浅谈水库工程中的防渗漏处理

浅谈水库工程中的防渗漏处理

摘要：水库工程一般是国家出资修建的关系到国际民生的重点建设工程。由于工程的特殊性，水利工程的防渗漏问题一直是全社会普遍关注的技术问题，本文对我国当前水库工程中防渗漏处理进行初步的总结和探讨，希望能够对改善水库工程渗漏问题有所帮助。

关键词：水库工程；防渗漏；问题；对策

Abstract: The reservoir project is generally the key construction projects related to state-funded construction of the international people’s livelihood. Due to the particularity of the project, the anti-leakage of water conservancy projects has been the technical issues of common concern to society as a whole, this paper proposed a preliminary summary and discussion on the anti-seepage treatment of reservoir engineering, I hope to be able to improve the leakage of reservoir engineering help.Key words: reservoir engineering; anti-leakage; problem; countermeasures

前言

水利工程是用于控制和调配自然界的地表水和地下水，达到除害兴利的工程，它的运行安全关系国计民生。目前，世界范围内正在运行的高度超过15m的大型人工水利工程，数量已超过36000个。水库的渗漏问题关系到水库工程本身的质量，是我们在从事水利工程施工、管理和维护过程中需要特别关注的问题。水库渗漏如果没有得到及时的处理与修缮，一方面将会对水库本身的质量产生危害，从而缩短水工程的使用寿命;另一方面也将威胁到水库附件居民的生产、生活。

1 处理水库渗漏问题的主要方法

水库的渗漏原因繁多，处理渗漏的技术也比较复杂，概括的来说，当前国内主要使用以下几种手段来处理渗漏问题。

1.1 垂直防渗技术 。垂直防渗常适用于地基透水层较薄或隔水层较浅的情况，以做成封闭式防渗帷幕来根治坝基渗透破坏的险情，可以比较彻底地解决坝基和坝身渗漏问题。塑性混凝土防渗墙技术。 防渗墙的机理是:使用专用机具(乌卡斯钻机)，在已建的坝体或覆盖层透水地基中建造槽型孔，以泥浆固壁，并利用高压泵将泥浆压入孔底，携带岩渣，再从孔底回流到地面，然后采用直升导管，向槽孔内浇筑混凝土，形成连续的混凝土墙，起到防渗目的。塑性混凝土是用黏土和膨润土取代普通混凝土中的大部分水泥形成的一种柔性工程材料。普通混凝土相比，塑性混凝土弹性模量低、极限应变大、能适应较大变形、抗渗性能好的特点。高压喷射灌浆防渗技术。高压喷射灌浆防渗技术的机理是:按设计布孔，利用钻机钻孔，将喷射管置于孔内(内含水管、水泥管和风管)，由喷射出高压射

流冲切破坏土体，同时随喷射流导入水泥浆液与被冲切土体搅拌，喷嘴上提，浆液凝固，在地基中按设计的方向、深度、厚度及结构形式与地基结合成紧密的凝结体，起到防渗作用。

1.2 水平防渗技术。水平铺盖分利用天然黏土和人工填筑黏土两种，可以就地取材、造价低、施工工作面大、工期短、简单易行，不需要特殊的施工设备和器材。按设计要求施工，可以满足渗透稳定，但渗透量较大，坝基下游仍有一定的坡降。因此在采用水平铺盖防渗时，必须结合下游排水减压设施。

1.3 使用化学补强技术处理水库渗漏。化学补强是在不改变原工程结构的前提下，利用原混凝土结构强度，对其薄弱环节产生的裂缝和破损部分，采用化学物质环氧材料进行局部修补的一种方法目的是恢复建筑物的整体性，保持混凝土的强度、耐久性和抗渗性。环氧材料具有较高的粘结强度，并具有一定的弹性能与新老混凝土很好地结合，是目前较理想的防渗堵漏新型材料。

2 句容市特殊地形（岩溶）水库坝基的防渗漏问题

我国是岩溶分布最广的国家，随着水利工程建设的迅猛发展，在岩溶地区修建水库越来越多。特别是在西部山区水利工程建设中，常常会遇到岩溶地区水库工程建设，由于岩溶这种不良地质现象的存在，给施工期主体工程的结构稳定性、基础的处理措施及运行期工程的蓄水成功与否产生重大影响，甚至影响整个工程的成败。目前，许多大坝修建在岩溶发育的地区，在岩溶发育的岩基上筑坝，其基础处理、水库周边和库区渗漏通道的防渗处理极为重要，同时处理的施工技术也比较复杂。

