北流市蟠龙提灌工程管理所 广西玉林 537000
摘要：现在我国水利行业的发展速度正不断增加，水利项目也在不断的增多，由此水库土石坝的建设质量显得格外重要。然而因为一系列问题的限制，造成土石坝出现很多问题，其中渗漏、开裂以及沉陷问题的发生几率比较高。本文先是探究了小型水库土石坝发生渗漏问题的常见原因，之后论述了其防渗加固的有效途径。
关键字：土石坝；防渗；加固
1、前言
土石坝主要是指施工所在地的混合料、土料以及石料等，利用抛填以及辗压等手段来将其堆砌为挡水坝。土石坝在我国的应用历史较长，上个世纪的很多水库都会选择土石坝，然而由于受到当时技术以及经济的制约，在建造土石坝时，没有对齐地基透水层进行防渗处理，也会由于防渗系统不科学、本身填筑质量问题以及白蚁危害等等，造成土石坝中出现种种问题。为了减缓土石坝的渗透破坏问题，避免其发生溃坝等严重事故，一定要对土石坝实施防渗加固处理，避免险情的出现。
2、小型水库土石坝渗漏问题的出现原因
由于我国现存土石坝类型水库建设时间较早，均或多或少出现渗漏问题，这一渗漏问题主要体现于坝体、坝基以及坝肩的结合处，同时坝后坡会发生浸润线偏高问题，出现散浸以及管涌情况。通过对渗漏问题产生的原因进行探究后发现：首先是由于在建设时期，所使用的施工设备比较落后，造成土料不能够得到密室、均匀的碾压，导致墙体出现过大的漆透系数，再加上土石坝在长时间的投入使用之后，大坝会发生不均匀沉降问题，进而导致墙体出现开裂问题，形成渗漏通道；其次是因为没有对坝基以及坝肩进行充分的清基，导致基岩风化层过厚，透水率提升，再加上坝基以及坝体间会产生接触破坏，进而造成土石坝发生渗漏情况；最后，土石坝在通过长时间的使用之后，上下游护坡会遭到严重的破坏，排水设施受损的几率非常高。
3、小型水库土石坝的加固方法
3.1坝顶加高
需通过水文方法来对坝顶高进行计算，若是现状不超过所规定的坝顶高，则可以考虑增设防浪墙，也能够对土石坝实施加高处理。通常为了降低施工造价，并使施工质量得到更好的控制，可以考虑防浪墙技术。
3.2坝体稳定性论述
通过公式来对坝体展开计算，由于相关规定中已经明确了稳定安全系数中的最小值，若是最终的计算值不超过这一最小值，需要对 下游坝坡培土实施增厚处理，也可以选择边坡放缓技术，以使水库土石坝得到加固处理。
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3.3护坡技术
由于土石坝多年投入使用之后，其下游区域会由于冻胀、冰推或者是浪淘等情况，出现护坡块石破坏问题。此时需要通过返修以及维修护坡等方式，来对土石坝进行加固处理。
3.4科学使用排水减压沟
一般 水坝的固化质量会受到排水减压沟实效的影响，所以为了使水坝得到加固处理，需要于原排水沟后坝下一直到公路下游区域，也就是新坝脚下游再次布置排水减压沟，要求挖至基础透水层同时进行反滤、护砌处理，以保证排水的通畅性。为了降低成本，原排水沟块石在被拆除之后，可以布置于排水沟砌护，另外集中渗流部位应当做好反滤填料施工，通过无砂管来把原排水沟渗水引致新排水沟之中，并通过风化料填平填好原排水沟。
3.5倒挂井防渗墙加固方法
利用单井开挖方式，先主后副的开挖顺序，保证混凝土防渗墙间可以相互搭接，即能够构成一个相对完整的防渗墙。其劣势在于防渗墙接缝相对较多，在对副井进行开挖处理时，需要先把和主井相互接触的混凝土凿除干净，这会造成施工的难度提升，同时施工进度也会受到影响；优势在于由于是单井作业，工程量会比较小，土压力会相对较小，所需配备的设备容易解决，施工的安全更有保障。随着科学技术的不断发展，现以对传统的倒挂井防渗墙加固方法进行了改革优化，转变为组井开挖方式，可以分序施工，井组的施工顺序为先单后双，同样需要形成整体的混凝土结构防渗墙。相比于单井作业，组井开挖技术的优势在于减少了接缝，提升了施工质量，另外通过土拱作用，也可以使施工的安全程度大大提升。
