小型水库土坝防渗施工技术

小型水库土坝防渗施工技术

王水生

全州县磨盘水利工程事务中心  广西桂林 541504

摘要：在现阶段，我国大部分水库都面临着严重漏水的状况，这对水库建设本身效益的充分发挥和安全平稳运转将会造成很大的影响，而且还会对水库下游人民群众的在安全带来了一定的危险，给社会稳定造成影响的同时，也给工程管理人员带来了困难。因此，本章重点围绕小型水库土坝防渗漏的施工技术进行研讨，期望能够给有关人员提出相应的借鉴建议。

关键词：水库土坝；防渗；施工技术

引言

由于这些小型水库土坝，大多是修建在上个世纪六十年代末或七十年代初期，为能够对当地材料加以充分利用，这种挡坝的结构通常为土坝。因为当时缺乏技术型人才，再加上受资金、财力等诸多方面的限制，导致水库的防洪要求低、施工技术效率等许多困难，特别是土堤漏水现象比较严重。近年来，有关单位对小型水库土坝中的除险加固工程倾注巨大的人力、财力、物理，并在土堤渗透处理的施工技术上进行一定的探讨。

一、小型水库土坝渗漏的类型与原因

（一）坝体渗漏

坝体渗漏一般是指当水库蓄水后，水通过坝体渗出，其渗透点位背水岸的坝脚。而许多小型水库土坝之所以发生大坝体渗漏，大多由于土大坝体并没有设置防渗体，亦或是因为所设置的防渗体较为单薄；坝后则由于人们对滤水体排水设备、排涝设施等并没有注意，从而造成了浸润面的明显增加。在进行以蓄水施工或分层施工填筑的方式浇筑后，因为土壤太厚，所以碾压的不够彻底；在进行以分段混凝土浇筑施工后，因为其上升速度并不相同，在相邻两段的结合处可能会产生疏松地带；由于混凝土材料中包含的砂砾较多，渗透系数相对较为偏大，土料中含有的树根、杂草在腐烂后会在坝身内形成一定的空隙；当在冬季对蓄水工程进行浇筑后，由于碾压后的冻土分布并不能在第一时间进行处理，而将冻土的分布填在坝体内，将会造成漏水通道；在南方山地中林木的覆盖率相当大，由于地动、生物洞穴所产生的坝体或防渗体所产生的横穿性横向裂隙也是造成坝身漏水的原因。

（二）坝基渗漏

所谓的坝基渗漏就是说在水库蓄水时，雨水可能会通过坝基混凝土体的透污泥层，向坝脚或在坝脚以外覆盖面的软弱地方中渗入，比方说水管涌、坝后流土之类的现象。之所以会出现水库的严重渗漏，原因在于对于水库坝基的防水层建设时往往并不能选择合理防渗措施，或者说其屋顶渗漏措施也并没有满足合理防渗条件。而对于水库的坝基进行施工往往并不能控制好施工的质量，同时清基作业也不够全面，而垂直防渗漏技术和水平铺盖的屋顶渗漏技术的施工效率也比较低下，同时对于岩基的冲基层、破碎带等没有得到有效处理，使得在坝身与基础的结合面部分出现渗漏。不仅如此，因为工程管理方面的原因也会引起坝基渗漏，如在坝后随意取土、建造鱼池等情况。

（三）绕坝渗漏

绕堤渗漏事件是指当水库蓄水时，渗漏物会经由堤侧山包内从未见过的挖除的破基层、生物孔洞、岩石裂缝等，向下游岸渗入。而引起绕堤渗漏事故的主要原因，大多是由于与土堤两侧所连接的岸坡出现了砂砾透污泥层、山体岩石受到破坏等所致；或由于在工程施工中以及对水库调蓄水时风浪的掏刷，而导致岸坡的天然植被受到破坏。

二、小水库土堤防漏工程施工技术规范

（一）进行粘土斜墙

对于防渗土料差、渗漏能力比较大的土堤或心墙，尤其是小型水库土坝的渗漏，比方说如果有可以用作防水渗漏体土料的，就应该在坝址以上的地方采取粘土斜墙的方法，使其形成一个完整的渗漏体，对透剩余污泥与水面相对比较薄的坝基土体渗漏则需要采取结合处理，以便实现坝体处理、坝基土体涌漏以及获取节省成本投资的目的，但在此工程中要注意以下三个方面：其一，对基础结构与两岸建筑之间的结合面问题须彻底解决；第二，土料的各项参数指标都要与筑坝要求相符合；第三，对土料要分层碾压和夯实，以逐步推动施工预期效果的实现。

