三，加高壩和加大泄洪設施相結合，提高水庫的防洪標準。這一措施，既可以減小增加壩的高度，又可增加泄量，水庫上下游兼顧，在實踐中，較多采用。
　　三、防滲加固措施
　　一般處理防滲的原則是“上防下排”。上防的措施有垂直防滲和水平防滲。垂直防滲有混凝土防滲墻、高壓噴射灌漿防滲、劈裂灌漿防滲等；水平防滲的措施有鋪蓋等。下排的措施有在壩體背水坡腳附近開挖導滲溝、減壓井和蓋重壓滲等�？傊�，垂直防滲處理可以徹底解決壩基和壩身滲漏問題，水平防滲結合下游排水減壓導滲，雖然可以做到壩基滲透穩(wěn)定，但仍有一定滲漏水量的損失。水平鋪蓋有天然黏土和人工填筑的黏土�，F就土石壩除險加固經常采用的垂直防滲措施加以簡述：
　　（一）混凝土防滲墻
　　它的機理是：使用專用機具，在已建成的壩體或覆蓋層透水地基中建造槽型孔，以泥漿固壁。并利用高壓泵將泥漿壓入孔底，攜帶巖渣，再從孔底回流到地面，然后采用直升導管，向槽孔內澆筑混凝土，形成連續(xù)的混凝土墻，起到防滲作用。這種防滲墻可以適應各種不同材料的壩體和復雜的地基水文條件、工程地質條件。墻的兩端能與岸坡防滲設施或岸邊基巖相連，墻的底部可嵌入弱風化基巖內一定程度，在施工中只要嚴格控制施工質量，就可以達到徹底截斷滲透水流的目的。
　�。ǘ�）高壓噴射灌漿防滲
　　它的機理是：按設計布孔，利用鉆機鉆孔，將噴射管置于孔內，由噴射出的高壓射流沖切破壞土體，同時隨噴射流導入水泥漿液與被沖切土體摻攪，噴嘴上提，漿液凝固，在地基中按設計的方向、深度、厚度及結構形式與地基結合成緊密的凝結體，起到防滲作用。
　　（三）劈裂灌漿防滲
　　它的機理是：向土體中的孔內壓水或灌漿時，作用在孔壁上的徑向壓力引起孔的擴張，使孔壁土體受劈裂擠應力，而當這些應力超過土體的抗拉強度時，就會在土體內產生一些裂縫，這種裂縫的產生過程稱之為水力劈裂。劈裂式灌漿技術在土壩壩體除險加固中具有投資小、見效快、設備和技術簡單、操作方便等優(yōu)點，已經被廣泛地運用。但在具體操作中應注意施工工藝，保證灌漿的質量，才能達到預期的效果。
　　（四）沖抓井回填防滲
　　它的機理是：利用沖抓式打井機具，在土壩或堤防滲漏范圍內造井，用粘性土料分層回填夯實，形成一連續(xù)的套接粘土防滲墻，截斷滲流通道，起到防滲的目的。
　�。ㄎ澹�強巖溶壩基的止漏技術
　　它的機理是：采用以灌漿為主的綜合治理技術，其治理程序是：先進行勘測，再針對病害進行灌漿和其他止漏技術設計。在施工中，根據巖溶發(fā)育情況，及時修正施工工藝，并配合其他防滲技術，如鋪蓋、封堵、土工合成材料防滲等。
　　
　　【參考文獻】
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　　【收稿日期】2010年11月8日
　　【作者簡介】張偉龍（1984- ）：湖南水利水電職業(yè)技術學院，助理教師，研究方向：水工專業(yè)。

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