水利论文--论小型水库土坝渗漏原因与治理
水利论文--论小型水库土坝渗漏原因与治理
水利论文--论小型水库土坝渗漏原因与治理
一、概述
分水镇地处遂宁南大门，与乐至、安岳交界，平均海拔较高，全镇只有蟠龙河与苏家河穿边境而过，能灌溉的面积很小，这使得分水镇成了全省著名的旱片死角地区，旱山村、高山村分布广泛。建国以来，分水镇共建有小（二）型水库6座，总库容580万立方米，灌溉面积1.8万亩，这些水库为当地农业生产发展起到了重大的促进作用。
这些水库大部分建于60年代末、70年代初，为充分利用当地材料，节省投资，档水坝的型式都是土坝。受当时技术人才缺乏，人力财力限制，建筑材料奇缺等因素影响，水库普遍存在着防洪标准低，工程质量差等问题；据现场勘查、调查，全镇6座小型水库不同程度的存在带病运行，特别是大坝渗漏水库就占5座，由此可见土坝渗漏问题是相关严重的。自以来，上级及相关部门投入了大量的财力、物力，乡镇投入大量的人力致力于小型水库病险的除险加固工作，在土坝渗漏处理技术方面进行了很多有益的探索。
二、土坝渗漏的类型与原因
土坝渗漏的类型主要有：坝体渗漏、坝基渗漏、绕坝渗漏。就其原因分析：
（一）坝体渗漏主要原因
一是筑坝土料差，如含有杂质，透水性大等，施工时碾压不密实；二是坝身单簿导致渗径过短；三是坝下排水体堵塞失效或根本未设排水体；四是坝下原封堵漏洞漏水；五是白蚁在坝体内筑巢产生危害。
（二）坝基渗漏主要原因
1、清基不彻底或根本未清基，水库建成后，不久便漏水。
2、设计中未考虑截水槽，或者截水槽尺寸不符合要求，截水槽在运用中被击穿。
（三）绕坝渗漏主要原因
1、两岸岩体破碎，节理发育、透水性大。
2、建筑时，岸坡未设截水槽，或截水槽深度不够，碾压不密实，施工中岸坡开挖不符合要求，与岸坡结合不好。
3、多数放水设施设于坝体内部，没有压涵管，内坡截流未做好。
三、主要处理技术
1、增做粘土斜墙
对防渗体土料差、透水性大的心墙或均质土坝，尤其是小（二）型水库的坝体渗漏，如当地尚有适宜做防渗体土料的，可以采取在坝上游做粘土斜墙的措施，形成一道新的防渗体，对于较薄透水层的坝基渗漏，也能结合处理，这样可达到既处理坝体、坝基涌漏，又节省投资的多重目的，但在此项工程施工中应特别注意：（1）基础及两岸结合面的处理要彻底；（2）土料的各项指标要符合筑坝要求；（3）土料要分层碾压夯实。只有这样，才能保证处理达到预期效果。
2、土坝坝体灌浆
对当地缺乏足够的粘土料或不能放空水库的土坝坝体渗漏，适宜采用坝体灌浆的方法来处理土坝坝体渗漏。土坝坝体灌浆分为充填式灌浆及劈裂式灌浆。一般来说，对性质和范围均比较明确的局部隐患采用充填式灌浆方法，而对于处理范围较大，隐患部位不能完全确定的土坝坝体渗漏，如坝体出逸点过高，散浸等情况，则以采用劈裂式灌浆方法效果为好。
3、套井充抓回填防渗墙
