云南省红河州弥勒市水电勘测设计队
摘要：喀斯特岩溶地区虽然有着良好的水库修建地形条件，但是却必须要面临严重的渗漏问题，修建好的水库经常出现库底塌陷落水、库岸坍塌渗漏、渗漏淘浊坝体等问题，对于水库的正常运行产生了严重的影响。基于此，本文重点针对喀斯特岩溶地区水库防渗处理进行了详细的分析，以供参考。
关键词：喀斯特；岩溶；水库；防渗处理
近几年来，我国越来越重视水利基础设施建设。而在各级党委、政府部门的领导下，全国各地也加大了水库的修建和已建水库的除险加固。但是很多水库在修建过程中，由于技术条件的限制，并没有进行全面而细致的地址勘察。使得很多水库都出现了不同程度的渗漏问题。在这种情况下，必须要对喀斯特岩溶地区的水库渗漏问题进行详细的分析，并针对性的提出防渗处理措施。
一、水库防渗方案类型
一般情况下，针对水库的防渗处理主要有几种：粘土水平铺盖、垂直防渗帷幕、砂浆或混凝土封堵、围堤或围井等。其中，如果坝基为砂卵砾石层，就要优先使用粘土水平铺盖进行防渗处理；如果是水泥灌浆形成的防渗墙体或者截水帷幕，就要优先使用垂直防渗帷幕进行防渗处理；如果是库区断层破碎带或者溶洞，就要优先使用砂浆或混凝土封堵进行防渗处理；如果要对库区落水洞或者其他垂直渗漏通道进行围堵，就要使用围堤或围井的防渗处理措施。其中针对喀斯特岩溶地区的水库的防渗处理，尤以防渗帷幕的施工效果最好。
二、防渗帷幕的设计原则分析
喀斯特岩溶地区水库的防渗帷幕，指的是针对水库坝址区拟定的防渗轴线上，通过钻机钻孔、孔内注浆等方式对溶浊裂隙、洞穴、岩溶通道等的渗漏问题进行封闭，使岩石内部形成连续的阻水体，进而有效避免水库出现渗漏问题。
（一）全面调研水库渗漏部位的地质条件和水文条件
在正式开始进行防渗帷幕的设计之前，不仅要对水库的渗漏部位进行明确，还要对渗漏部位的地址条件以及水文条件，采取一系列勘察手段来了解喀斯特岩溶发育的基本情况以及发育特点。只有这样，才能够保证防渗帷幕设计的科学合理性。
（二）加强水库坝址区有利地质条件的应用
在防渗帷幕的设计过程中，需要对水库坝址区的有利地质条件加以利用，例如水库坝址区的有利隔水层等，然后在充分考虑技术、施工以及经济成本等因素之后选择出科学合理的帷幕布置形式。另外，为了对水库渗漏比较集中的位置进行精准的确定，还可以采取一些必要手段，例如钻孔连通试验、物探手段等，务必保证帷幕定线将全部的渗水通道都成功堵塞，并通过最短的直线将帷幕与隔水层进行有效的连接，为防渗效果的提升提供保障。
（三）注意防渗帷幕灌浆设计参数的科学合理性
要想保证喀斯特岩溶地区水库的防渗处理效果，必须要注意防渗帷幕灌浆设计参数的科学合理性。首先，针对拟定灌浆区，要重点控制地段选择的代表性。在进行实地试验的时候，要通过调整孔距、排距、灌浆压力以及灌浆工艺方法的差异，来确定最佳的灌浆参数。其次，同一个水库的灌浆帷幕设计，还要选择多样化的孔距以及排距。根据具体地段的实际情况进行孔距以及排距的设计，保证疏密合理。
（四）以渗漏部位为基础进行防渗帷幕的布置
要想保证喀斯特岩溶地区水库的防渗处理效果，必须要以渗漏部位为基础进行防渗帷幕的布置。首先，要对水库渗漏部位的具体构造进行详细的调研，确保帷幕轴线通过的地段的具体构造都相对简单，以垂直构造破碎带为最佳，尽量不要让帷幕轴线经过断层，同时还要远离岩溶洞穴发育的地段。如果无法避开岩溶暗河或者岩溶通道，那么就要尽可能的保持帷幕线与其相垂直，通过缩短长度降低钻孔难度，为帷幕效果提供保证[1]。
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三、喀斯特岩溶地区水库防渗帷幕的布置形式
不同的帷幕轴线与拦河大坝之间，有着不同的位置关系。而位置关系不同，防渗帷幕的布置形式也就会有所差异。一般情况下，防渗帷幕的布置形式主要有以下几种类型。
（一）平面帷幕布置形式
1.直线式