（一）土坝坝体灌浆

对于缺少水泥料和不能放空蓄水的土堤渗漏问题，可采用堤体混凝土灌浆的施工技术进行土堤渗漏间处理。土堤坝体注浆成型技术主要分为两种：劈裂式灌浆、填充式灌浆。其中，劈裂式灌浆主要是按照大坝漏小主应力的影响原理进行布孔，并通过水力劈裂原理，对已劈裂的大坝漏实现了合理控制并灌注浆液，使其与灌浆完成后所相连的生物洞穴、石块裂缝及其诸多坝漏隐患等，都可以得到了浆液的合理充填，同时利用了浆、坝两者之间的相互互压的湿陷量作用原理，对大坝漏内的残余应力进行了再次分布，因而大大增强了大坝的防渗功能，提高大坝渗漏变形稳定性。填充型注浆成型是利用泥浆本身的墙体自身压力，填充大坝渗漏内部已经出现的岩层裂隙、生物孔穴等一系列大坝漏水隐患，以此实现加固大坝漏水的目的。填充式灌浆主要是以冲充填理论和渗漏理论作为核心基础，其灌浆效果并没有很理想，如细小裂隙填充不到，由于水库在渗漏后并没有形成竖直且连续的浆体防渗帷幕，因此无法对水库渗漏问题实施全面整治。一般情况下，对处理性质和处理程度都比较清楚的局部隐患可采用充填型灌浆技术，对处理渗漏程度相对比较严重、隐患位置没有特别明显的土坝渗漏，比方说对坝体的渗透点过多、散浸的特殊情况，可采用劈裂式的灌浆技术。

（二）深层搅拌防渗墙

利用搅拌器，把水泥和固化剂投入到土层深部并加以搅动，使固化剂和土层内的砂石、土料等充分的混匀，并在水泥的掺和下进行反应后硬化的形成了桩体结构，也就是防渗墙。根据施工工艺，可分为单头搅拌和多头搅拌两类。深层搅拌防渗墙的成墙效果比较好，其墙段间的结构、墙体的均匀度等各种参数技术指标均对工程需要得到了符合，同时它施工效率比较好、施工工期短，能够在短期内建成抗渗墙体并在正常应用中，同时在水泥浆中加入的混凝土可以就地使用，不至于对周围环境产生影响。深层搅拌防渗墙特别适合于对土坝坝体、软基及各种砂、土层的处理，也因为多头搅拌防渗墙的接头面积相对小，故可优先使用。

（三）高压喷射灌浆

传统的高压喷射注浆成型，主要是指使用由高压水流或高压泥浆所产生的高速喷出流束，通过撞击、剪切、破坏地面结构的混凝土主体，或将混凝土基质泥浆填充、掺混在其中，而产生桩墙或板墙状结构的混凝土体，用来改善地面屋顶漏水问题及承载能力的施工技术。高压喷射工艺方法的主要特征是：产品质量高，泥浆的含量、凝结体的硬度和渗透率等可以依据地层性质，加以控制和调节；可灌性好，根据其可灌性和影响程度，就达到了一般的注浆材料效果；安装方法简单，在施工中不需要再钻小孔，就可以达到大面积的旋喷混凝土体和较厚的地板墙；材质单一，大部分是混凝土。应用范围：高喷砂浆对土壤适应性强，从粘土、砂土、中细砂和砂砾石均可达到完美的施工效果；适合于不同土层和地下特殊的处理。

（五）土工合成材料防渗

土工组合材料，从水力特点上可分成不透水的土工膜或土工复合膜，以及渗漏水的土工织物。前者可作为屋顶渗透体，起到渗隔水的作用，而后者则可作为砂砾石反滤料，起排水和反滤作用。它的体积轻巧，运输量较小，而且施工简单，重叠部分可以粘贴或连接，比粘土屋顶渗漏和砂砾石排渗节约了费用，也减少时间，还能提高施工效率。

结束语

总而言之，对于小型水库土坝的除险加固工程主要是防渗处理，但造成漏水的因素还是很多的，所以必须防渗处理技术与方法应根据具体的渗漏原因，上截和下排应结合使用，才能取得好的防渗效果。

参考文献

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