小型水库渗漏成因及处理措施

朱 艳

( 洮南市水利建筑工程队，吉林 洮南137100)

随着我国社会经济发展的不断提升，国家在农业基础设施工程建设上的投入不断增大，水利水电工程建设的数量和规模达到了建国以来的最大值。同时，受历史条件限制，我国基层水利工程，特别是中小型水利工程初建时边设计、边施工，施工队伍为各县、市民工队伍、工程标准低、质量差，加上多年运行，年久失修，大部分都出现了渗漏等问题。本文结合笔者多年水利工程建设实践经验，探讨了小型水库渗漏产生的原因及其处理的应对措施。

1 工程概况

八家户水库位于洮南市永茂乡辖区，始建于1972年9月，1973年合垅蓄水，1974年汛前完成迎水坡护砌，溢洪道开挖，汛后完成灌溉输水闸一座。坝址在八家户以西约200 m处，水源为地表径流拦截形成，控制流域面积122 km2。以防洪、灌溉为主，综合养鱼等综合利用的小(1) 型水库。八家户水库设计洪峰流量成果表见表1。

表1 八家户水库设计洪峰流量成果表

主要建筑物级别为4 级，水库按50 a 一遇洪水设计，200 a 一遇洪水校核，正常高水位为205． 7 m，校核水位为208．1 m，水库总库容为950 ×104m3，死库容60 ×104m3，兴利库容370 ×104m3，设计灌溉面积为0．1 万hm2。

土坝为含砂黏土均质坝，坝顶高程为209．00 m，顶宽为4．0 m，最大坝高为9．5 m，坝长1 350 m。土坝上游采用干砌石护坡，坝坡为1 ∶3． 5，下游坝坡在高程203． 0 m 以上为1∶2．5，以下为1∶3。

2 水库现行问题

由表2、表3 可见，由于水库修建正处于上世纪70年代，受当时的经济社会条件限制，工程初建时是边设计、边施工，施工队伍为各县、市民工队伍、工程标准低、质量差，加上30 a 以上的长期运行，年久失修，水库始建时的洪峰流量已经无法满足当前水库承载的洪峰量。大坝上游干砌石护坡年久失修，块石呈强风化状态，且大部分已松动脱落，呈松散体状，在多年的风浪侵蚀作用下，造成部分坝体淘刷破坏。在桩号0+800 m、桩号1+026 m 附近有渗水点，左侧有冲沟，黏土质砂层较薄，坝基存在渗稳问题。由于坝基普遍存在级配良好的砾层，属中等—强透水层，厚度稳定，使库水形成良好的渗漏通道，现坝后部分地段产生渗水，存在严重的渗透问题。整个坝段坝顶高程均不够高度，1998年汛期洪水已漫顶，经防洪抢险修筑子堤才保证了大坝的安全，严重威胁水库的正常运行。

表2 八家户水库设计洪峰流量成果比较表

表3 八家户水库暴雨成果表

3 防治措施

3.1 溢洪道骨料裸露，交通配套设施不齐全

溢洪道布置在右岸，在土坝桩号0 +00．0 m 处，结构型式为开敞式，由衬砌段、明渠段组成，底宽为22．0 m，进口底板高程为206．6 m，衬砌段混凝土底板表面呈麻面，多处露骨料状态。边墙顶高程为208．5 m，明渠段冲刷破坏严重。

3.2 水库配套不齐全，影响效益发挥

位于右岸坝头，土坝桩号0 +79． 5 m 处，闸底高程为203．2 m，闸顶高程为208．7 m，最大输水流量5．03 m3/s。灌溉输水闸进口引渠没有开挖，满足不了输水灌溉的要求。

水利工程建设过程中预防混凝土裂缝产生及在水利工程投入使用后混凝土裂缝的修复措施关键还是要提高混凝土的抗裂性，加强对建成的水利工程混凝土的养护，防止表面形成的干裂。一般来说，防治水利工程中混凝土裂缝主要有前期的预防和后期的修复。对于八家户水库渗漏问题的处理，主要采用以下几种方法:

3.2.1 混凝土置换法

混凝土置换法是针对出现严重裂缝时的一种有效的处理方法。这种方法是先将表面出现问题的混凝土刮除，然后再用新的混凝土和其他材料做代替。

对于八家户水库渗漏问题，首先保证坝轴线位置不变，拆除原坝坡干砌石及反滤料，对坝顶和下游坝坡进行清坡处理，清基厚度为0．3 m，然后浇筑机制模袋。上游区同坡为1∶3，采用机制模袋护砌，护砌范围为溢洪道左边墙桩号0 +011．5至桩号1 373 m，厚度为0．15 m。下游坝坡为1∶2，马道以下保持原状，采用草皮护坡。

3.2.2 结构加固法

如果裂缝的出现已经影响到了混凝土的基本性能，就要使用加固法对混凝土结构进行加固处理。

1)对于八家户水库坝基防渗处理措施为:在渗流稳定不满足要求及渗漏量较大的坝段即桩号0+485．00 m ～1+150 m 范围内进行了坝基防渗处理。具体措施为:在大坝前坡脚处打多头小直径深层搅拌桩，厚度为0．2 m，垂直深度以深入基岩1．0 m 为准，搅拌桩顶部施工平台以一层回填壤土和一层原坝段拆除块石形成，平台高程为204．0 m。(使用多头小直径深层搅拌桩机就位、调平，将钻头推进到土层设计深度把水泥浆喷入土体搅拌形成水泥土墙。桩机纵移就位调平多次重复上述过程形成一道防渗墙。

2) 对于八家户水库溢洪道防渗处理措施为: 溢洪道布置在右岸，在土坝桩号0 +00．0 m 处，结构型式为开敞式，长40．0 m，桩号为溢0 +000．00 ～溢0 +040．00 m。溢洪道由引渠段、进口衬砌段和明渠段组成。

进口衬砌段底板高程为205．7 m，复式断面底宽18．0 m，顶宽22．0 m。边墙为原有浆砌石结构，内侧衬20 cm 碎石混凝土。其中在溢0 +029．5 ～0 +035．5 m 段新设梁板式交通桥，此段边墙为混凝土挡墙，交通桥长23．0 m，宽5．0 m，桥顶高程为209．2 m，单跨7．0 m，共3 跨。

明渠段长725．0 m，桩号为溢0 +040．0 ～溢0 +725．0 m段亦为梯形复式断面，溢0 +140．0 ～溢0 +725．0 m 段为梯形断面型式。底宽22．0 m，边坡1∶2．0，底坡为1/900。

溢洪道最大泄量为129．48 m3/s。

混凝土标号为C25，抗冻标号为F250。

3.2.3 完善配套，提高水库效益

灌溉输水闸进口引渠没有开挖，不能正常进行，对桩号输0+000 m ～0 +100 m 进行了开挖处理，开挖边坡1∶2，底高程203．20 m，底宽为7．4 m。

由于土坝加高，在输水闸两侧各8．5 m 范围内建挡土墙，墙顶宽0．2 m，高2．2 m，采用钢筋混凝土结构。

4 讨 论

从水利建设工程的实践情况来看，水库渗漏产生的原因是多种多样的。可以是水库坝体用料的本身存在质量问题;水利工程中水温的高低影响坝体体积的变化，造成坝体中混凝土缺乏相应的承压能力造成裂缝的产生;水利工程本身的结构设计出现问题，造成受力不均匀压迫混凝土造成断裂产生裂缝等;此外，水利工程外界温度、湿度的长期作用也会引起坝体结构的变形;水利工程基础地基沉降、外荷超载等原因也会造成坝体受力不均形成断裂。但是，不管是什么原因，水库渗漏的产生不只是一个因素造成，而是综合了其他各种各样的原因作用长久累积形成的。水利工程中出现渗漏，水作为渗漏的物质，一方面在水体压力下使得水利工程中的渗漏面积逐渐增大，至一定程度后甚至可能造成水利工程坝体的断裂;当水体渗入坝体内部后会产生水解反应，破坏水库内部结构，造成水利工程直接报废。

因此，对于水利工程中出现的渗漏问题，应当引起足够的重视，采取科学的防渗除险措施，及时对水利工程进行维护加固，保证水利工程运行的效率和寿命。

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