水利工程土石坝坝体防渗技术探析

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引言

早期土石坝主要以低矮坝型为主，近年来随着筑坝技术的发展，土石坝技术开始在一些高坝中得到了广泛使用。大型土石坝由于受到水压、地质环境以及施工技术等多方面因素的影响，投入使用后容易出现坝体渗漏问题。为了保障土石坝的结构安全，技术人员一方面要深入分析渗漏问题的形成原因，另一方面又要对症下药，采取针对性的防渗措施，提高土石坝坝体的防渗效果，保障土石坝的使用安全。

1水利工程土石坝坝体的渗漏原因

1.1土石坝改建扩建中，新旧防渗体衔接处理不当

土石坝由于自身结构简单，坝体材料易于获得，因此可以比较方便的进行改建和扩建，从而使土石坝不断的满足防洪、蓄水等功能需求。但是在土石坝改建、扩建过程中，一些施工单位没有提前做好勘察工作，坝体填筑的新材料，与原坝体材料不一致。后期坝体施工结束后，新的防渗体与旧的防渗体不能做好紧密结合，中间存在不同程度的裂缝。在巨大的水压作用下，水流会沿着裂缝不断的向坝体中渗透。如果没有及时采取防渗措施，水流的冲击作用和腐蚀作用，还会加速裂缝的发育，后期治理难度也会大幅度增加。还有一种情况是虽然新旧坝体所用材料相同，但是新坝体填筑后，没有进行充分的碾压，导致坝体密实度达不到施工标准。由于坝体材料中存在较多的空隙，也成为导致坝体渗漏的一方面原因。

1.2土石坝坝体填筑材料质量不达标

许多修建在山区等位置的土石坝，在受到暴雨或泥石流影响后，除了会出现渗漏外，还经常会出现滑坡等质量病害。之所以会出现上述问题，主要是因为在土石坝施工过程中，所用填筑材料的质量不合格，或是不符合施工标准。根据坝体材料的不同，现阶段常见的土石坝可分为均质坝、土质防渗体坝和非土料防渗体坝三类。以土质防渗体坝为例，所用填筑材料主要为透水性较小黏土。如果施工单位选择使用砂土或黄土，就难以达到防渗效果。例如砂土的透水性较强，黄土遇水后易流失等，都不宜作为土石坝的坝体材料。

1.3心墙和斜墙裂缝有水流通过

在水利工程土石坝渗漏问题中，土石坝坝体的心墙组成材料和斜墙的组成材料与土石坝其他部位的组成材料有所区别，所以，不同的组成材料经过一段时间运用之后，由于变形等原因，致使土石坝坝体的心墙和斜墙裂缝。当今，在水利工程土石坝渗漏问题中，心墙和斜墙裂缝能够经常看到，由于大量的渗漏水流在裂缝中窜涌而过，由于渗漏水流的冲破力很强，所以，导致管涌的发生，最终形成土石坝坝体的心墙和斜墙裂缝。在管涌作用下，将一些防渗体的材料带到土石坝的下游，这样情况下，土石坝坝体的心墙和斜墙自然而然就失去了防渗的功能。

2土石坝坝体渗漏的处理对策

2.1冲抓套井回填防渗墙措施

这种措施在进行施工的时候，主要是在土石坝渗漏的范围内找个合适地方造孔，然后往孔内回填黏性的土料，在进行压实，通过一层一层的回填进行压实，就会建成一个防渗墙，从而阻断了渗流管道。在现今的水利工程土石坝渗漏问题中，冲抓套井回填防渗墙措施得到了广泛使用，这种处理措施在施工的时候，采用的机械设备简单，工程量很小，而且这种防渗的效果很好。

2.2混凝土防渗墙措施

通过上文渗漏原因分析，可以发现坝体材料中孔隙过多，是导致渗漏的主要因素。混凝土防渗的原理，就是将配制好的混凝土浆液，灌注到提前挖设的沟槽中，通过切断渗水路径来达到防渗目的。具体的操作步骤为：首先，确定渗漏位置，然后在周边开挖一定深度的沟槽。清理沟槽内的杂物，将混凝土浆液灌注到沟槽内，这样就形成了一个稳定、连续的混凝土墙。混凝土强具有较强的防渗性能，可以阻断水流，达到防渗效果。

2.3高压喷射灌浆防渗措施

高压喷射灌浆的原理与混凝土防渗类似，两者的不同之处在于：混凝土防渗处理适用于坝体渗漏面积较大的情况，而高压喷射注浆法则适用于点状渗漏的处理。操作步骤为：首先确定渗漏位置，然后在渗漏位置的周边选取3-5个点，利用钻孔机进行钻孔。清孔后将高压喷射机的导管放入孔内，利用较大的压力将机器内的浆液压入坝体裂缝中。此外，浆液在高速喷射时，还会与坝体内的土石料结合形成具有一定强度和密度的整体，也是防止坝体继续渗漏的一种有效措施。

2.4其他处理措施

除了上述三种技术措施外，要想提高坝体防渗效果，还需要配套做好以下几方面的工作：首先，要提前开展地质勘查和设计规划。地质因素也是导致土石坝坝体渗漏的重要原因，且不同地质环境下，防渗施工也会受到影响。施工单位需要提前开展详细的勘察工作，并在此基础上制定防渗处理计划，确保后期防渗工作能够按部就班的进行。其次，还要提升施工队伍的综合素质。可以在施工前进行集中培训，讲解一下土石坝的具体情况和防渗措施，使施工人员能够掌握施工的技术要点，提高防渗处理效果。最后，定期进行土石坝的检查和养护，一来可以跟踪观察防渗处理效果，二来也能够及时发现新的渗漏问题，及时采取措施，避免问题的扩大化。

3结语

水利工程在防洪灌溉、水产养殖等方面发挥了重要作用，保障土石坝的使用安全，关系到经济效益、社会效益和生态效益。土石坝坝体渗漏的原因较多，在发现渗漏问题后，相关部门应先进性渗漏问题的原因分析，在找到原因后再对症下药。通过采取综合措施，提高坝体防渗能力，在维护土石坝使用安全的同时，也避免了后期大修施工，帮助管理部门节省了大量的资金。