探讨水库大坝防渗加固技术

【摘要】渗漏是水库的主要病险，如成语“千里之堤，溃于蚁穴”所描述的，如果不加治理，其后果可能是很严重的。本文探讨了目前常见的各种防渗加固技术的特点和适用范围等内容，并重点讨论了几种常用的技术。

【关键词】水库大坝；防渗；加固

水库在国民经济建设中发挥着巨大作用，然而由于各种原因使用一段时间后会出现各种险情，其中尤以大坝为甚。水库大坝的险情有渗漏、滑坡、裂缝，其中渗漏是最普遍的问题，其他两种险情也与渗漏有关，成语“千里之堤，溃于蚁穴”既说明了渗漏可能造成的严重危害，同时也揭示了大坝防渗加固的重要意义。大坝渗漏一般分为坝体渗漏、坝基渗漏、绕坝渗漏、接触渗漏等几种情况，按照渗漏特征又可分为散浸与集中渗漏两种情况[1]。水库大坝的防渗加固处理应根据渗漏的特点和施工技术能力采取有针对性的措施，以保证处理效果既经济又可靠。下面就水库大坝防渗加固技术的类型、原理、适用范围以及施工技术等进行一些探讨。

1水库大坝防渗加固技术类型、原理及适用范围

1.1大坝加固

大坝加固的主要目的，一是提高抗洪的标准，二是解决坝体结构存在的问题，如解决渗漏、滑坡及裂缝等问题。对于第一种情况主要采取加高加宽的处理措施，后面一种情况采取具体的治理措施如下几点：

（1）不加宽情况下的加高，这在水利行业俗称“戴帽”。在坝顶上直接加高，加高高度一般在2m以内，迎水面利用防浪墙直接加高，背水面上部陡一些，并且与上游坝面衔接[2]。

（2）大坝培厚加高。当加高较高（超过3m）时，或者坝体结构较差有必要培厚时采取该措施。一般在背水面培厚，以满足稳定渗流的要求，采用的材料多是风化料、砾砂石等透水好的材料。少数情况下从迎水面培厚，采用粘土、壤土等渗透系数较低的材料。

1.2大坝防渗

大坝防渗的原则是“上堵下排”，上堵即水平防渗和垂直防渗，下排就是在大坝背水坡脚开挖导渗沟、减压井及盖重压渗等。水平防渗是指在大坝上游填筑粘土铺盖或者利用天然铺盖，并结合下游排水减压导渗的一种防渗做法。垂直防渗是在垂直坝体断面方向所采取的防渗措施，如劈裂灌浆、粘土或水泥防渗墙等。

水平防渗的优点是就地取材、造价低、施工简便、工期较短，也不需要特殊的施工机具，但一般要放空水库，而且渗流量较大，下游要采取排水减压措施。垂直防渗可以比较彻底地解决土石坝的渗漏问题，但是施工技术要求较高，还需要专门的机具设备等。选择垂直防渗，还是水平防渗，或者两者结合，需要结合水库的实际情况，经过方案的技术经济方面的比选，确定合理的优化方案。

2水库大坝常用防渗加固技术

2.1劈裂灌浆技术

劈裂灌浆是目前土坝防渗加固中使用最广泛的一种技术，处理坝体疏松、渗漏比较严重的土坝效果非常显著[4]。其做法如下：

2.1.1布孔设计

布孔要根据坝体的具体情况，如小主应力分布情况、裂缝与孔洞位置、地形以及灌浆方法等进行设计。一般河床段沿坝轴或偏上游直线方向布单排孔；较重要的坝或碾压不实，存在风化块石的坝可布两排或三排孔；岸坡段或弯曲段一般采用小孔径布孔，或多排梅花形布孔，但无论采取哪种方式，都要保证形成连续的防渗帷幕。孔距，河床段单排孔一般是3.0～5.0m；岸坡段两排或三排孔，孔距1.5～3.0m。孔深要进入隐患处2.0～3.0m。

2.1.2灌浆压力

灌浆压力是注浆管上端孔口的压力值，也是限制灌浆的最大压力。灌浆压力既要满足劈裂坝基最低能量，也要保证安全和灌浆效果。灌浆压力可参照表1，并经现场试验确定。

2.1.4灌浆工艺：

2.1.5控制项目：压力、灌浆用量、位移与沉降量观测、劈裂宽度控制等项目。

2.2高压喷射灌浆技术

这种技术是在静压灌浆和高压旋喷灌浆基础上发展起来的，也称高压摆喷灌浆技术，可用于中等至强透水层的土坝。

2.2.1设计参数

常用参数如表2。

2.2.2孔距

一般1.5～2.0m，单排孔取下限，双排孔可取上限。

2.2.3施工工艺

工艺流程如图2所示[5]。

2.2.4质量检查

主要检查墙体轴线和地质情况复杂等处。检查项目有钻孔取心、墙体开挖、墙体内原位注水和围井试验等。

2.3水泥防渗墙技术

水泥防渗墙可以非常可靠截断渗流、控制渗流量，其设计布置形式，主要有两种：一种如图1（b）所示放在大坝轴线上或轴线靠近上游一侧；另一种是在斜墙坝的脚上，但需要放空水库。按照钻孔的方式又分为圆形孔和槽型孔。墙厚一般0.7～1.3m，多为0.8m。按照材料分为纯混凝土、钢筋混凝土、塑性混凝土和自凝灰浆几种。按造孔的工法有钻进法、射水法、锯槽法、抓取法和铣槽法等。施工中还将两种或更多的工法组合使用，于是就有了“两钻一抓”、“两钻三抓”、“铣、砸、爆”等组合工法[7]。

3结语

水库大坝防渗加固技术是在实践中产生并发展起来的，所以技术的类型很多。具体选择哪一种的技术也要从当地的实际情况出发，并通过精心设计、精心施工、加强管理等来确保防渗加固的质量和效果。

参考文献：

[1]卓廷召.对水库大坝防渗加固技术的探讨[J].沿海企业与科技，2010（12）.

[2]张淼等.水库大坝运行维护与病险检测处理技术及标准规范应用实务全书[M].石家庄：河北音像出版社，2005.

[3]陈仲策.广东省大中型病险水库除险加固的一些常用方法[J].广东水利水电，2010（4）.

[4]彭国新.浅谈用劈裂灌浆的方法处理横江水库大坝的渗漏问题[J].水利建设与管理，2008，28（3）.