我區(qū)水庫土壩滲漏的幾種處理措施_水利論文發(fā)表
我區(qū)水庫土壩滲漏的幾種處理措施
吳葉紅
摘要：土壩是土料堆積而成，具有一定的透水性的堤壩。因此水庫蓄水以后總會有較小的裂縫或滲漏，這是不可避免的。但是，如果裂縫過寬或者滲漏量過大，壩坡出現(xiàn)臺水散浸就會直接危及大壩安全。因此，對土壩裂縫、滲漏必須引起注意，及時采取措施進行處理�！ �
關鍵詞：小型水庫；土壩滲漏；治理
一、土壩滲漏的類型與原因
1.壩體滲漏。一是筑壩土料差,如含有雜質,透水性大等,施工時碾壓不密實；二是壩身單簿導致滲徑過短；三是壩下排水體堵塞失效或根本未設排水體；四是壩下原封堵漏洞漏水；五是白蟻在壩體內(nèi)筑巢產(chǎn)生危害。
2.壩基滲漏。壩基表層為厚度不大的弱透水層,下層為強透水層,沒有采取必要的排水減壓措施,形成管涌和流土石方；粘土鋪蓋暴露出水面,受到日曬而開裂,致使鋪蓋有效長度縮短,壩基滲透坡降增大,滲流出逸處形成管涌或流土；排水溝、減壓井和其它設備被淤塞,失去排水減壓作用,致使下游出現(xiàn)沼澤化,甚至形成管涌。
3.接觸滲漏。土壩壩基未進行徹底清理；壩與地基接觸面未做接合槽或結合槽尺寸過��；土壩與兩岸連接處岸過陡,清基不徹底；防滲設備與基巖連接時未做截水墻；土壩與混凝土建筑物連接處未設防滲刺墻與防滲刺墻長度不足；壩下涵管未設截水環(huán)或截水環(huán)高度不足等。
4.繞壩滲漏。兩岸山頭比較單��；基巖節(jié)理發(fā)育,巖石破碎,有裂隙、斷層通過；施工時兩岸取土,或因動物打洞、植物根莖腐爛形成孔洞,或因風浪淘刷,破壞了岸坡的鋪蓋,形成滲流的通道。
二、土壩的滲漏處理
1.增做粘土斜墻。
對防滲體土料差、透水性大的心墻或均質土壩，尤其是小（二）型水庫的壩體滲漏，如當?shù)厣杏羞m宜做防滲體土料的，可以采取在壩上游做粘土斜墻的措施，形成一道新的防滲體，對于較薄透水層的壩基滲漏，也能結合處理，這樣可達到既處理壩體、壩基涌漏，又節(jié)省投資的多重目的，但在此項工程施工中應特別注意：（1）基礎及兩岸結合面的處理要徹底；（2）土料的各項指標要符合筑壩要求；（3）土料要分層碾壓夯實。只有這樣，才能保證處理達到預期效果。
2.土壩壩體灌漿。
對當?shù)厝狈ψ銐虻恼惩亮匣虿荒芊趴账畮斓耐翂螇误w滲漏，適宜采用壩體灌漿的方法來處理土壩壩體滲漏。土壩壩體灌漿分為充填式灌漿及劈裂式灌漿。一般來說，對性質和范圍均比較明確的局部隱患采用充填式灌漿方法，而對于處理范圍較大，隱患部位不能完全確定的土壩壩體滲漏，如壩體出逸點過高，散浸等情況，則以采用劈裂式灌漿方法效果為好，我區(qū)壩體滲漏大部分都采用劈裂式灌漿方法，如革寨水庫、樂壩水庫等壩體滲漏均采用此方法。壩體劈裂灌漿是從產(chǎn)生壩體隱患的原因入手，利用壩體小主應力的分布規(guī)律進行布孔，利用水力劈裂原理，施加一定的灌漿壓力，有計劃有控制地劈裂壩體，灌注適宜的泥漿，通過漿壩互壓和壩體的濕陷固結等作用，使所有與漿脈連通的裂縫、洞穴、水平疏松層等隱患得到充填擠壓密實，形成豎直連續(xù)的漿體防滲帷幕。改善壩體內(nèi)部的應力狀態(tài)，改善壩體的滲透穩(wěn)定性和變形穩(wěn)定性。隨著劈裂灌漿加固技術的推廣應用，其理論研究也得到不斷的發(fā)展。通過原型觀測、室內(nèi)試驗、理論分析和工程總結對漿液劈裂壩體的規(guī)律、泥漿固結和壩體壓密、漿壩互壓以及壩體內(nèi)部孔隙水壓力和土壓力的變化規(guī)律等方面獲得初步成果。
在土壩中采取劈裂灌漿，使用一定壓力，將壩體沿壩軸線小主應力面劈開，灌注泥漿，并使?jié){壩互壓，最后形成10～50cm厚的連續(xù)泥墻，可以起到防滲目的。同時泥漿使壩體濕化，增加壩體的密實度。劈裂灌漿防滲不僅起到防滲作用，也加固了壩體，可以就地取材，施工簡便，投資省、工效高。
3、壩基滲漏
我區(qū)水庫大部分都存在壩基滲漏現(xiàn)象，壩基滲漏都采用帷幕灌漿方法，如我區(qū)樂壩水庫壩基灌漿。
3.1 灌漿方法
采用小口徑無芯鉆孔、孔口封閉、孔內(nèi)循環(huán)的方法進行灌漿施工。根據(jù)壩體的工程地質特點，采用稀泥漿護壁鉆孔，解決了成孔難的問題，且帷幕孔灌漿段成孔后，不進行清水沖洗和灌前壓水試驗。
3.2 施工順序及灌漿段長劃分
帷幕灌漿孔施工按分序加密的原則進行，先施工下游排，再施工上游排，最后施工中間排。同排中先Ⅰ序孔，后Ⅱ序孔，再Ⅲ序孔。
第1、2段段長2.0m，第3段段長3.0m，第4段及其以下各段均為5.0m，最大段長不超過8m.
