王志光++趙曉萍

摘要：近些年來，我國的水利事業(yè)取得了巨大成就，大量水利工程項(xiàng)目不斷建成并投入使用，對(duì)國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展起到了不可估量的促進(jìn)作用。在眾多的水利工程項(xiàng)目中，土石壩是十分常見的項(xiàng)目，土石壩由于其材料可以就地取材，施工相對(duì)容易，所以土石壩工程相對(duì)較多，在防洪調(diào)汛以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面發(fā)揮了巨大的作用，但土石壩施工中，常常會(huì)遇到滲漏的情況，從而引起土石壩的變形，嚴(yán)重影響土石壩的安全，本文主要分析了土石壩滲透變形的形成原因，并給出了一系列相關(guān)處理措施，希望在水利施工方面有所幫助。

關(guān)鍵詞：土石壩；防滲；變形；處理措施

中圖分類號(hào)： TU592 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A DOI編號(hào)： 10.14025/j.cnki.jlny.2015.15.040

水利工程中土石壩是十分常見的壩形，由于其構(gòu)成材料多數(shù)是由當(dāng)?shù)厝〔牡耐亮稀⑹匣蛲潦旌狭?，把這些材料通過碾壓、拋填等方式堆筑成擋水壩，所以施工也相對(duì)簡單，土石壩應(yīng)用在水利工程建設(shè)中還是相當(dāng)普遍的，但需要注意的是土石壩由于其材料特點(diǎn)，不可避免會(huì)發(fā)生一定的滲漏，如果超過一定限度，就會(huì)引發(fā)壩體變形，產(chǎn)生險(xiǎn)情，對(duì)人們的生命財(cái)產(chǎn)造成威脅，所以要采取一定的措施進(jìn)行防范。

1土石壩滲透變形的主要情形及原因分析

土石壩由于其構(gòu)成材料主要是土料、石料或是土石混合料，壩體長期在水中浸泡，水分會(huì)順著土石料顆粒中間的縫隙進(jìn)行滲透，細(xì)微的滲透不會(huì)導(dǎo)致壩體變形，但如果滲漏嚴(yán)重，就會(huì)使壩體產(chǎn)生嚴(yán)重變形而產(chǎn)生土壩事故。土石壩的滲透變形主要有接觸的沖刷、流土、管路的涌動(dòng)和接觸流土四種情形：

1.1土石壩滲透變形的主要情形

1.1.1流土 這種情況主要是土料中的一些顆粒隨著滲流加大，會(huì)被流水帶走，造成壩體的空洞產(chǎn)生，局部土體有的會(huì)隆起，有的會(huì)被沖擊到壩頂，多發(fā)于非粘性土體或粘性土體的滲流益出部位，這些部位的土體顆粒精細(xì)差不多，而粘性土體發(fā)生流土多數(shù)會(huì)出現(xiàn)脫落、斷裂或者隆起。

1.1.2管涌 在土石壩的地基或者下游坡的表面常會(huì)發(fā)生管涌，這些部位一些非粘性的土質(zhì)中的一些細(xì)小顆粒，在滲透作用下，會(huì)隨著水的滲出而帶離土體，連續(xù)的被帶出，在土壤中出現(xiàn)一些裂縫，隨著滲流的加大，會(huì)形成一些滲透通道，慢慢這些通道會(huì)在水流的作用下，越來越大，導(dǎo)致土石壩的內(nèi)部結(jié)構(gòu)被破壞，形成滲透變形。

1.1.3接觸流土 這種情況主要是由于不同土料之間的土質(zhì)不同，在兩個(gè)土層接觸面上，由于滲透系數(shù)和垂直滲透相差很大，一些小顆粒會(huì)從系數(shù)小的土層流向大的土層，從而形成接觸流土，產(chǎn)生滲透變形。

1.1.4接觸沖刷 這種變形主要是由于滲流在流經(jīng)地基接觸面與建筑物的接觸面或者系數(shù)不同的土層接觸面時(shí)，一些細(xì)小的顆粒會(huì)順著層面被水流帶走，導(dǎo)致層面的出現(xiàn)，接觸沖刷會(huì)使土石壩一層層產(chǎn)生損傷，對(duì)土石壩的壽命產(chǎn)生影響。

在土石壩實(shí)際的變形中，以上四種形式有可能同時(shí)出現(xiàn)兩種或兩種以上，也有可能單一出現(xiàn)，所以在防護(hù)上也要分析其不同的形式，科學(xué)制定防護(hù)方案。

