大坝渗漏原因分析及加固措施探讨
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摘要：渗漏是水库和堤防工程常见的病险形式之一，文章结合水库大坝存在的渗漏病险隐患，论述了堤坝渗漏的主要原因，同时结合工程实践，介绍了几种大坝加固的处理措施，以达到大坝加固的目的，对类似工程的补强加固有重要的借鉴作用。
关键词：大坝；渗漏；加固；策略
1 引言
大坝渗漏是一种常见现象，挡水运行年代长久的大坝比较突出，新近下闸蓄水的大坝也不乏其例。坝体渗漏虽是常见的缺陷，对其危害性却不可忽视，尤其是渗漏较为严重的大坝，带来了一系列的不利影响，甚至直接威胁到大坝和发电设备的安全运行。
目前我国有许多大坝和堤防需要进行防渗处理，每种新技术有各自的原理、施工工艺、优缺点和适用性。在工程实际中，根据工程的实际情况选择相应的综合防渗技术，以达到科学、经济、合理的目的，这是在当前以及今后堤坝防渗方案选择中值得深入研究的课题[1]。
一些大坝针对坝体渗漏采取处理措施后，取得较为明显的防渗效果，而有的大坝处理后防渗效果不能持久，个别的还出现了始料不及的负面效应。本文依据较多的大坝坝体渗漏和防渗处理工程实践情况，试就坝体渗漏原因以及应对策略，作一个概略的分析。
2 渗漏原因分析
目前，有不少水库存在着不同程度的隐患，成为病险水库，不仅影响了工程效益的充分发挥，有的甚至造成了垮坝的事故，给国家和人民带来了巨大的损失。造成水库堤坝渗漏的原因错综复杂，但概括起来，主要有以下几种原因：
2.1 设计上的缺陷
五、六十年代群众性水利运动时，我国和各省市曾成功地修建了一大批水利工程，其丰功伟绩也是有目共睹的，但囿于当时的技术和认识水平，加上片面地追求高速度和“土法上马”，许多小型水利工程采取“边勘测、边设计、边施工”的方法，致使许多工程缺乏规范的图纸，即仓促上马；在设计思想上则片面追求“多快好省”，并盲目照搬苏联经验，大量采用了坝下涵管、经济管径和经济边坡而未认真考虑放水、检修、泄洪和电站扩容等需求，致使溢洪道和放水涵管尺寸偏小，坝身过于单薄或坝坡偏陡，部分水库防渗体断面偏小；少数小型水库甚至未在坝后设置反滤措施，从而导致出逸点偏高和大面积散浸及漏水[2]。
2.2 施工上的忽视
主要指在水库建设施工过程中，缺少必要的质量监测和控制手段，致使辗压强度不够；或填筑土料多杂质并有较大土块未予充分粉碎夯实；或每层填筑厚度过大，分段施工接头处又未能作有效搭接；另一种常见的通病是大坝经多次加高时，新老土结合部往往未作有效处理，从而出现结合层面上的分层现象并导致水平向渗水；三是大坝加高时，防渗体与坝体和两侧山坡结合部未筑嵌槽或作妥善处理；四是溢洪道与坝体、山体的连接部分以及导水墙等，未作有效的防渗或截渗处理；坝后排水反滤体质量差或失效，从而造成浸润线和出逸点抬高，渗水从坡面上逸出[3]。
2.3 运行管理上的疏忽
水库大坝建成后，长期处于无人管理的状态，致使启闭设施、涵闸、拉杆严重失修和锈蚀，结果在汛期或干旱季节无法正常启闭，从而造成无益弃水或大量漏水。
2.4 白蚁的破害
早在2300多年前，韩非子就提出了“千里金堤，溃于蚁穴”的著名论断。1998年长江洪水，荆江大堤，以及“99630”洪水杭州、德清的西险大塘均曾发生数十处漏水、跌窝等险情后，经查明其绝大多数均为黑翅土栖白蚁危害所致。由于土栖白蚁具有广布性、隐蔽性、渐进性和再生性，从其入侵、滋生、繁衍、扩展并产生危害一般需8－9年，因而常常会被人们忽视，如果不及时加以杀灭、挖除或采取灌浆充填和毒土处理，就有可能在持续高水位时发生漏水、跌窝和溃决。
针对大坝渗漏的原因，为了更好的维护和发挥大坝的作用，我们必须采取积极的应对措施，对大坝进行加固，防止大坝渗漏造成的损害。
3.1 灌浆防渗漏方法
我国防渗一般采用灌浆或防渗墙措施来处理渗透或降低浸润线，采用防滑桩或压重等措施来提高抗滑稳定性安全系数。滑坡的处理比较复杂，要从滑坡的起因上解决问题。最好的途径是降低坝体浸润线或提高土体强度指标。近些年来，随着土工合成材料的发展，用土工膜或复合土工膜防渗和用加筋材料提高土体稳定性得到越来越广泛的应用。对坝基渗漏的处理一般依据上游“铺、截、堵”，下游“导、减、排”的原则。所谓铺、截、堵就是修建铺盖、防渗墙和帷幕灌浆等以减小渗漏量；导、减、排是修建导渗反滤体、减压井、排水沟等以降低扬压力。
3.2 坝前整体防渗加固
年久失修的大坝往往会出现遍布于坝面的多处裂缝，呈现弥漫性渗漏，对此类裂缝的处理往往只能在大坝上游面整体浇筑一层混凝土防渗层。这不仅要求修补材料与原结构之问粘接良好，还对施工方案设计以及施工技术也有较高的要求。宝峰湖水库位于湖南省张家界，浆砌石拱坝，坝高72 m，由于砌石的砂浆质量较差，造成坝体的弥漫性渗漏，已影响大坝安全和使用寿命。青岛某工程有限公司对大坝进行水下整体浇筑防渗层处理，在整个坝体上游面浇筑水下不分散混凝土防渗层，并用锚杆锚固防渗层[4]。
3.3正确施工，规范管理
由于建设时期，突击上马，对筑坝时山坡接头没有重视，忽视防渗处理和山坡岩层严重风化产生绕边渗漏或原截水槽未挖到不渗水层而造成坝期漏水。根据现场勘测分折，确定入渗位置，然后进行开挖清除土层及风化岩石，再用刷黄泥浆或粘性土作防渗材料，分层填筑夯实。在施工中，力求高标准的前提下摆正位子，严格要求施工人员的工程质量，有步聚，有重点地督促施工组织，规范管理，保证工程顺利实施。
3.4 防治白蚁，消除大坝隐患
白蚁对大坝的危害不可忽视，我们必须高度重视，必须做到长防长治，警钟长鸣，尤其是温和湿润的气候非常适宜白蚁的生存繁殖，如果不清除大坝中的白蚁，那将会发生“千里金堤，溃于蚁穴”的后果。一旦在大坝中发现白蚁，应采用人工寻找蚁道追踪挖巢，进而对大坝进行彻底除理，清除白蚁，消除隐患，增强坝体稳定性[5]。
4 结语
大坝渗漏，不仅水库水量损失影响水库效益发挥，而且会降低坝坡稳定性，严重的会产生渗漏破坏造成管涌、流土，是水库危险的险情之一，应高度重视，必须进行全面的检查，发现问题及时上报。做好工程的日常观测和养护工作，暴雨期间坚持24小时巡查，并做好水库大坝检查观察记录说明，及时分折研究，严格按照水库汛期调度运引计划执行，并采取必要的措施加固大坝。