水库大坝防渗处理方法研究

水库大坝防渗处理方法研究

摘要：水库大坝由于基础、坝体施工不良等方面的原因，经常出现较为严重的渗漏现象，影响了大坝的安全。如果防渗漏处理不当，很有可能加剧围坝或者坝基的渗漏量，不仅不能够有效发挥水库蓄水功能，还有可能侵浸下游地带的村庄农田。为了控制水库大坝的渗漏现象，本文将对水库大坝渗漏的原因进行分析，并提出具体的防渗漏方法。

关键词：水库大坝防渗工程处理技术

1、水库大坝渗漏的原因分析

渗漏是水库大坝的主要病害之一，其渗漏形成的原因有以下几个方面：

（1）设计方面的缺陷。很多水库大坝建造时间比较长，因此在结构设计等方面，存在很多落后的地方，譬如小型水库勘测、设计和施工同步进行的错误方法，很多工程都没有专业的施工图纸，在接到施工任务后，匆匆上马，设计思想片面，追求进度和成本，没有从结构设计层面上满足在防水、检修、泄洪等需求，致使很多水库大坝的防渗体端面偏小，坝后也没有设置反滤装置，导致出逸点偏高的位置漏水。

（2）施工方面的缺陷，一是缺少质量监测的手段，致使水库地基的碾压程度不足，而且填筑的涂料含有不良的杂质，分段施工的接头处搭接水平低；二是水库大坝多次加高后，没有及时处理新老土的结合部位，在结合层上出现了水平渗水的分层现象；三是大坝

加高后，心墙和斜墙等防渗体和坝体结合的部位，没有妥善处理；四是溢洪道、坝体、山体的连接部位和导水墙的防渗截留能力不足，加上坝后的反滤体质量不过关，致使出逸点被抬高，水库水从坡面直接逸出。

（3）地质方面的原因，在营建水库大坝之前，地质勘察工作不到位，施工时也未能开挖掉不良地质，致使水库大坝构建后地基不稳；发生渗漏现象之后，没有及时修筑防渗铺盖，导致了坝基的渗漏和坝后的沼泽化。

（4）其他的原因，一是施工材料的缺陷，譬如有些工程为了追赶进度使用了土水泥和石灰作为胶结材料，将木、素混凝土和陶等制作成涵管，结果这些涵管质量低下，无法满足防渗漏的基本要求；二是运行管理方面的问题，水库大坝投入使用后，没有专人管理，也没有定期检查，致使很多水库的启闭装置、涵闸、拉杆等失效；三是蚁害，水库大坝通常广布白蚁，这些白蚁隐蔽性墙，具有渐进性和再生性，如果没有及时消灭，将成为水库漏水隐患的重要原因。

2、水库大坝防渗漏的处理方法

2.1 水库大坝防渗墙的修筑

设计方面，以《碾压式土石坝设计规范》（sl274-2001）为依据，首先入岩修筑0.5-1.0米的防渗墙，如果坝基岩层的风化情况比较严重，则可根据具体施工情况，加深防渗墙的设计，垂直于防渗墙的混凝土与坝轴线保持平衡，在坝轴线上游1米处设置中心线。其次防渗墙厚度根据墙体最大作用水头和墙体的允许渗漏比降进行

计算，为两者之比，但要综合考虑施工和混凝土老化等因素。再次是防渗墙的使用年限的分析，由于防渗墙必须承受较大的渗透比降，而防渗墙的耐久性与渗流溶蚀作用具有很大的关系，所以防渗墙使用年限的分析可以根据混凝土强度降低50%后渗透过混凝土的水的体积、混凝土单位水泥用量、防渗墙渗透系数、防渗墙的渗流水力坡降，计算出防渗墙的使用年限。

施工方面，采用钻凿法、抓取法、抽桶法相结合的施工方法。首先是造孔成槽，根据墙深的高度，大于50米的槽段使用抓斗抓取副孔，但要确保造孔孔斜；小于50米的槽段，先用冲击钻凿副孔中间，钻后用抓斗继续抓取；副孔的基岩部门可采用平打法，将副孔分成三道工序，逐级加密冲砸，彻底清除孔底的小墙。其次是清孔换浆，采用抽桶法捞取孔底的钻渣，然后往槽孔内灌注水泥砂浆，这段程度直接贯穿整个造孔的始末。再次是连接墙段，采用接头管法，根据试验槽段拔管的情况确定接头管下设的深度，控制墙体的搭接厚度。最后是对槽孔位置、钻孔偏斜、墙段接头、清孔换浆、混凝土、入岩深度等的质量进行控制，并做好质量检验记录。

