土石堤坝渗漏病险原因分析与质量控制方法

摘要：土石堤坝是水利工程的关键构成，其安全稳定运行对保障人民生命财产安全至关重要。然而，实际运行中，土石堤坝常面临渗漏等病险，对工程安全构成严重威胁。文章主要从材料质量、施工工艺、设计缺陷和自然环境几个设计缺陷和自然环境四4个方面，分析研究了土石堤坝渗漏的病险原因，并提出了相应的解决对策，以期能够提高工程的整体施工质量， 促进土石堤坝的安全、稳定运行。

关键词： 土石料土石堤坝 堤坝渗漏 质量控制

中图分类号：TV223.4

CauseAnalysis of the Disease RiskcCauses of lLeakage infromeEarth andrRockfilleEmbankments and Its qQuality cControl mMethods

YU Wei

（Rural Construction Office of Mangzhang Town， Luoshan County， Xinyang，Henan Province，464200 China）

Abstract： AnEearth-rockfill damsareis a key component of hydraulic engineering， and theiitsr safe and stable operation is crucial for ensuring the safety of people's lives and property. However， in actual operation， earth and -rockfill embankments often face diseaserisks such as leakage， which posesing a serious threat to engineering safety. The article mainly analyzes and studies the causes ofthe disease riskof leakage infrom earth-rockfill embankments from the four aspects of material quality， construction technology， the design defects， and the natural environment， and proposes corresponding solutions， in order to improve the overall construction quality of the project and promote the safe and stable operation of earth-rockfill embankments.

KeyWords： Soil and stonerock materials; Earth-rockfill embankment; EmbankmentlLeakage; QualityCcontrol methods

前言：在日益严重的全球气候变化背景下，土石堤坝的渗漏问题已经成为一个复杂而严峻的问题，土石堤坝的渗漏问题和质量控制也显得更加重要。土石堤坝的渗漏问题不仅仅是一个技术问题，更是一个涉及环境、社会和经济多个方面的复杂问题。土石堤坝作为水利工程的重要组成部分，其安全稳定的运行对于保障人民生命财产安全以及促进经济社会发展都具有重要意义。然而，在实际运行过程中，土石堤坝常常面临着渗漏等问题的困扰。渗漏问题通常是由多种因素共同作用造成的。土石堤坝的材料性质、施工质量以及运行环境等因素都有可能导致渗漏，这些问题不仅可能导致堤坝的损坏，还可能引发更为严重的后果，如溃坝等。土石堤坝的渗漏问题和质量控制是一项长期而艰巨的任务。因此，需综合考虑各种因素，采取综合性的措施，合理分析土石堤坝的渗漏原因，并提出针对性的质量控制方法，促进土石堤坝的安全稳定运行，为经济社会的发展和人民生命财产安全提供坚实的保障，为社会的可持续发展贡献力量。

1 土石堤坝渗漏的病险原因分析

1.1 材料质量问题

1.1.1 土石料质量不达标

土石料作为土石堤坝施工的关键组成单元，其质量达标与否直接决定着工程质量。当含泥量超标，则影响土石料的排水性能和抗渗能力。颗粒级配不良则会导致堤坝填筑时难以达到理想密实度。土石料问题直接降低堤坝的密实度和抗渗性能，使堤坝在长期受力和水流冲刷下容易产生空隙和裂缝，进而形成渗漏通道。

1.1.2 防水材料性能不足

防水材料性能对土石堤坝防渗效果影响显著，防水材料基础性能如表1所示：。

在大多数情况下，防水材料的抗拉强度和延伸率不达标，将因外力或者变形影响而导致材料出现断裂或者破损，从而削弱或者丧失防水功能。耐水性不足则会使材料在长期接触水后产生性能下降的现象，降低防水效果。抗老化性不足致使材料长期暴露在日晒雨淋环境中产生老化变质现象，缩短使用寿命。

1.2 施工工艺问题

1.2.1 压实度不足

压实度是堤坝填筑质量的关键指标，直接影响堤坝的稳定性和抗渗能力。在土石堤坝施工作业期间，施工团队控制填筑料含水量控制，过高或过低的含水量均会影响填料的压实效果。选择和使用的压实机械没有达到规定的标准，例如机械功率不足或压实遍数不够，同样会降低堤坝压实度，影响工程质量。填筑层厚度过大，难以达到均匀的压实度[1]。

1.2.2 施工质量控制不严

施工质量控制不严是堤坝出现病险的主要原因之一，主要体现在施工前中后三个阶段。施工前准备工作不足，例如没有严格把控填筑料质量或缺乏必要的施工试验。施工过程中缺乏有效的质量监控措施，如未按规定检测压实度或未及时处理施工中的质量问题。施工后验收工作不严格，没能短时间内发现并处理潜在的质量问题。

1.3 设计缺陷

防渗结构是土石堤坝中阻止水分渗透的关键部分。具体来说，地质勘查团队和设计团队没有充分了解地质条件和水文环境，致使设计环节没有灵活性、针对性的选择符合工程需针对性地选择符合工程需求的防渗结构类型和尺寸。在某些工程中，不准确预测降雨量和洪峰流量，设计的排水管道或排水沟尺寸过小，则会无法满足实际排水需求[2]。不仅如此，有的排水系统未合理设置排水出口或排水坡度不够，也会进一步影响排水系统的实际效果。