套井冲抓回填防渗墙的原理是：利用充抓式打井机（此种机械设备简单），在坝渗漏的范围内原防渗体中钻孔，然后用粘土分层回填（层厚25～30厘米），由钻机的动力和卷扬设备带动夯锤加以夯实，形成一道连续垂直的截水墙，截断坝身或坝基的渗流，消灭水头，达到防渗之目的。它具有防渗效果好，对原坝体有增实作用，施工简单，工效高，投资少，能直观隐患等优点。我认为：（1）套井充抓回抓防渗处理土坝坝体及坝基渗漏效果显著，应予以肯定，尤其适合于处理我镇坝高均在20米以下的均质土坝及心墙坝的坝体渗漏，而对于坝高20米以上的土坝渗漏，因施工难度大，处理效果难以保证，应谨慎使用。（2）在确定处理方案时，要做到细致的分析研究与论证工作，要多方面调查了解工程的存在隐患，当地粘土场储存量情况，要充分考虑施工中可能出现的问题，有必要可先打1—3个试验井，以检查原坝体各方面的情况，以利工程的施工，如发现坝体非常不密实，塌壁现象异常严重时，则要慎重对待，考虑改用其它处理措施。（3）冲抓施工前，库水位应尽早降低，一旦方案确定并审批立项，在灌溉期过后，立即排放库水，腾空库容，以利坝内水分的充分析出，防止或减少施工中可能出现的塌壁现象，减少施工难度，以保证回填质量，达到预期处理的目的。（4）对于施工中很有可能出现塌孔，我们可采取奇偶孔相间造孔，二次冲抓回填的方法，是有效果的，只不过是增加了工程量，将增大投资。（5）对由于白蚁而造成的土坝渗漏的可采取冲抓回填毒土防渗墙的，在原坝体中形成一道连续的毒土防渗墙，起到阻断横穿坝体的白蚁通道及防渗之双重目的。
4、增做反滤排水及砂石导渗
对由于原有排水体失效或根本未设排水体而造成坝体浸润线，出逸点过高，渗流从坝坡逸出，坝坡面沼泽化的土坝，采取增做反滤排水体或者翻修原排水体，必要时可在外皮面做砂石导渗沟（槽）的处理办法来降低浸润线，达到稳定坝坡之目的，施工中应注意反滤层级配的选择，砂石导渗的型式，视渗漏范围大小、轻重，采用“i、y、w”型，这样做无疑效果是良好的。
5、培坡
对由于下游坡过陡导致坝体渗径不能满足要求而造成坝体浸润线出逸点过高的，必须对下游坡进行加厚培坡。因为下游坡过陡，不仅可造成坝体渗漏，也存在坝坡稳定问题，这个问题在小型水库中比较普遍，陶家沟水库、梅家沟水库等，如果采用培坡结合排水体外移方案，问题可得到彻底解决。
6、压渗与排渗暗管
当坝基渗漏较大时，其渗漏出口易发生渗透破坏在“上截”方案，由于投资大或难以实施时，采取在坝下渗水出露地段的适当范围内做反滤压渗，并且可以在其下部加做排渗暗管以增强排渗能力，从而有效防止发生渗透变形，保证坝基渗透稳定。
7、加强堤坝的白蚁防治
堤坝白蚁对土坝的危害非常严重的，其主要表现它是能在坝体营造直径小至几十厘米，大至数米的主巢体，并且在主巢体附近还分布有几十至上百个大小不等的附巢（菌圃），以及主附巢间纵横交错的蚁道等。在汛期高水位的情况下，库水将通过这些蚁道及巢腔而造成散浸、管涌、跌窝、滑坡等险情，严重的将导致溃坝决口，给人民的生产、生活造成损失。原市中区已对全区的白蚁防治工作的指导与协调多次举行培训班、研讨班，研讨坝堤白蚁防治技术，为充分掌握全区堤坝白蚁危害情况。、全镇开展了大规模的白蚁普查活动，基本摸清了堤坝白蚁危害的程度，分布等情况，采取了人工挖巢、药杀、灌浆等方法，对全镇存在隐患的水库进行治理，取得了较好的效果。
通过以上多方面的探讨、研究，并将部分方案应用到实践中去，这些方法费省效宏，能达到预期的效果，有待于继续用于各个水库乃至山平塘工程中去。