梁峰

摘 要：水庫(kù)壩體滲漏直接危及整個(gè)水庫(kù)的安全以及下游人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全，采用合適的技術(shù)和施工工藝對(duì)壩體滲漏進(jìn)行修補(bǔ)加固是非常重要的。該文主要介紹了水庫(kù)壩體滲漏的原因和危害，并詳細(xì)闡述和論證了采用帷幕灌漿加固技術(shù)進(jìn)行壩體防滲加固工作的可行性和優(yōu)勢(shì)。

關(guān)鍵詞：壩體 防滲 帷幕灌漿

中圖分類號(hào)：P343.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）05（c）-0087-01

我國(guó)有各種不同規(guī)模的水庫(kù)約八萬(wàn)余座，其中大型水庫(kù)約350座，中型水庫(kù)約2500座，小型水庫(kù)約8萬(wàn)座。受當(dāng)時(shí)水庫(kù)的建設(shè)技術(shù)水平和施工工藝，以及后期水庫(kù)缺乏養(yǎng)護(hù)，加之地方配套資金不足等因素影響，大量的水庫(kù)處于帶病工作狀態(tài)，病險(xiǎn)水庫(kù)的數(shù)量居高不下，給水庫(kù)的管理以及水庫(kù)中下游的人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)了嚴(yán)重影響，因此，研究水庫(kù)壩體的安全加固技術(shù)，對(duì)提升水庫(kù)的安全性，保證水庫(kù)的安全運(yùn)行管理工作具有重要意義。

1 水庫(kù)壩體滲漏的原因及危害分析

1.1 水庫(kù)壩體滲漏事故發(fā)生的原因

水庫(kù)壩體的滲漏按照發(fā)生的位置一般分為三種情況，壩體滲漏、壩基滲漏和繞壩滲漏。水庫(kù)出現(xiàn)壩體滲漏的原因主要有以下幾個(gè)方面，首先，筑壩材料質(zhì)量不過(guò)關(guān)，筑壩用土透水性太大，為做除濕處理，同時(shí)，土料的顆粒太大，未做充分的碾磨壓碎處理，或是土料中摻雜了太多石塊、土粒、雜物，使得夯實(shí)不能充分緊密；其次是筑壩的工藝技術(shù)差，在筑壩過(guò)程中鋪土過(guò)厚，使碾壓或夯實(shí)不密或分層回填時(shí)結(jié)合面少壓、漏壓造成層面不密實(shí)等引起壩體滲漏；第三是壩體的填筑面過(guò)窄，導(dǎo)致壩身單薄，壩體內(nèi)次的水體受壓力影響，滲徑過(guò)短，從而發(fā)生壩身的水體滲漏事故；四是壩內(nèi)涵管漏水事故。壩內(nèi)涵管外壁填土質(zhì)量差，夯壓不密實(shí)、涵管未做截水環(huán)，引起沿管壁的縱向滲漏。五是白蟻、老鼠等動(dòng)物破壞。在壩體修筑過(guò)程中以及修筑后的維護(hù)管養(yǎng)過(guò)程中，容易出現(xiàn)白蟻和老鼠在壩體筑巢、打洞，導(dǎo)致壩體出現(xiàn)貫穿洞，從而出現(xiàn)滲漏的情況。

1.2 水庫(kù)壩體滲漏事故危害分析

水庫(kù)壩體滲漏的危害主要體現(xiàn)在三個(gè)方面，一是浪費(fèi)水資源。蓄水、調(diào)度調(diào)節(jié)水資源、防洪灌溉是水庫(kù)修筑的重要目的。水庫(kù)滲漏導(dǎo)致大量水資源浪費(fèi)，使得水庫(kù)的作用下降，影響水庫(kù)下游的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)和人們的生活。特別是平原地區(qū)，水庫(kù)滲漏會(huì)進(jìn)一步加大水資源的緊缺度，使得水庫(kù)的工程效益大打折扣。二是影響壩基的穩(wěn)定。隨著水庫(kù)蓄水量的加大，水庫(kù)大壩內(nèi)外的水頭差不斷加大，使得壩基處的滲透壓力增大，當(dāng)滲透力超過(guò)壩體土體抗?jié)B強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致壩體的整體或部分發(fā)生位移，從事影響壩體的穩(wěn)定性，嚴(yán)重時(shí)甚至出現(xiàn)潰壩或壩體整體倒塌事故，給下游群眾生命財(cái)產(chǎn)安全造成嚴(yán)重影響。三是造成庫(kù)外浸沒(méi)和土壤的鹽堿化。如果水庫(kù)存在較大的滲漏量，隨著庫(kù)水位的上升，庫(kù)周地下水位和土層中的毛細(xì)管水也隨之升高，就會(huì)導(dǎo)致水庫(kù)周圍浸沒(méi)、濕陷等現(xiàn)象產(chǎn)生，甚至出現(xiàn)沼澤化、鹽漬化等現(xiàn)象。