2.1 岩溶地区坝基渗漏类型。根据岩土透水性质的不同，坝基渗漏可分为三种主要类型：（1）孔隙性渗漏：通过砂砾石孔隙产生的渗漏，一般呈均匀流，渗漏量的大小主要取决于土的粒度成分及其渗透系数；（2）裂隙性渗漏：通过岩石中节理裂隙产生的渗漏。当裂隙很多且互相切割时，渗流近似均匀流；当裂隙发育不均一或不规则时，渗流常呈脉状流；（3）管道式渗漏：通过石灰岩、白云岩等可溶岩中的溶洞产生的渗漏，渗漏量的大小取决于溶洞的大小和数量。这三种类型在坝基中可以在不同部位同时存在，也可以单独出现，主要取决于坝基的岩土分布和地质结构条件。

2.2 岩溶库区渗漏的常用处理措施。由于水库库区渗漏，水库无法正常蓄水，不仅无法完成原设计任务，而坝体存在漏水通道，同样危及坝体的安全。因此，在对新建水利工程进行设计时，必须结合地形地质条件，进行库区的防渗设计；对既有水利工程，当库区存在渗漏问题时，必须采取相应的措施进行整治。混凝土铺盖防渗这种措施适宜覆土较薄、坡度在24°～45°之间的岩石基面的岸坡渗漏区，其关键是要根据所受水头选好混凝土标号、铺盖的厚度和确定水灰比。施工时，应打掉基岩面的尖角，清除面上的泥垢、油污等杂质和强风化的破碎岩石，用水清洗后（最好使用高压水冲洗）垫上2～3cm厚的水泥砂浆，然后浇筑混凝土。这种方法适宜库岸坡度较陡 （45°以上）、基面为岩面目覆土不厚的库岸坡和水头较低的坝体迎水坡面防渗。 对溶洞要进行水泥灌浆和水泥冲砂灌。

2.3 相关建议。基于水库岩溶渗漏问题的复杂性，研究左岸岩溶渗漏的变化趋势显得十分必要。所以对今后在继续深入研究左岸岩溶渗漏问题做以下几个方面的建议：调查各水源地的取水量及动态走向，调整和完善地下水长期观测网点，继续对地下水位、渗漏出逸点、渗漏量等与水库水位的相关的特点进行监测和研究。减少高水位运行下的绕坝渗流量，水库最高水位都不应超过34.0m。尽可能减少水量渗漏损失水量，节约有限的水资源。故建议用多种方法测算渗漏量，如利用测量入库流量和出库流量，以及利用库容曲线取得左岸岩溶渗漏量的直接数据；也可以利用地下水均衡方法估算渗漏量。

3 库区渗漏的危害和解决办法

库区渗漏包括库水的渗透损失和渗漏损失。由于饱和库岸和库底岩、土体而引起的库水损失，称渗透损失，这种渗漏现象称暂时性渗漏。库水沿透水层、溶洞、断裂破碎带、裂隙节理带等连贯性通道外渗而引起的损失，称渗漏损失，这种渗漏现象称经常性渗漏，或永久性渗漏。通常，库区渗漏指永久性渗漏。库区渗漏量的大小由构成库岸和分水岭的岩层的渗透性质、地质结构以及地貌条件所决定。未胶结的砂砾石层是透水性极强的渗漏通道。此类岩层多存在于河湾或平原河谷的河间地段，山前倾斜平原区的库岸也可能遇到冲积、洪积的砂砾石层。当库水位超出此类堆积层时，即产生严重的渗漏。坚硬岩层的巨厚风化壳亦可能形成与之类似的渗漏。喀斯特洞穴、暗河通道是形成库区集中渗漏的主要危险。背斜构造的河谷是形成库区渗漏的有利条件。库水极易沿透水岩层向邻谷渗漏。只有当岩层的倾斜较陡，库水位以下的透水岩层插入邻谷谷底以下时，此种渗漏才可避免。库区与邻谷间的地下分水岭高于库水位时，即使具备其他渗漏条件也不会发生渗漏。邻谷切割深，并且水位低于库水位时，在上述诸条件配合下会形成大渗漏量的渗漏。渗漏量还与沟谷间分水岭的厚薄有关，分水岭愈薄，渗漏途径愈短，渗漏量也就愈大。库区面积大，地质条件复杂，滴水不漏的水库极少见。为了保证水库不漏水或少漏水，必须在查明库区和周围地区的地质、水文地质情况的基础上，因地制宜地采取相应的防渗措施。

4、结语

水库是水利产业的重要组成部分。水库是民心工程，改革开放以来尤其是近年来随着经济的快速发展，国家对水库的各项投资逐渐加大，水库工程的数量、规模及建设质量都有了巨大的进步。但对水库的防渗漏问题我们仍然不能掉以轻心，必须在思想和行动上动作起来，切实提高水库的质量。

参考文献：

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