最后，还需要对病害水库实施安全监测，通过巡视检查及时发现渗流破坏迹象、各种裂缝以及沉降问题、滑坡征兆等，通过同位素探测装置来对各个隐患进行勘测，利用大坝原型观测装置来实施监控，在开展安全监测的前提下，科学的选择加固手段。
4、小型水库土石坝的防渗手段
4.1粘土灌浆技术
在坝体出现全断面之后可以考虑使用粘土灌浆技术。虽然粘土灌浆技术的成本造价低，同时施工难度小，然而因为灌浆质量很难进行控制，尤其是坝体以及坝基之间可能会发生接触渗漏问题，同时很难彻底的解决。
4.2复合土工膜防渗技术
该技术是讲复合土工膜铺设于坝体迎水坡面，然后将混凝土块或者是砂石等材料覆盖于上层。复合土工膜防渗技术对于施工技术要求相对较低，同时造价也不高，然而在施工中复合土工膜容易被刺破，并且接口质量很难得到保障，或者是大坝底部和其周边弱透水层不能够保证铺设质量，进而导致防渗效果降低。像是永定龙寨水库中使用了复合土工膜防渗技术，然而通过一段时间的运行之后发现背水坡处存在渗漏问题，坡面湿润度也比较大。
4.3混凝土面板
该方法需要对坝体的迎水坡进行混凝土的浇筑作业，从而形成一层厚度适当的钢筋混凝土或者是混凝土结构面板，以保证防渗的效果，同时提升坝体的稳定程度。混凝土面板材料多会应用在堆石体或者是砌石体大坝中。尽管混凝土面板已经具有一定的防渗能力，但需注意一定要将面板放置于基岩上，同时做好基础帷幕灌浆施工。比如说某市的石门岩水库，采用的是浆砌石重力坝，该类水坝即使用钢筋混凝土面板材料进行防渗施工，达到了很好的效果。
4.4劈裂灌浆技术
该技术是采取钻孔的方式，通过对粘性土泥浆施加压力，使其可以顺着轴线方向运行，进而劈开坝体，形成一个封闭同时垂直连续的防渗帷幕，并使漏水通道获得集中填充。此技术可以利用浆坝互压以及坝体土所出现的湿化沉降固结作用，来保证坝体的变形稳定性。由于劈裂灌浆机械相对简单，可以满足土砂坝地基，但是不可以应用到卵砾石或者是粗砂坝基中，同时劈裂灌浆技术注重施工技术，施工质量较难把控。
4.5高压喷射灌浆技术
高压喷射灌浆技术通过钻机以及多种喷射方式进行造孔，也就是把有喷头的灌浆管放到提前预定的土层位置，通过高压将水或者是泥浆喷射到土层中，通过喷射流来对土层进行冲击破坏。土体在收到冲击之后，土粒会由其中逐步的剥落下来，小颗粒会和泥浆共同的冒出地面，大颗粒则会和所灌入的浆液不断的混合掺搅，进而形成凝结体。该类施工方法的优势在于对施工设备的要求不高，质量也会更为可靠，也适用于强风化岩基，其缺点在于成本高，对施工技术的要求高。
4.6振动沉模技术
该技术是通过强力振动作用，以使空腹模板能够沉入到土层之内，之后需要将泥浆材料灌入到空腹模板内，要求边振动边拔模，这样泥浆材料可以滞留在槽内，凝固后能够形成单块板墙。完成上述工序之后，可以连接起各个单板，这样就能够形成一个比连续同时可靠的防渗板墙帷幕。该技术的优势在于可保证防渗效果，可以应用在砂砾石坝基中，然而其对机械化的要求比较高，对于造墙的深度还有操作平台均有限制。
结语
渗漏问题的产生会造成小型水库土石坝的稳固性能降低，造成小型的水库的安全性大打折扣。通过若干年的发现，针对于土石坝防渗加固方面的研究正在不断加深，相关的技术也有了很大的发展，大大保证了土石坝的稳固性，使小型土石坝类水库的防洪以及兴利作用得到充分发挥。
参考文献
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论文作者:温坚
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第24期
论文发表时间:2018/1/22
标签：土石论文; 水库论文; 防渗论文; 技术论文; 防渗墙论文; 坝基论文; 排水沟论文; 《建筑学研究前沿》2017年第24期论文;