淺談土石壩的防滲措施

1、    淺談土石壩的防滲措施    杜夢(mèng)潔摘 要：我國(guó)河流眾多，徑流豐沛、落差巨大，蘊(yùn)藏著非常豐富的水能資源。同時(shí)，我國(guó)對(duì)水資源的利用和治理也十分重視。我國(guó)大壩的建設(shè)處于世界領(lǐng)先的地位，但對(duì)于大壩的安全問(wèn)題仍然需要更加關(guān)注。水庫(kù)大壩的安全一直是關(guān)系到國(guó)計(jì)民生的大事，土石壩的作用是擋水，但大壩的擋水和滲流是同時(shí)存在的。從大量的工程中可以得知：大多數(shù)土壩的破壞是由滲流引起的，滲流已成為安全問(wèn)題的直接隱患，給人民安全及其財(cái)產(chǎn)帶來(lái)了巨大的損失，因此，找出合理的預(yù)防解決措施是十分必要的。關(guān)鍵詞：土石壩；滲流；防滲一：我國(guó)土石壩建設(shè)現(xiàn)狀土石壩泛指由當(dāng)?shù)赝亮?、石料或?/p>

2、合料，經(jīng)過(guò)拋填、輾壓等方法堆筑成的擋水壩，具有取材方便、投資較少、易于施工的特點(diǎn)。土石壩是歷史最為悠久的一種傳統(tǒng)壩型，也是世界大壩建設(shè)中應(yīng)用最為廣泛和發(fā)展最快的一種壩型。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)的土石壩數(shù)量大概占到大壩總數(shù)量的90%以上【1】，且多數(shù)是在早20世紀(jì)50-60年代修建的。這些工程都是在邊勘測(cè)、邊設(shè)計(jì)、邊施工的工作條件下進(jìn)行修建的，有些工程質(zhì)量很差，留下了很多安全隱患。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)資料，我國(guó)大壩由于滲流而引起的破壞事故率約占31.7%【2】，由于缺少水文、地質(zhì)等資料，土石壩漫壩沖垮者最多，其次就是大壩滲漏導(dǎo)致潰壩，占29.1%，這說(shuō)明由于滲透而造成的潰壩問(wèn)題是相當(dāng)嚴(yán)重的。二：土石壩破壞機(jī)理分析

3、在進(jìn)行土石壩的修建過(guò)程中，采用散粒狀的砂礫進(jìn)行填筑，其顆粒間存在空隙，具有透水性能，因而是滲流的主要途徑。當(dāng)滲流量較大時(shí)，滲流會(huì)帶走土壤的雜質(zhì)顆粒，對(duì)土石壩造成破壞。滲流根據(jù)位置不同，對(duì)大壩的破壞機(jī)理也有所不同。土石壩的滲流主要有以下幾個(gè)方面：1.壩體滲漏水庫(kù)在蓄水后，土石壩由于上下游水位差產(chǎn)生水頭壓力，水流透過(guò)壩體從上游壩面深入，經(jīng)過(guò)壩體在下游壩坡面上已出單的這種現(xiàn)象為壩體滲漏。壩體的滲漏與壩體的各種土料的滲透系數(shù)有關(guān)，壩體的滲水會(huì)使壩體滑坡的可能性增大壩坡土體的抗剪強(qiáng)度減小，發(fā)生局部滲透破壞、流土、管涌或者滑崩的可能性增大。而且土石壩在施工過(guò)程中，層與層之間的結(jié)合面容易出現(xiàn)分層而導(dǎo)致壩體形

4、成滲漏問(wèn)題，其主要原因是由于采取分層分期碾壓填筑時(shí)，未能及時(shí)的處理由于填筑面承受施工車(chē)輛及碾壓機(jī)的碾壓或者施工人員的活動(dòng)而導(dǎo)致填筑表面形成硬殼光面，一般在未做好刨毛處理即鋪新土，最終導(dǎo)致層面之間接觸不良等原因造成的。2.壩基滲漏土石壩的壩基滲漏的主要表現(xiàn)為外坡壩后地面及壩基出現(xiàn)沙沸、浮動(dòng)、膨脹、斷裂等，其破壞主要有兩方面的原因：（1）壩基地址處存在地質(zhì)問(wèn)題，即存在裂縫和破碎帶或者軟弱夾層或者存在喀斯特地形，并且對(duì)這些問(wèn)題沒(méi)有進(jìn)行很好的處理，對(duì)壩體的穩(wěn)定性構(gòu)成一定的威脅。（2）在進(jìn)行壩基的施工時(shí)，對(duì)涂料的碾壓程度以及鋪蓋壩基時(shí)的鋪料含水量較高，則壩基的堅(jiān)固性就會(huì)降低，因而在水庫(kù)蓄水后，壩基會(huì)因?yàn)?/p>

5、承重較高而出現(xiàn)裂縫。且壩基鋪蓋下的反濾層也會(huì)影響水庫(kù)的正常蓄水運(yùn)行，在高壓力的作用下會(huì)被頂穿。三：土石壩防滲措施土石壩的破壞多以發(fā)生滲漏破壞為主，常采用的措施一般可分為水平防滲和垂直防滲兩大類(lèi)。其實(shí)質(zhì)是延長(zhǎng)滲徑，降低壩體浸潤(rùn)線(xiàn)，以使?jié)B透坡降小于臨界坡降，維持土石壩的穩(wěn)定。1.水平防滲：水平防滲的方法簡(jiǎn)便易行，一般應(yīng)用當(dāng)?shù)夭牧?，易于取材，造價(jià)便宜，施工工藝及機(jī)械設(shè)備均較簡(jiǎn)單，與土石壩連接較容易。主要用于中小土石壩的壩基防滲，一般是將粘性土在壩基上游河床分層碾壓形成防滲鋪蓋用以延長(zhǎng)滲徑，從而減小壩基的滲漏損失和滲流坡降，保證壩基的穩(wěn)定。在填筑前對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行清理，鋪蓋上需要設(shè)置保護(hù)層，同時(shí)要在砂礫石地

6、基上設(shè)置過(guò)濾層。2.垂直防滲：土石壩垂直防滲方法大致有：帷幕灌漿、高壓噴射灌漿、土工合成材料、混凝土防滲墻、土質(zhì)防滲體。帷幕灌漿常用于巖石壩基的防滲中，要提前對(duì)周邊的地質(zhì)條件進(jìn)行勘察以確定孔距深度和排距深度；高壓噴射灌漿利用噴射裝置噴射具有高壓的水柱沖擊破壞被灌地層然后經(jīng)由管道灌入漿液灌入與地基緊密結(jié)合，構(gòu)成連續(xù)的防滲體結(jié)構(gòu)；土工合成材料主要用于壩體或者岸坡的防滲；混凝土防滲墻適用于壩基較厚的情況，在壩體及壩基上挖深度適中的槽、孔，并向其中澆筑漿液，采用混凝土將二者聯(lián)合形成一體的混凝土墻從而達(dá)到防滲的效果；土質(zhì)防滲體是土石壩防滲中使用最普遍的防滲結(jié)構(gòu)，多采用黏土進(jìn)行填筑使壩體的滲透量降低，穩(wěn)定滲流。四：結(jié)語(yǔ)土石壩的滲流由許多原因造成的，它取決于工程的地質(zhì)情況、水文情況、大壩的施工以及運(yùn)行情況以及一些不確定的因素，所以應(yīng)該定時(shí)地對(duì)大壩進(jìn)行認(rèn)真的檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)大壩的缺陷以盡早進(jìn)行維修以確保大壩的安全和正常運(yùn)行將損失降