土石坝渗漏变形中的防渗加固

王丽

摘 要：经济的发展离不开农业的支持，而做好农业需要水利设施的支撑。水利设施在农田灌溉、防洪抗旱、航运运输中发挥着巨大的作用。土石坝是一种在我国应用较为广泛的一种坝型，相对于其他坝型，土石坝在施工的技术、施工工艺以及施工成本方面都有着巨大的优势，是一种在某一时期适合我国国情的优秀坝型。据不完全统计，在我国的大、中、小型水库中有相当一部分采用的是土石坝型，在土石坝的使用过程中，由于大坝建设时间早，使用时间长致使很多的大坝都存在着较大的渗漏隐患，而由渗漏所导致的土石坝变形问题日益突出极大的影响着土石坝的使用寿命，一旦土石坝因渗漏而导致溃坝将会极大的影响居民的生命及财产安全。文章将在介绍土石坝主要病害的基础上对如何做好土石坝的防渗变形进行介绍。

关键词：土石坝；防渗变形；大坝加固

前言

近些年来，随着国家经济的快速发展，国家加大了对于水利设施的投入力度，各地掀起了一轮建设水利设施的高潮。在这一建设过程中，土石坝以其所具有的优势在建设过程中占据着重要的地位。在广泛应用土石坝的过程中，由土石坝渗漏所导致的变形乃至溃坝问题不容忽视，应当做好对于原有及新建土石坝采取相应的防渗加固措施来提高土石坝的使用可靠性及使用寿命。

1 土石坝渗透所导致的严重危害

在土石坝的使用过程中，由于渗透作用会使得渗流在流过坝体的过程中由于机械或化学的作用对土石坝的坝体产生局部的破坏，从而破坏了土石坝坝体的整体性结构，从而导致土石坝在水压力的作用下产生一定的变形，从而造成了土石坝产生了严重的病险。其中，在我国各地中所使用的大、中、小型水库中土石坝坝型是一种使用较为广泛的坝型，渗透变形会使得土石坝溃坝的几率大增，从而严重影响着人民的生命和财产安全，采取有效的防渗措施来确保土石坝的安全是现今乃至今后一段时间内的重点。

2 土石坝渗漏的途径

土石坝的渗漏除了沿着大坝坝基的断层破碎带或是岩溶地层向下渗漏外，最主要了的渗漏途径是沿着土石坝的坝身土料、坝基土体或是绕过坝端向下游渗漏，初期的渗漏量相对较小，如未能采取有效地措施来解决渗漏问题，渗漏将会破坏土石坝的整体性结构，从而对坝体造成严重的破坏从而造成溃坝等严重后果。渗漏会造成水库等水利工程中的蓄水量的损失，除了以上危害外渗漏还会造成土石坝的浸润线抬高，从而使得土石坝的下游坝坡容易出现散浸现象，使得土石坝坝体的抗剪切能力下降，严重时容易造成土石坝坝体的滑坡。土石坝的渗漏还容易使得土石坝出现管涌或是流土等渗透变形，严重时甚至会出现集中渗漏，从而极大的增加了土石坝溃坝的几率。

3 造成土石坝渗漏的原因分析

土石坝是一种在我国应用较为广泛的坝型，造成其出现渗漏的原因主要有以下几个方面：（1）土石坝中的心墙与斜墙出现裂缝，土石坝的坝体中心墙与斜墙是土石坝中的重要结构，其组成材料主要是由防水材料组成，但是在土石坝使用一段时间后，由于施工质量、外部因素以及其他一些原因造成土石坝中的心墙和斜墙出现一定的破损裂缝，将会使得土石坝心墙与斜墙的防渗效果大打折扣，从而造成土石坝渗漏的发生。当渗漏不断进行将会使得原先细小的渗漏水逐渐演变成渗漏水流，渗漏水流在冲击力、流量等方面都有着很大的提高，往往演变成管涌等严重影响土石坝的现象，土石坝在管涌的作用下将会严重破坏土石坝心墙与斜墙的防渗效果。（2）土石坝设计、建造存在一定的问题，在进行土石坝设计时，对于土石坝坝体的填土与排水体之间的反滤层设计不够科学，从而使得土石坝因各个层面之间的系数过大、错断混层等问题从而使得土石坝的反滤层失去原有的效果。反滤层是土石坝防止渗漏的重要屏障，当土石坝的反滤层完好时，即使心墙和斜墙因裂缝产生泄露时，土石坝因渗漏所导致的破坏也将会控制在一个较为合理的水平范围内，同时由于土石坝的防渗体无法达到土石坝的坝基以及可靠的黏土层内，当在进行截水槽开挖时未能按照标准施工，将会造成严重的安全隐患。（3）土石坝的实际浸润线较设计浸润线来的高，从而造成土石坝的坝体下游的坡面常常处于较为湿润的状态，从而使得土石坝的坡面无法保持较为稳定的状态。造成的土石坝浸润线提高主要是是由于施工人员在进行施工的过程中未能考虑到土石坝的分层碾压，从而致使坝体因碾压而形成许多水平层面，增大了水平渗透的效果。