2.2 水库大坝反滤排水体的修筑

设计方面，通过改善斜向排水的设计，控制浸润线，并优化贴坡剖面的体型，确保坝坡的稳定性，笔者认为可采用无纺土工布反滤排水体设计方法。首先是控制无纺土工布有效孔径小于被保护坝体土料的粒径，控制细粒土的稳定性，其中被保护坝体土料的粒径大小可根据坝体取样试验结果，绘制出土料筛分曲线之后予以确

定；其次是无纺土工布的渗漏系数要在5倍被保护坝体土渗漏系数以上，以此保证滤层良好的透水性能；再次是构造排水体，根据坝趾堆石棱体的顶宽、顶部高层，确定下游坝坡挖出原有坝坡土的高程、挖深，以控制斜坡的比例，然后将每平方米400克的针刺无纺布铺设在碎石层面上，通过新的坝内排水体和新坝趾棱体的连接，将原有的排水棱体包围在新的坝趾棱体内，同时保护下游坡面的草皮。

施工方面，首先是开挖基面坡度不陡于1：3.5的基坑后，砌筑坝址的新棱体；其次是清理干净基面，确保基面平整坚实，而且没有树根和石块等杂物，可用人工的方式夯实坡面上的松土层，然后在基面上铺设完整的的土工布，土工布采用纵横缝搭方式，不能够太紧，也不能够太松；再次是铺砌碎石于土工布之上，碎石粒径约为60毫米左右，可夹杂适量粒径较大的石块，但要人工铺砌，不能够使用自卸车倾倒，铺砌碎石之后，再覆盖面层的土工布；最后是对土工布和碎石的铺砌情况进行检查，合格后人工覆土夯实，在覆土的土工布上填土培坡，种植草皮。

2.3 提高水库大坝地质勘察的水平

在预可行性研究报告阶段，主要针对水库大坝工程地质问题，对问题进行调查和分析论证。而在可行性研究报告阶段，针对水库大坝构造的稳定性，对水库、坝址及其他建筑物进行勘察，规定初步设计阶段的方案。

首先是勘察水库大坝区域地质和区域构造的稳定性，根据可行

性研究报告方案，一是勘察区域内侵入岩、喷出岩、变质岩、沉积岩等的分布范围，确定岩土形成的年代，以及掩体的性质特点等；二是分析区域构造的背景，搜集区域快活断层的分布、历史地震、现代地震活动等资料；三是绘制比例适当的区域综合地图和构造纲要图，对区域构造的稳定性开展专题活动研究，以便全面评估区域的地震安全性。

其次是水库区工程地质勘察，一是找出威胁水库成立的潜在威胁因素，譬如泥石流、不稳定岸坡、坍岸等；二是调查岩体区域的含水层和隔水层，提取区域内的水文地质材料，判断水库渗漏的部位；三是加深影响对影响工程方案的水库渗漏问题的研究，并作出初步评价。

再次是坝址工程地质的勘察，通过分析坝址的地形地貌特征，对坝址地层的岩性予以确定，尤其要注意软土、湿陷性黄土、粉细砂、膨胀土等分布的状态，同时调查坝体中不稳定岩体和泥石流的分布规模，判断坝肩岩体的稳定情况，与此同时，坝址区域内可能发生渗漏的地段也要纳入重点勘察范围，譬如强透水岩层等，最后是对坝址重大地质问题做出初步评价。

2.4 水库大坝蚁害的防治

水库大坝蚁害的防治除了要通过设置导渗降压沟、坝下混凝土防汛道路、坝脚块石贴坡排水带等屏障，还要根据具体的情况，制定治理措施：首先是找出白蚁的巢穴，将均匀搅拌的药物灌入钻孔内，并封闭钻孔口，能够防止有翅成虫的白蚁入土营巢穴。其次是