1.4 自然环境因素

库水位在短时间内迅速升高或骤降时，土石坝体内的渗流场会随之发生较大变化，这种变化会导致坝体内部出现不均匀的渗流压力分布，增加坝体发生渗漏或滑坡等险情的风险。地质构造不稳定、岩体透水性较大、岩石节理发育不完整或有裂隙存在的区域，均会严重影响土石堤坝筑坝质量。不良地质条件若无正确应对方案，必然加剧坝基和坝体渗流问题，增加渗漏风险。

2 土石堤坝渗漏的质量控制方法

2.1 优化材料选择

2.1.1 选用高质量的土石料和防水材料

对潜在的土石料源，组织专业力量展开地质勘察，全面了解其物理性质、化学成分、颗粒级配和渗透性等核心指标，选取质地坚硬、级配良好且渗透性低的土石料，从根本上提升坝体的抗渗性。按规范在选定料源中采样，送往实验室作送往实验室做深入的性能测试 [3]。在选择防水材料前，必须全面了解市场，筛选出土工膜和防水涂料等性能稳定、耐久性好且易于施工的防水材料。

2.1.2 严格控制材料质量

从供应商、施工单位和设计单位等各参与方的责任和义务角度建立健全的质量管理体系和监督机制，保障材料质量控制工作在每一环节都能得到有效实施。在土石堤坝工程建设过程中，供应商、施工单位和设计单位之间需形成紧密的合作关系，及时传递信息、共享资源，并共同解决材料选用过程中出现的问题和困难。引用物联网技术等先进技术的应用，全过程监督管理材料采购与应用。

2.2 改进施工工艺

2.2.1 提高压实度

在施工过程中，应选用振动碾、光轮碾等合适的压实机械，使土石料达到设计要求的压实度。合理控制压实遍数和压实速度，避免过度压实导致土石料结构破坏，也要防止压实不足留下渗漏隐患[4]。具体参数见表2。

2.2.2 加强施工过程中的质量控制

在施工过程中建立健全的质量监控体系，全面、细致的检查和监控施工各环节。对发现的质量问题要及时采取整改措施，使施工质量符合设计要求。加强施工人员的培训和教育，提高他们的质量意识和施工技能，为土石堤坝的安全稳定提供有力保障。

2.3 完善设计方案

防渗效果显著的水利工程堤坝构造独特，主要包括坚固的坝体以及多排竖直嵌入坝体内部的钢管。钢管的设计并非简单直插，而是每一根钢管上都开设多个排水孔，便于有效排出坝体内部水分。每一排钢管的下端都紧密相连输水管，形成一个隐形的排水网络。而相邻的两个输水管之间，又巧妙连接导水管，增强排水连贯性，提高排水的效率。

2.4 加强后期维护

2.4.1 定期检查和维护土石堤坝

定期全面细致的检查土石堤坝，及时发现堤坝存在的安全隐患，为后续维护工作提供准确依据。检查内容应包括堤坝的外观状况、内部结构、排水设施以及周边环境等。在检查过程中利用先进的检测设备和技术手段，提高检查准确性和效率。对于土石堤坝而言，需要从修补破损部位、加固薄弱环节、清理排水设施等环节展开维护工作，结合详细的维护计划明确维护目标和措施，有序推进维护工作[5]。

2.4.2 及时处理发现的渗漏问题

一旦发现堤坝存在渗漏现象，必须立即采取措施处理，防止渗漏问题进一步扩大。处理渗漏问题的方法有很多种，如注浆加固、设置排水管、增设防渗层等，具体采用哪种方法应根据渗漏原因、位置以及严重程度等因素进行综合考虑。在处理渗漏问题的过程中注意施工质量和施工安全。

3 结语

土石堤坝是水利工程的关键构成，其安全稳定性极为关键。但受材料质量、施工工艺、设计缺陷及自然环境等多重因素影响，堤坝常面临渗漏风险。为有效控制渗漏，需从材料选择优化、施工工艺改进、设计方案完善及后期维护加强等方面切入。设计方案完善及加强后期维护等方面切入。综合运用各项有力措施，可有效降低土石堤坝渗漏风险，保障水利工程长期安全运行。

参考文献：

[1]苏怀智，周仁练.土石堤坝渗漏病险探测模式和方法研究进展[J].水利水电科技进展，2022，42（01）：1-10+，39.

[2]木拉地力·买买提江.中小型堤坝的病险状况及维修加固措施分析[J].地下水，2021，43（02）：246+，251.

[3]马朝阳，任杰，南胜豪，等.土石堤坝渗漏病险试验装置的研制及初步应用[J].岩土工程学报，2023，45（11）：2268-2277.

[4]王小茹，张世安.水利工程施工中堤坝防渗加固技术探析[J].东北水利水电，2023，41（11）：14-16+，49.

[5]聂玉锋.水利工程施工中堤坝防渗加固技术探究[J].陕西水利，2021，（09）：201-202.