土质堤坝渗流安全及技术维护措施

浅析土质堤坝渗流安全及技术维护措施

摘要：水利工程堤坝渗流的破坏问题一般都具有一定隐蔽性，尤其是土质堤坝。由于土质堤坝坝体和坝基的透渗水性，渗流安全问题甚为严重。土质堤坝渗流安全及相关技术维护是我国水利堤坝工程目前所面临的一大研究课题，本文主要对土质堤坝渗流安全及技术维护措施展开探讨与研究。

关键词：水利工程;土质堤坝;渗流安全

abstract: water conservancy project dam seepage failure problems generally has some hidden, especially soil dam. because the soil dam body and foundation of the penetration seepage, seepage safety problem is very serious. soil dam seepage safety and technical maintenance a major research subject of china’s water conservancy dam project is currently facing, this paper focuses on the soil dam seepage safety and technical maintenance measure is discussed. key words: hydraulic engineering; soil dam; seepage safety 中图分类号：tv223.4 文献标识码：a 文章编号：

土质堤坝渗漏一般是指库内水体向如库盆、堤防保护区等围护区以外渗流从而产生水体漏失的问题。如果水体漏失量大则明显对水库的运营效益造成损失，降低了软弱结构面的强度，同时使得一些土体或断裂段充填物产生渗透变形，并造成相邻坝基的荷载剧增，下游水位抬升，周边建筑物地基受到浸泡导致失稳，或又引起

坝肩、坝体滑坡等环境地质安全问题。因此，保障土质堤坝渗漏安全是亟待解决的一大问题。

一、土质堤坝渗流安全质量问题分析

我国水利工程土质堤坝渗流的安全问题主要体现以下几点： 1、坝基渗流问题。土质堤坝坝基的渗流通常是指库内水体沿着坝基和坝肩可透水土体渗流导致发生漏失水量的问题。由于土质堤坝对于坝基的强度要求不算高，对于坝基的防渗流问题的预防措施将直接关系到土质堤坝的运营安全。如，一些水利堤坝的坝基基础覆盖层非常深或其基础岩体本身具有良好的透水特性，在建设施工当中出于对投资成本的考虑或由于其他原因对于现场施工地质的勘察工作并未做到尽善尽美，导致工程在生产运营几年后就发生了严重的渗流漏失水的问题，这样就造成了堤坝严重的安全问题。 2、坝体渗流问题。坝体渗流问题通常是指库内水体透过坝体发生渗流导致漏失水量的问题。由于土质堤坝的坝体主要填筑材料是普通土，而这种填筑土材料具有相当大的透水特性，水库库存水量持续大的情况下，如果在施工中对于填筑土材料的选用及碾压施工不到位则容易导致坝体疏松、含水量高的情况，浸润线和出逸点就会明显抬高。这样的问题如果不能够得到及时的处理，就极容易导致坝体存在如滑坡、漏洞和塌坑等安全事故隐患。实践经验表明，坝体渗流问题对于堤防安全的影响极大，其病害的演变过程一般是：润湿填筑土 → 散浸 → 集中渗流 → 流失土及管涌现象 → 溃决。

3、涵闸渗流问题。涵闸渗流问题通常是指库内水体通过涵闸的破损断裂及周边止水系统失效部位，或涵闸自身的不均匀沉陷、涵闸体的变形导致其周边接触部位发生的水体流失问题。

4、接触渗流问题。接触渗流问题通常是指库内水体沿着坝体及山体结合部位或者是风化岩体处向下游段渗流的问题。

5、溢洪道渗流问题。溢洪道渗流问题通常有三种形式，即堤坝加高时，对原有的临时溢洪道没有做专项的处理工作，导致在溢洪道结合层面上发生渗流水问题；设计上将溢洪道布置在土基或风化严重的岩基之上且又未做妥善处理，导致在水库高水位时造成库存水沿着溢洪道基础部位向下游渗流；溢洪道与堤防坝体的导水墙及底板结合部位没有作妥善的防渗流处理，导致泄水过程中水流在坝体的一侧发生漏失问题。

以上归纳的几种关于土质堤坝渗流安全问题的成因主要有以下六类：

1、设计缺陷。自上世纪五十年代以来，我国大力发展并建设水利工程，取得成效显著，但限于当时的技术水平，且在一定程度上只为片面地追求进度，很多的小型水利工程建设只是采用一种“边勘测、边设计、边施工”的方法，致使按照如此方法建设的工程根本不符合现行的国家规范标准，土质堤坝采用坝下涵管、经济管径和经济边坡的建设策略导致溢洪道及放水涵管的尺寸普遍偏小、坝体亦过于单薄或坝坡偏陡、部分水库的防渗体断面偏小等问题很多。

