昆明市晋宁区水务局水利管理站 云南昆明 650600
摘要：本文主要介绍了小型水库土石坝在坝体、坝基和绕坝等部位产生渗漏的主要原因，并对渗漏提出了相应的处理技术，望能为后续土石坝工作提供参考依据。
关键词：土石坝；渗漏原因；处理技术
1土石坝渗漏原因分析
1.1坝体渗漏产生的原因
（1）土料渗水性较大或者坝体尺寸单薄都会导致散浸。
（2）坝后反滤排水体的高度不够、下游水位过高，会导致洪水淤泥倒灌，从而使得反滤层被淤泥堵住，在下游坡面会出现大范围散浸情况。
（3）存在白蚁、蛇或者鼠在坝身打洞，坝身有较多的生物洞穴，亦或是坝体的土料中存在树根，杂草，这些树根、杂草腐烂后就会出现坝面坍塌的情况。
（4）筑坝的质量较差，存在碾压不实、铺土过厚的情况，如分层填筑斜墙和心墙时，层面结合不结实，就会导致坝体渗漏。
1.2坝基渗漏产生的原因
坝基渗漏的主要原因是工程地质条件不良的情况，如有透水地基，在工程施工中没有采取有效的措施，从而导致坝基出现渗漏。
（1）清理坝基不彻底。在施工时没有将树根和杂草等清理干净，导致汽腐烂后和坝体结合从而形成渗漏。
（2）施工管理工作中在库内进行挖坑取土工作，导致天然铺盖被破坏；亦或是水库放空时铺盖被暴晒从而出现裂缝，但未对其进行处理；也可能在取土修建鱼池时，导致地基渗透的稳定性遭到破坏，从而致使坝基渗漏。
（3）未采取必要的防渗措施。举例而言，坝基是透水的卵石层或砂石层，截水槽深度不够，没有和不透水层进行连接，亦或是地基没有进行截水槽处理，也可能截水槽的填筑质量不好，导致厚度不够，铺盖补偿，从而导致防渗效果差。
1.3绕坝渗漏产生的原因
（1）坝岸接头防渗措施不够完善，举例而言，存在岸坡截水槽没有接入不透水层，甚至将透水性的天然覆盖层挖了，从而使得内部强透水层被破坏，导致绕坝渗漏问题严重。
（2）水库两岸地质条件较差，比如存在覆盖层单薄的情况，或者风化岩层透水性较大，存在岩溶、岩层被破坏、未对生物洞穴进行处理，从而导致漏水严重。
（3）土石坝施工质量差，比如截水槽回填质量差、岸坡开挖过陡等，尤其是如果土石坝的防渗体不能与岸坡相结合，会使得绕坝出现集中渗漏，危害到大坝的安全。
2土石坝渗漏处理技术
近年来我国土石坝渗漏处理技术取得了较大进步，相继出现了套井回填粘土、斜墙法以及灌浆法等多种渗漏处理技术，但受限于施工进度与施工条件，渗漏处理技术的使用必须结合实际情况确定。本文针对几种常见土石坝渗漏处理技术进行分析，具体内容如下：
2.1塑料薄膜防渗斜墙
塑料薄膜作为一种新型的防渗结构，其本质上属于土工膜，在我国湖北、湖南、北京、云南、四川等地土石坝渗漏处理工作中得到广泛应用，效果十分突出，如图1所示。塑料薄膜的防渗性能十分优越，包括成本低、施工技术简单、人力与机械设备投入少、施工工期短等，广泛适用于放空水库的坝体防渗处理。实际应用过程中，具体要求如下：
图1 水库大坝塑膜防渗示意图
2.1.1塑料薄膜的选择
常见的塑料薄膜有高填充合金塑料防渗薄膜、聚氯乙烯防渗薄膜以及聚乙烯防渗薄膜等，其中，聚乙烯塑料薄膜凭借其抗裂性能优越、不易老化、抗低温、质地柔软等特征得到广泛应用，其厚度一般在0.1到0.2mm之间，而幅宽一般在2到10m之间。
2.1.2铺膜范围
上至上游坝脚，下至坝顶全面都需要铺设塑料薄膜，大坝两侧还需要铺设到两岸岩开沟中进行固定与掩埋。如果铺膜的高程达不到坝顶或者最高校核洪水位，且铺膜高程低于正常蓄水位，则导致水流会避开塑料薄膜于下游坡面处流出，从而导致防渗效果不理想。因此，塑料薄膜的铺设必须到位。
2.1.3主要施工工艺
（1）坝面清理；施工之前需要对大坝表面进行清理，确保基础垫层的平整度，严格遵守设计要求实施削坡，将大坝表面存在的杂物全部清除；接着，开挖出两坝肩固埋沟、锯齿台以及坝锺截流槽；最后，对坝面实施平整处理。若是坝坡存在塌坑状况，则需要实施开挖回填处理，同时实施整平与夯实。
（2）塑料薄膜拼接；作为防渗效果的重点环节，塑料薄膜的接缝工作极其重要。常见的接缝方式主要有焊接、粘结以及搭接，其中以粘结与焊接方式获得的防渗效果更佳。