4 如何做好土石坝的防渗加固

4.1 加强对于土石坝坝基的防渗加固

在进行土石坝的基础施工过程中，需要做好对于土石坝基础的处理，采用合理、规范的施工工艺，确保土石坝基础的施工质量。特别是对于一些大型的土石坝，在进行土石坝基础的施工过程中，需要在确保土石坝基础承载能力的基础上做好对于土石坝基础的稳定性处理工作，在解决了技术问题的基础上才能进行后续的填筑施工。尤其是对于一些在深覆盖层上修筑的土石坝，在进行土石坝基础施工时，需要使用防渗墙、固结灌浆等方式来提高地基处理的水平，做好地基的防渗处理可以采用水泥或化学材料灌浆、混凝土塞、混凝土防渗墙或是加宽心墙，加设防渗铺盖，做好排水反滤用以阴截渗流从而防止管涌和溶蚀等问题。

4.2 如何做好混凝土防渗墙的修筑

在进行混凝土防渗墙施工时，在土石坝坝基上使用钻机进行钻孔作业，孔呈槽型。在进行钻孔作业时通过利用高压水泵水流的冲击力来破坏土石坝地基的土层结构，待到泥浆进入到钻孔底部时，在回流到地面上，这样就会使得回流的泥沙溢出地面，从而对壁面进行加固，而后利用导管，在导管内装入浇筑好的混凝土往孔内进行浇筑，从而形成一道完善的混凝土槽墙，完成对于土石坝的防渗加固。在进行防渗墙的施工过程中，需要控制好施工质量，壁面因施工质量问题而造成截断渗流。

4.3 混凝土的浇筑

对于水下混凝土采用直升导管法浇筑时需要在浇筑前在导管内设置可以浮起的隔离塞球，初浇前首先应将料斗口用带钢绳钢板进行封闭，向料斗内泵入一定的砂浆，而后再进行混凝土的浇筑，然后同时拉开封底钢板，在料斗内混凝土同时推挤皮球，通过皮球将泥浆从导管底部排出，在完成了混凝土的浇筑后，用泥浆固壁，在确保悬浮岩屑、润滑钻具的同时还可以冷却钻头防止坍孔。

4.4 高压喷射灌浆防渗

高压喷射灌浆防渗是一种在土石坝防渗加固过程中应用较多的一种防渗措施，采用高压喷射灌浆能够在确保施工质量的同时保证施工速度。采用高压喷射能够在减少高压喷射能量的同时提高浆液的渗透能力，从而提高了成墙效率。在进行高压喷射灌浆施工过程中，首先使用钻机在土石坝的坝体层进行钻孔，而后使用泥浆固壁，将喷射管防止在钻好的钻孔内，而后使用高压泵泵出高压射流，由于喷射的射流冲击力较强，从而能够破坏土体结构，使土体结构能够与喷射的水流进行搅拌从而形成相应的浆液，待到浆液凝固后将在地基中按照设计的方向、深度以及厚度等于土石坝地基形成紧密的结合体，从而达到土石坝防渗加固的效果。

5 结束语

土石坝是一种在我国应用较多的一种坝型。在土石坝的使用过程中会由于各种原因造成土石坝渗漏变形，从而造成土石坝存在较大的安全隐患，为解决这一问题需要做好土石坝的防渗加固，确保土石坝的正常使用。

参考文献

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