2、施工缺陷。上世纪的水利工程，当时还没有完善的质量监控制度，必要的施工质量监测和控制手段匮乏，土质堤坝施工碾压强度不足、填筑材料质量不好、每层填筑厚度过大、分段施工接头处未做有效搭接、多次加高新老土结合部位未做有效处理、大坝加高防渗体与坝体和两侧山坡结合部位未做妥善处理、溢洪道与坝体的连接部分未做有效的防渗或截渗处理和坝后排水反滤体质量差或失效都是引发坝体渗流安全问题的原因。

3、地质缺陷。有些工程建设由于受开工期限的制约且投资成本受限，在对工程进行前期的可行性研究方面并没有更多的经费和时间来用于对现场地质的勘探工作，部分水库拟建地溶岩或覆盖层很深，在施工中又不能很好地进行开挖，发现问题后却并未作修筑防渗铺盖或实施帷幕灌浆等处理工作，导致堤坝坝基出现渗流问题。还有部分水库的堤防工程为了节约一部分投资成本，常常通过将风化比较严重或者是土层节理发育比较破碎的山包、岗垅不做处理，从而导致堤防坝体的渗流问题。

4、材料缺陷。施工原材料是建设工程的根本，也是施工质量保证的关键。在水利工程堤防建设中使用材料不当，是造成坝体渗流问题的又一个重大原因。

5、运营管理缺陷。在我国对水利建设工程中，实行联产承包责任制导致很多水利水库工作处于一种疏于管理的状态，致使启闭设施、涵闸、拉杆等处于失修和锈蚀而无人管理的状态，病害的长期演变造成渗漏水问题。

6、蚁害等。“千里金堤，溃于蚁穴”，蚁害等自然病害具有广布性、渐进性、长期性、重复性、再生性、隐蔽性等特点，对水库堤防的安全威胁极大，是致使土质堤坝发生渗漏水、跌窝和溃决等问题的原因。

二.土质堤坝防渗技术维护措施

土质坝防发生渗流病害问题是由多种因素共同作用的结果。我国在解决堤坝渗流水问题时，通常采取“上堵下排，临背并举”的原则予以治理。笔者认为，在对水利工程堤防坝体防渗漏技术维护方面主要应采取的措施办法有：

1、“前堵型”的防渗维护办法。“前堵型”防渗维护措施是在临水侧采取防渗铺盖、防渗斜墙或铺设复合土工膜等办法，这种“前堵型“办法主要受到水库库存水位影响；

2、“后排型”的防渗维护办法。“后排型”防渗维护措施是指在堤防堤坝背水一侧采取如压渗、导渗沟、减压沟或减压井等办法； 3、“中间截型”的防渗维护办法。“中间截型”的防渗维护措施是指在堤防堤坝中进行如粘土灌浆、劈裂灌浆、混凝土截渗墙或高压喷射灌浆等处理过程。

对于堤坝防渗加固方案的选择余地很多，各种不同的防渗流加固措施又具有其自身工艺的施工适用范围、局限性及优缺点。因此，在选择合理且具有针对性的加固措施方案时，要根据堤坝拟修建工程地质地形条件和渗透破坏的严重程度等，并通过对拟修建工程的病害情况、修固要求、投资成本以及材料选用等方面进行综合研究

和考虑，然后进行经济技术指标优化对比，选用一种或者多种综合的办法予以处理。

对于堤防堤坝可能发生堤坡冲刷、流失土等问题，可采用贴坡反滤、透水后戗等方法进行防渗加固处理。对于新老堤坝结合的水平层面产生集中渗流水的问题，即可采用临水侧开挖回填并进行封堵的办法进行防渗加固处理。而在分段建设的堤防堤坝接头部位所产生的集中渗流问题，则可采用以临水坡截渗或接头部位用挤密灌浆的方法予以处理，有必要的情况下即需在背水坡采取反滤的维护措施。土质堤坝的渗流水问题一般较为突出，在经过紧急加固抢险之后，需进一步查证病害的原因，分析原因，对症下药，优化选择合理地加固处理方案，彻底治理。 结束语

渗流水问题是土质堤坝一种较为常见的病害问题，也是作为我国水利工程建设管理部门一项极为重要的研究工作内容。由于土质堤坝的渗流水问题较为隐蔽，对已发生的渗流水问题如不及时解决将会对人民生命财产造成极大的威胁。本文累述以上关于土质堤坝渗流水问题的成因与一些技术维护措施两方面内容，旨在希望能够通过文字促进交流学习。 参考文献：

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