2 水庫(kù)壩體防滲帷幕灌漿加固及效果分析

2.1 水庫(kù)壩體防滲帷幕灌漿加固技術(shù)分析

按照《帷幕灌漿施工技術(shù)規(guī)范》的定義，帷幕灌漿是指用漿液灌入巖體或土層的裂隙、孔隙，形成阻水帶，以減少滲流量或降低揚(yáng)壓力的灌漿技術(shù)。在工程實(shí)踐中，一般選用水泥漿材和化學(xué)漿材兩種材料作為主要灌漿材料，具體選用兩種中的哪種取決于灌漿的目的、巖土條件、工程性質(zhì)、施工技術(shù)及造價(jià)高低等因素。水泥漿材一般具有很高的固結(jié)強(qiáng)度、且施工工藝簡(jiǎn)單已操作，具有良好的耐久性好、成本控制相對(duì)容易；化學(xué)漿液的可注性好，適合細(xì)小裂縫和深層裂縫的修補(bǔ)，缺點(diǎn)是強(qiáng)度和耐久性均較差，且會(huì)造成環(huán)境污染，造價(jià)高。 同時(shí)，除主要灌漿材料外的輔材、溫度、時(shí)間等因素也決定了漿液的具體特性和適用范圍。當(dāng)前，在水工建筑物的灌漿加固防滲過(guò)程中，選擇采用較稠漿液和使用增塑劑及高效減水劑已成為一種主流選擇。

除材料和環(huán)境因素外，影響灌漿效果的因素還有材料的可灌性、漿液的流變性等因素。在特殊的地質(zhì)條件下，防滲帷幕灌漿還呈現(xiàn)出一定的特點(diǎn)，如灌注材料量多、防滲帷幕深、防滲帷幕軸線長(zhǎng)、帷幕灌漿工程量大、施工相對(duì)復(fù)雜、灌漿帷幕造價(jià)較高等特點(diǎn)。

以巖溶地貌為例，在復(fù)雜的地質(zhì)條件下，水庫(kù)壩體的防滲帷幕灌漿主要技術(shù)工藝包含以下幾個(gè)方面：首先是灌漿方法的選擇，應(yīng)采用逐漸加密法分層次實(shí)施。常規(guī)施工方法是采用孔口封閉自下而上分段灌漿法，既能夠保證進(jìn)度，同時(shí)又能夠保證質(zhì)量；其次是布設(shè)灌漿平垌，以便于灌漿作業(yè)和鉆孔，同時(shí)，保證灌漿過(guò)程安全可靠；第三是灌漿段長(zhǎng)的選擇，在壩體相對(duì)穩(wěn)定，滲漏點(diǎn)較少的區(qū)域，一般5 m到6 m為宜，在滲漏嚴(yán)重，滲點(diǎn)密集的區(qū)域，一般灌漿段長(zhǎng)在2 m左右；第四是灌漿壓力的選擇，一般根據(jù)滲漏發(fā)生的位置深度確定，鉆孔深時(shí)，需要加大壓力，使得漿液和填充物充分結(jié)合；同時(shí)，要注意合理的分配壓力變化，避免過(guò)大壓力導(dǎo)致的人為裂隙和滲漏點(diǎn)發(fā)生。因此，選擇灌漿壓力值應(yīng)自下考慮，既不要因?yàn)閴毫^(guò)小而降低灌漿效果，也不要因壓力過(guò)大而破壞巖石。一般在靠近地表的地方宜采用較低的壓力，深部的巖石可采用較高的壓力。

2.2 水庫(kù)壩體防滲帷幕灌漿加固效果分析

通過(guò)選擇合適的灌漿材料，使用科學(xué)的施工工藝，會(huì)有效提升水庫(kù)壩體的防滲水平，使得壩體內(nèi)部的滲漏縫隙和通道得到科學(xué)的填充，保證了壩體的整體的穩(wěn)定性，同時(shí)，對(duì)壩基的防滑、抗震等能力的提升有很好的促進(jìn)。通過(guò)防滲帷幕灌漿技術(shù)的使用，大量的土壩和混凝土重力壩由于施工過(guò)程中造成的技術(shù)缺陷得到了很好的彌補(bǔ)，提升和改善了水工建筑的整體安全性，為水庫(kù)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供了有力的技術(shù)保證。我國(guó)從20世紀(jì)40年代開(kāi)始防滲帷幕灌漿技術(shù)的研究工作，目前，處在水庫(kù)壩體防滲工程中應(yīng)用外，礦山開(kāi)采、堤防加固等工程中，該技術(shù)也得到了廣泛的應(yīng)用。

3 結(jié)語(yǔ)

水庫(kù)壩體的安全直接關(guān)系到整個(gè)水工建筑的安全，同時(shí)影響水工建筑的整體效益的發(fā)揮。滲漏是水庫(kù)壩體較為常見(jiàn)且安全影響系數(shù)較高的一項(xiàng)指標(biāo)和因素，圍繞該課題的研究成果豐富。該文在分析水庫(kù)壩體滲漏的原因和危害的基礎(chǔ)上，結(jié)合特殊地質(zhì)條件水庫(kù)壩體防滲帷幕灌漿加固的工藝技術(shù)分析，為我國(guó)大中型水庫(kù)的壩體安全加固工作提供了很好的借鑒和參考，對(duì)指導(dǎo)水庫(kù)滲漏加固出險(xiǎn)工作具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。

參考文獻(xiàn)

[1] 孫釗.大壩基巖灌漿[M].北京：中國(guó)水利水電出版社，2004：1-6.

[2] 楊米加，陳明雄，賀永年.注漿理論的研究現(xiàn)狀及發(fā)展方向[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2001，20（6）：839-841.

[3] 陳奕柏，李勇.帷幕注漿可靠性分析[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)，1998， 17（增）：956-960.

[4] 杜嘉鴻，王杰.注漿技術(shù)的發(fā)展與展望[J].化工礦山技術(shù)，1996，25（4）：45-48.endprint