摘要：我国的小型水库众多，它们分布区域广，坝型多样，在为农业生产、人民生活用水和工业用水方面提供可靠的水源的同时，在防洪保安中也发挥了巨大的作用。然而大部分水库工程的挡水建筑物是建于上世纪五十至七十年代的土石坝，受当时经济技术条件制约及该地区地质条件的影响，许多水库都存在不同程度的渗漏问题，本文作者根据自己的工作经验，总结产生水库渗漏问题的原因，并介绍灌浆技术在小型病险水库除险加固工程中的应用实践。
关键词：小型病险水库；除险加固；灌浆技术；应用
1.小型病险水库基本情况
我国的小型水库众多，由于多种原因，水库都不同程度存在病险问题，一直是水利工作的重点之一。这类水库中，多属于20 世纪60 年代～70 年代修建的“三边工程”（边勘测，边设计，边施工），普遍存在防洪标准偏低，设计达不到规范、规定要求，工程施工质量差，工程老化失修等问题。从而形成了大量病险水库，不仅造成水库不能正常运行，其效益不能充分发挥，而且还严重威胁到下游人民生命财产的安全。“十二五”期间国家投入巨资对小型病险水库进行除险加固，消除了绝大部分小型水库存在的病险。
2.小型病险水库渗漏类型
小型水库工程的挡水建筑物大多数为土石坝，由于建坝时透水层没有采取有效的防渗措施，水平防渗的长度或垂直防渗的厚度不够，坝体施工质量差，坝内涵管与坝结合不严密，坝基覆盖层没有很好的清理，坝头与山体结合面和山体裂隙岩层的漏水带未进行严格处理等因素，当水库蓄水后，在水压力作用下，水流会沿着坝身土料、坝基土体和坝端两岸地基中的孔隙渗向下游，造成坝身、接触、坝基或绕坝渗漏。从渗漏位置来看可归结为四种类型，分述如下：
2.1坝基渗漏
坝基渗漏由两种情况造成：一是河床砂砾石层产生的坝基渗漏，此类渗漏形成的主要原因为在水库基础清理时，未把河床砂砾石层清除掉，砂砾石层透水性极强，容易产生管涌渗漏。二是基岩风化节理裂隙带产生的坝基渗漏，形成的原因主要由于岩性坚硬且脆，在各种应力作用下表层形成了以张性节理裂隙为主的风化带，其渗透系数较大，由于坝基没有很好的清理，造成生渗漏。
2.2坝肩渗漏
由于坝肩两侧坡麓地带堆积有坡积物或崩积物，堆积厚度变化大，以含泥碎块石、含碎石粉质粘土为主，组成成分杂乱无章，结构松散，含泥量变化大，透水性也变化较大，部分土体属渗流管涌土，部分水库由于开挖不彻底，部分坝肩直接置于坡积物或崩积物上，造成渗漏。
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2.3坝坝身渗漏
坝身渗漏形成的原因主要有两个：一是由于填筑质量差或筑坝材料质量差而产生的坝体渗漏问题，大部分小型水库工程的挡水建筑物始建于上世纪五十至七十年代的土石坝，受当时经济技术条件的制约，坝体存在两个主要的问题，一是由于当时大多采用人工填筑（滚碾或蛙式夯打）压实，致使绝大部分的土石坝填筑质量较差，不能满足现行《碾压式土石坝设计规范（SL274-2001）》对压实度要求；二是由于没有进行严格的质量控制，部分防渗土料质量较差，土中碎石含量较高或土料含水量过大，碾压不实，有松土层，坝身分层、分段、分期填筑时，各结合面结合不好，由此坝体防渗性能较差，从而产生了坝体渗漏问题。二是因坝体结构不合理（如坝下涵管）而产生的渗漏问题。因坝体结构不合理而产生的渗漏问题主要有以下几种情况：1.坝内涵管与坝结合不严密，沿涵管周边形成渗漏，严重时坝体迎水面形成下陷；2.坝身的涵管，由于其强度和基础变形考虑不周而断裂，有压水流通过裂缝沿管壁及坝坡薄弱部位渗出；3.均质坝坝坡陡，反滤层设计不当，迫使浸润线在坝的背水坡反滤排水体以上逸出；4.复式断面土坝的粘土防渗体与下游透水坝壳之间，缺乏良好的过渡层，使防渗体遭到破坏透水。
3.灌浆技术的应用
随科技的进步和防渗材料的发展及施工技术条件的改善，防渗处理的手段呈多样化，从上述产生渗漏问题的原因来看：河床砂砾石层产生的坝基渗漏问题除灌浆以外，可采用防渗墙处理，但两者相比，灌浆处理更具经济合理性；坝肩碎石土层（崩积物、坡积物）产生的坝肩渗漏问题除灌浆以外，可采用土工膜处理，但两者相比，灌浆处理能更彻底的解决问题；基岩风化节理裂隙带产生的坝基渗漏问题，灌浆是最好的解决办法；由于填筑质量差或筑坝材料质量差而产生的坝体渗漏问题除灌浆以外，可采用套井处理，但套井处理必须放空库水，且套井造孔时遇到地下水时无法有效截渗和保证填筑质量，相比采用劈裂灌浆对施工条件的要求要低的多；因坝体结构不合理而产生的渗漏问题，如涵管的封堵，与其他手段相比，在减少对坝体的影响 和适应性上，采用灌浆封堵有明显的优势。由此可见灌浆技术在水库防渗处理中是一项值得推广应用的技术。
根据灌浆材料的不同，一般可分为粘土灌浆或水泥粘土浆灌浆、水泥灌浆或水泥砂浆灌浆、化学灌浆等，其使用范围和施工工艺简述如下：
（1）、粘土浆或水泥粘土浆灌浆：适用于坝身和非岩性坝基的堵漏和截流。灌浆孔的布置，一般可在渗漏段沿坝轴线布设单排孔，也可以根据实际需要增加排数；孔距应根据土层的渗水情况和采用的灌浆压力等因素综合考虑；布孔由疏到密；孔深应超过漏水部位3～5m。
（2）、水泥或水泥砂浆灌浆：适用于破碎岩基的固结灌浆和帷幕灌浆。布孔时孔距与排距必须满足防渗帷幕的连续性，一般可根据坝基的透水性和承受水头压力大小来决定，一般孔距2m左右；帷幕线应布置在心墙坝和斜墙坝截水齿墙中心，或均质坝的坝轴线上游，排数根据实际需要确定。水泥砂浆一般适用于大流量的松散堆石体或类似地质情况的堵漏
（3）、化学灌浆：适用于坝基防渗，浆液粘度很低，与纯净水差不多，能灌入0.15mm以下的细缝，或0.1mm以下的粉砂，且能缩短凝结时间。
4.结语
针对土石坝的不同安全问题，应根据实际情况，采用相应的维修措施。现今对于中小型土石坝的除险加固问题主要是防渗问题，根据目前已实施的工程经验来看，灌浆技术是一项经济技术合理、适应性广泛的防渗处理手段，值得推广应用。但产生渗漏的原因是多样的，因而防渗处理手段也不是唯一的，采取灌浆技术时，还应根据具体的渗漏原因采取其他相应的处理方式使之有机的结合。
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[3]黄后远.浅谈水利施工技术及灌浆施工应用[J].城市建设理论研究（电子版），2014，（29）：109.
论文作者:史静艳
论文发表刊物:《基层建设》2016年30期
论文发表时间:2017/2/22
标签：坝基论文; 水库论文; 防渗论文; 涵管论文; 土石论文; 粘土论文; 工程论文; 《基层建设》2016年30期论文;