在平面帷幕布置形式中，与河谷垂直、与大坝轴线方向平行的帷幕，就是直线式平面帷幕。这是现阶段最常用的一种坝基防渗手段，有着立竿见影的效果。如果水库的坝基或者绕坝发生渗漏，那么就可以使用直线式平面帷幕的布置形式进行渗水通道的强行隔断。例如，师宗县的东风水库、弥勒市的西二镇岔河水库、朋普镇者圭水库、新哨镇雨介水库等都以直线式平面帷幕的布置形式为主。
2.前倾式
在平面帷幕布置形式中，如果帷幕的轴线向上游有着明显的倾斜，那么就可以叫做前倾式平面帷幕。这种帷幕布置形式经常在上游坝基绕坝渗流中见到。使用这种帷幕布置形式的优势为：可以将渗水岩层进行直接切断，避免渗水沿着坝肩对坝体进行淘浊，可以对坝体起到很好的保护效果以及防渗效果。例如，弥勒市的洗洒水库，的右岸坝外帷幕轴线就向上游的倾斜就十分明显，与坝轴线的交角为23度，不仅将右岸岩层的渗水进行了强制性的阻隔，还对绕坝的渗漏问题进行了有效的处理。
3.后倾式
后倾式也是平面帷幕布置形式的一种，与前倾式相反，岸坡帷幕轴线向下游倾斜。一般情况下，当绕坝渗漏水源来程相对较远，且与近坝肩、坝基渗水没有密切关联的时候，就可以使用后倾式，对渗水回流冲刷淘浊坝体进行预防，对坝体进行有力的保护。例如，洱源县海西海水库Ⅱ号渗漏带，因为左坝脚外有三个集中渗漏出溢点，渗水量非常大，针对这一渗漏部位的防渗处理，当初在筑坝的过程中，只是通过砂管将渗水向坝外引去。但是在水库扩建、大坝加高之后，Ⅱ号渗漏带的渗水问题反而加大了，甚至还会产生回流，对坝体进行直接侵害。针对这一问题，相关设计人员就应当先明确具体的渗漏通道，然后根据渗漏带的具体分布进行帷幕轴线的设置，在左坝肩部位，使之与坝轴线帷幕直接相连。这样，左岸坝外的帷幕轴线就会向下游倾斜，并且顺着河岸延伸至下游246米，彻底将渗水排除了坝外，对坝体进行了有力的保护[2]。
（二）剖面帷幕布置形式
1.悬挂式
悬挂式帷幕是一种剖面帷幕布置形式。当水库的隔水层埋藏过深，帷幕底无法到达隔水层或者相对隔水层的时候，就可以采用悬挂式帷幕的布置形式。这种剖面帷幕布置形式的深度较大，非常适合在相对弱的透水层中悬挂。例如，祥云新兴苴水库、蒙自庄寨水库等都是使用悬挂式帷幕进行防渗处理。针对悬挂式帷幕的布置，必须要保证深入到弱透水层中，且帷幕的深度还要对坝前水头至少一半进行有效的削减，保证渗径得以延长，对渗水的流速加以控制。
2.接地式
除了悬挂式帷幕之外，另一种剖面帷幕布置形式就是接地式帷幕。这种防渗帷幕布置形式，必须要保证帷幕幕底可以向隔水层或者相对隔水层中深入。因为，接地式帷幕的稳定性受到隔水层稳定性的影响，所以针对隔水层或者相对隔水层埋藏较浅的坝基的渗漏问题，可以优先使用接地式帷幕[3]。
结语：
综上所述，由于特殊地质条件的影响，喀斯特岩溶地区的水库修建与运行经常面临渗漏问题。所以，要想保证喀斯特岩溶地区水库建成后能够正常运行，必须要重视水库的防渗处理。根据不同的情况，选择不同的防渗处理方式。而在众多防渗处理方法中，防渗帷幕是防渗效果最佳、最实用的一种渗漏处理方法。根据水库渗漏的实际情况，针对性的选择防渗帷幕，保证防渗处理效果，才能够对水库渗漏问题进行控制，发挥水库的真正作用。
参考文献：
[1]娄国启.喀斯特岩溶地区水库除险加固存在的问题及解决对策[J].科技创新导报，2017，14（22）：119-120.
[2]王芸.喀斯特岩溶地区水库防渗处理分析[J].陕西水利，2017（S1）：116-117+124.
[3]陈勇.麻沟水库库首右岸喀斯特岩溶段防渗帷幕设计浅析[J].陕西水利，2016（04）：143-144.
论文作者:许树华
论文发表刊物:《建筑细部》2019年第13期
论文发表时间:2019/12/5
标签：帷幕论文; 水库论文; 防渗论文; 喀斯特论文; 岩溶论文; 水层论文; 轴线论文; 《建筑细部》2019年第13期论文;