（3）塑料薄膜的铺设；通常采取横铺的方式，方向自上而下，并联系蓄水作业。裁剪塑料薄膜的时候需要预留出3%到5%之间的褶皱长度。铺膜过程中，塑料薄膜不能拉扯过紧，避免在后续填压夯实过程中受到负荷而被破坏。塑料薄膜的铺设速度必须和保护层回填的速度保持一致，避免速度存在差异使得塑料薄膜长时间暴露在外界环境中，加速老化，缩短使用的寿命。
（4）保护层填筑土料；保护层填筑的质量能够直接决定整个塑料薄膜防渗效果的好坏，需要引起施工单位的高度重视。回填土料中不能存在任何杂质，并且严格控制含水量。每层铺松土的厚度不能超过20cm，同时需要实施夯实处理。
2.2 粘土斜墙法
粘土斜墙是将粘土作为防渗材料，在原坝上游分层填筑形成，使用人工或者机械夯实形成斜墙。
（1）粘土斜墙的主要优点在于其施工简单、造价成本低、使用范围为坝坡不稳定、坝体不高以及坝体渗漏严重的水库，此外，土石坝附近有适合做防渗体土料的小型水库也可以优先考虑使用粘土斜墙法。这种方法主要使用的是在坝体上游使用粘土斜墙的措施，形成一道新的防渗体，针对较薄的透水层的坝基渗漏，也决议使用这种技术。
（2）使用粘土斜墙法施工技术，需要注意以下几个方面的内容：首先，对基础和两岸结合面的处理要彻底；其次，对土料要分层碾压夯实；最后，需要保障各项主表复合建筑大坝的相应要求。只有做到这几点，才能保障对大坝的防渗工作达到相应要求和预期效果。针对大坝的迎水面，在保证冲涮部位的填筑质量以外，还可以铺设30厘米后的砂卵石垫层，再浇筑厚度为15厘米的C20混凝土护坡。在使用混凝土浇筑时，需要采用错缝浇筑的方式，在缝隙内灌注沥青。
2.3坝基灌浆法
土坝坝基灌浆方法，土坝坝基灌浆有以堵漏为主的定孔位灌浆和帷幕灌浆以及高压喷射灌浆等法。
（1）定孔位灌浆。它是用γ射线电测仪，电测找水仪、甚低频电磁仪等仪器探测岩层漏水途径，从而确定定孔位进行灌浆。此种方法使用于坝基绕坝集中渗漏，溢出点少，但渗漏量大，进口位置不易探清情况。
（2）帷幕灌浆。该法适用于坝基或绕坝渗漏较为严重，集中渗漏溢出点多，范围宽的坝基或绕坝渗漏处理，特别是宽心墙坝或均质坝，当存在坝体、坝基和绕坝渗漏时，更宜优先选用帷幕灌浆方案。具体如下：
1）孔深应根据坝基钻孔压水试验资料并结合工程的渗漏等具体情况而决定。
2）灌浆材料：基岩帷幕灌浆常采用水泥浆和水泥粘土浆。水泥粘土浆中的水泥用量一般占水泥粘土总量的25%～30%，有的达50%，由于加入粘土改善了灌浆材料可灌性，同时，对于水泥灌浆无效的细微裂缝（小于0.1～0.2mm）也能有效灌注。水泥粘土浆不仅灌浆止漏效果好，而且大大降低了工程造价，特别对于砂砾石地基灌浆，更是理想的材料。粘土虽然固结性和耐久性差，抗渗透水压力低，但它与水泥混合使用则可取长补短。
3）帷幕厚度可根据帷幕承受的最大水头及允许水力坡降
由计算确定，计算公式如下：
（3）高压喷射灌浆。高压喷射灌浆法是山东省水科所运用从日本引进的技术原理，经过研制改进在山东省推广应用的地基防渗新技术。高压喷射灌浆适用于软弱土层、砂层、砂砾石层，也可用于较大粒径的卵石层、漂卵石层的防渗加固。
3.结束语
综上所述，土石坝形成之后，在坝身和坝基处都会存在不同程度的渗漏情况，如果渗漏情况严重，就可能会出现管涌和流土等渗流，使得水库大坝和人们生命安全受到威胁，这就需要了解土石坝渗漏原因，并采取有效措施维护土石坝的稳定。
参考文献：
[1]张良.水利工程土石坝坝体的防渗处理对策[J].居舍，2018（24）：245.
[2]刘亮.土石坝坝基渗漏及坝后浸没处理[J].东北水利水电，2017，35（11）：30+42.
[3]郭卫华.浅析水利工程土石坝防渗加固施工[J].城市建设理论研究（电子版），2017（29）：121-122.
论文作者:李琼华
论文发表刊物:《基层建设》2019年第11期
论文发表时间:2019/7/1
标签：坝基论文; 土石论文; 塑料薄膜论文; 防渗论文; 粘土论文; 大坝论文; 水库论文; 《基层建设》2019年第11期论文;