1.2滲透變形產(chǎn)生的原因

土石壩的滲透變形產(chǎn)生原因相對(duì)復(fù)雜，有的可能是單一原因產(chǎn)生，有的可能是多種原因共同作用結(jié)果。

1.2.1基礎(chǔ)的原因 如果基礎(chǔ)的透水層施工過程中沒按要求進(jìn)行，土石壩下的截水槽或者不良地基沒有進(jìn)行處理，都會(huì)導(dǎo)致壩基出現(xiàn)滲漏，透水嚴(yán)重就會(huì)產(chǎn)生壩體變形，嚴(yán)重會(huì)使壩身或壩基被透水破壞。

1.2.2材料的原因 土石壩的材料多數(shù)都是由地當(dāng)選取，但并不是隨意選一下就進(jìn)行堆壩，而要充分考慮這些材料的物理力學(xué)特性，在設(shè)計(jì)施工時(shí)未能充分分析，很多土石壩建成蓄水后，浸潤線過低，導(dǎo)致滲流會(huì)從下游坡面溢出，使下游坡失去穩(wěn)定性。

1.2.3施工工藝原因 在實(shí)際施工中，任何一個(gè)環(huán)節(jié)都不能忽視，如果輸水涵、洞砌襯時(shí)所用砂漿不飽滿，周邊粘土沒有密實(shí)夯壓，或者因?yàn)榛靥畹臅r(shí)候灌漿不夠嚴(yán)實(shí)，會(huì)導(dǎo)致涵、洞滲透變形。

1.2.4 地質(zhì)的原因 在實(shí)際施工中，一定要考慮當(dāng)?shù)氐乃牡刭|(zhì)，認(rèn)真重視水文地質(zhì)，做好基礎(chǔ)防滲，避免因地基的建設(shè)不科學(xué)導(dǎo)致基礎(chǔ)漏水，產(chǎn)生土石壩變形。另外在實(shí)際施工中，一些滲流以心墻、斜墻等裂縫為集中通道導(dǎo)致管涌，引起壩身滲漏變形，嚴(yán)重的還會(huì)導(dǎo)致壩體的失事破壞。

2土石壩防滲變形的處理措施

2.1水平防滲

這種防滲方法主要是通過粘土來構(gòu)筑粘土層，達(dá)到防止?jié)B漏的目的，在實(shí)際施工中可人工進(jìn)行填筑粘土或者利用天然粘土進(jìn)行筑壩，粘土可就地取材，這種方法具有造價(jià)低，工期短的特點(diǎn)，而且施工機(jī)械也簡單，不需要什么特殊器材，但是相對(duì)來講施工作業(yè)面較大。

2.2 垂直防滲

垂直防滲在土石壩的施工中適合應(yīng)用在隔水層相對(duì)較淺或地基透水層太薄的情況下，能徹底解決壩身和壩基的滲漏問題。

2.2.1高壓噴射灌漿防滲 根據(jù)設(shè)計(jì)布置好眼孔，將噴射管放入事先用鉆機(jī)鉆的孔中，用射出的高壓射流沖切從而破壞土體，同時(shí)導(dǎo)入水泥漿液并與沖切土體充分?jǐn)嚢柚螅褔娮焐咸?，巖漿凝固之后，按設(shè)計(jì)的厚度、深度和方向同地基緊密結(jié)合成混凝體，從而起到防滲變形的作用。

2.2.2建造混凝土防滲墻 在建成的覆蓋層透水層或者壩體中用專用工具建造槽型孔，用以加固土石壩壁，并采用高壓泵把泥漿壓入槽型孔的底部，從孔底攜帶著巖渣流回到地面，然后再用直升套管往槽孔里面澆筑混凝土，從而形成連續(xù)的混凝土墻，起到防滲變形的作用。

2.2.3土工膜防滲 這種方式可以增加滲透半徑，從而降低坡降、減少滲漏量，卻不能完全把滲流截?cái)?，且這種方法只對(duì)滲漏原因比較單一的壩體起作用。

2.2.4劈裂灌漿防滲 在一定壓力的作用下，沿著軸線小主應(yīng)力面劈開壩體，灌注泥漿，并讓泥漿與壩體相互擠壓，以形成厚10～50厘米的不間斷泥墻，這樣可以防滲變形。

2.2.5套井回填防滲 先用沖抓機(jī)造孔，開挖完工后用粘土回填同時(shí)用夯實(shí)錘把粘土夯實(shí)，相當(dāng)于用粘土在壩體中構(gòu)筑了一道防滲墻，從而達(dá)到防滲變形的目的。

作者簡介：王志光，大專學(xué)歷，雙遼市農(nóng)村水利中心站，助理工程師，研究方向：農(nóng)村基層水利工程的規(guī)劃、設(shè)計(jì)與施工。