3.3鉆孔
鉆孔主要采用300型地質鉆機，φ60mm金剛石鉆頭無芯鉆進，終孔入基巖時換用φ56mm的金剛石鉆頭取芯鉆進。采用KXP-1型測斜儀進行孔斜檢測，所有鉆孔均沒有孔斜超出設計要求。
3.4 水泥粘土漿變換標準
每段灌漿前用灌漿漿液置換孔內(nèi)鉆孔泥漿，記錄儀打出的第一介讀數(shù)不作為變漿依據(jù)。當水固比為3：1的漿液注入量達500L，而灌漿壓力和漿液注入率無明顯變化時變濃一級。當水固比為2：1的漿液注入量達800L，而灌漿壓力和漿液注入率無明顯變化時變濃一級。當漿液注入率大于40L/min，灌注量達 800L后壓力和注入率無明顯變化時越一級變濃。鉆孔時，孔口一直不返漿的灌漿段，可直接灌注最濃一級漿液。
3.5 抬動觀測
每個單元均設有抬動觀測孔（樁），在灌漿過程中及時進行抬動觀測，并做好記錄。發(fā)生抬動現(xiàn)象時，通過降低灌漿壓力或注漿速率等措施，使抬動值在設計允許范圍內(nèi)。
3.6 灌漿結束標準和封孔
灌注水泥粘土漿時，在設計壓力下，當漿液注入率不大于1L/min時，繼續(xù)灌注30min或漿液注入率不大于2L/min時，繼續(xù)灌注40min結束；灌注水泥粘土砂漿時，在設計壓力下，漿液注入率不大于1L/min時，穩(wěn)定3—5min即可結束。
終孔灌漿結束后，用最濃一級的水泥粘土漿置換孔內(nèi)稀漿，用終孔段的灌漿壓力機械封孔，上部空余部分人工封孔。
3.7 鉆孔和灌漿過程中特殊情況的處理措施
由于壩體物質組成和物質結構的特點，在壩體內(nèi)形成架空和“砂窩”層（“砂窩”指壩體內(nèi)孤塊石之間及其架空空洞內(nèi)堆積的風化頁巖碎屑層），這是帷幕灌漿鉆孔、灌漿及其質量檢查的難點。
鉆進中遇到架空且長時間護壁泥漿漏失時，立即停鉆并提鉆，根據(jù)架空段高度投入碎石，然后壓塞灌漿。鉆進中若遇到不架空但長時間不返泥漿的孔段，立即停鉆，采用水泥粘土漿進行灌注。
由于架空段和不返泥漿段的耗漿量大，灌漿一般難以結束，需采取如下措施：
�、殴酀{過程中出現(xiàn)大漏漿時，優(yōu)先采用無壓、低壓、濃漿、限流、間歇灌漿方法；
�、迫魸{液注入量累計達2000L后，仍不能回漿或升壓力時，采用機械灌注水泥砂漿或水泥粘土砂漿，直至結束。
⑶水泥砂漿灌注難以結束時，采用摻水玻璃的辦法灌注直至不進漿結束。
4、灌漿質量檢查
灌漿質量檢查，采用鉆檢查孔分段壓水試驗的方法。
為保證檢查孔注水試驗的準確可靠性，設計特別強調(diào)鉆孔禁止用泥漿護壁。因用清水鉆檢查孔時總是發(fā)生縮徑和塌孔事故，使檢查孔施工曾出現(xiàn)一度受阻無策，成為本工程重要的關鍵技術問題。經(jīng)兩次多位專家咨詢及先后5種不同工藝試驗，最終選用“分級跟管護壁、小孔徑清水回轉鉆進超前導孔、靜水頭分段壓水試驗”方法較好地解決了灌漿質量檢查問題。
三、結語
在汛期水庫高水位時，由于土壩質量或管理運用不當?shù)仍颍谕翂蔚谋乘禄蛳掠螇沃诽幫霈F(xiàn)洞眼漏水現(xiàn)象。若壩身土壤未被帶出，則漏出來的水較清，若漏洞周圍的土體松散，土粒被漏水帶出，則漏出的水比較渾濁。渾水漏洞往往是由清水漏洞發(fā)展惡化而成，對土壩安全威脅很大，如果不及時搶堵，就會迅速發(fā)展而導致潰口垮壩。因此，大力加強水庫工程的檢查､養(yǎng)護､觀測以及對水庫工程的控制運用具有重要的意義，尤其是要加強對水庫土壩工程的管理。
