病險水庫常見的地質病害及應對措施（一）

徐淑賢

【摘 要】目前我國正在大力修建水利以提高我國水利工程建設水平，在此過程中除了積極開展實施新的水利工程項目以外，還對很多以前修建的水庫進行了加固處理?，F本文中就主要探討了在病險水庫的加固處理中，對于其地質病害的應對措施。文章首先分析了病險水庫中常見的地質病害種類，繼而以小型水庫為例，介紹了幾種地質病害應對措施，以供參考。

【關鍵詞】病險水庫；地質病害；應對措施

一直以來我國都非常重視水利工程的修建，尤其是在上世紀六、七十年代，我國修建了大批水庫，為促進我國的水利事業發展做出巨大貢獻。在長期的運行中，這些原先修建的水庫都逐漸呈現出不同程度的病害險情，不但影響了水庫的正常運行，也給水庫下游的居民帶來了極大安全隱患。其中，有很多水庫的病害都是因為工程地質的原因而引起的，因此加強對病險水庫的地質病害分析，并積極探討其應對措施就顯得很有必要且迫在眉睫。

1.病險水庫的常見地質病害

在對多個病險水庫的工程地質病害進行分析后，我們發現在這些水庫的建設施工過程中，都沒有對當地的水文地質進行嚴格仔細的勘查，并積極做好相應的加固防護措施，這才使得這些水庫在長期的運行中逐漸出現了不同程度的地質病害。具體來講，在這些病險水庫的地質病害中，最常見的就是壩基滲漏、壩基穩定較差、邊坡失穩以及壩體填筑質量較差等四個方面。

1.1壩基滲漏

壩基滲漏幾乎是每個病險水庫都存在的主要病害現象，也是最難治理的一種水庫地質病害。其一般都表現為覆蓋層滲漏、裂隙性巖體滲漏、斷層破碎帶滲漏和巖溶滲漏等幾種滲漏形式。其中，覆蓋層滲漏主要是指在砂礫石層在長期的水流沖擊下，礫石逐漸被沖擊成小石塊，使得覆蓋層的滲透系數降低，滲漏現象變得更加嚴重。雖然在水庫大壩的下游坡腳處設置一定的排水棱體或減壓井，也不能防治滲漏現象。當滲流條件進一步惡化時，還可能導致壩基發生變形現象，影響力極大。除此之外，還有一些覆蓋層滲漏是因為大壩兩岸位于殘破積礫質土層上，在心墻的修建施工中沒有做好清理基礎的工作，使得一部分心墻建立在礫質土層上，在長期的水流作用下，引起水庫大壩壩基的滲漏；裂隙性巖體滲漏則主要是發生在壩基種類為砂巖、板巖或者片麻巖的水庫大壩中，多為分散性滲漏；斷層破碎帶滲漏則是一種較為常見的壩基滲漏現象，一般為集中滲漏；巖溶滲漏也是一種滲漏量較大的滲漏現象，其主要是沿著巖溶管道進行滲漏，雖然不會給水庫大壩造成太大的威脅，但卻極大的降低了水庫的運行效益。

1.2壩基穩定性較差

在山區中建立的土石壩水庫一般不會因存在地質問題而導致壩基穩定差的現象，但在平原地區的土石壩水庫則很有可能因為壩基中的高壓縮性土被外力作用發生壓縮而導致壩基穩定性較差。另外，一些病險水庫則是因為在設計中沒有充分考慮到抗震因素而引起的，抗震設計標準較低，使得大壩壩基會因為地震而塌陷，給下游居民帶來嚴重威脅。還有一種影響壩基穩定性的因素是濕陷性變形而引起的。即在施工中壩基存在濕陷性土層但卻沒有采取相應的處理措施，使得水庫在運行中因濕陷性土層塌陷而造成壩基失穩。

1.3邊坡失穩

邊坡失穩也是水庫地質病害的主要表現形式之一。在水庫的修建中，通常會在壩體的兩岸修建一定的邊坡，但若在施工中沒有正確合理的處理好這些邊坡，就會使水庫壩體邊坡在洪水的沖擊下逐漸失穩，嚴重影響到水庫的正常泄洪。

1.4壩體填筑質量較差

在很多水庫的大壩修建中，都是采用土石壩這種經濟實用的壩體形式，但在土石壩的填筑材料選擇中，若所選填筑材料存在問題，就不能保證壩體的填筑質量，自然也無法保證水庫后期的運行質量。另外，若在壩體填筑施工中存在施工質量問題，也會使壩體的填筑質量較差。所表現出的險情主要有：浸潤線及出逸點高；下游坡散浸、滲水；壩頂或壩坡裂縫、變形甚至滑動等。

2.病險水庫地質病害的應對措施

針對大型水庫涵蓋水利樞紐應進行詳盡的工程地質勘察，據此作出應對措施。而小型水庫則可以結合實際情況類比采用其他的工程措施。以下筆者就以小型水庫為例，重點介紹小型病險水庫加固常用的黏土沖抓防滲墻、射水造墻、高噴灌漿防滲墻、帷幕灌漿等加固措施。

2.1射水法造塑性混凝土防滲墻技術

射水法是近10年來才發展的一種工法，用于中小型水庫主、副壩的壩身、壩基防滲。射水法造地下連續塑性混凝土垂直防滲墻原理是利用泥漿水高速射流的沖擊力破壞砂、土層結構，水砂土混合將泥砂帶出地面，同時，利用卷揚機操縱成型器上下反復沖擊，形成斷面為矩形的槽孔，并實行泥漿固壁，在己建槽孔直接澆筑塑混凝土，采用常規的水下混凝土導管澆筑法，建成塑性混凝土單板墻。

2.2高壓噴漿成墻防滲工程

高壓噴漿成墻防滲工程，是以高壓噴射流直接沖擊破壞土體，漿液與土以置換凝結為固體的高壓噴射注漿法來建造防滲墻。最大墻深40m，該法在堤防工程中己廣泛應用，在水庫加固中主要用于涵閘基礎防滲處理，在沖抓套井和沖擊成槽防滲墻等因塌方和壩體石塊多難以成槽時改用高噴防滲，雖價較高，但該法適用范圍廣，故經常采用。高噴灌漿是利用射流作用的切割攪動堤基以改變其結構與組成，同時灌入水泥漿或混合漿形成凝結體的一種防滲加固堤壩的方法。高噴分旋噴、定噴、擺噴3種，其中旋噴形成圓柱形防滲墻，常用于處理建筑物基礎。擺噴形成啞鈴狀防滲墻，對壩體填料適應性較強，定噴形成薄壁墻，僅用于粉土和砂土堤壩。

2.3沖抓鉆套井回填黏土心墻

要求加固工程附近有較好的黏性土，工程開工前應對料場進行查勘，并取樣做擊實試驗和土料抗滲性能試驗，滿足設計要求后（土料壓實度<0.9，滲透系數<1×10-6，最優含水量22%左右），再看土料總量是否滿足施工需要。小型水庫黏土心墻一般按單排孔設計，鉆孔直徑應≥110cm，造孔深度應控制在30m以內為宜，黏土心墻軸線一般布置在壩頂中心線或偏向上游一側，為滿足施工和堆料要求，壩頂寬度應>6m，頂寬不夠時可適當削挖部分壩頂。

2.4帷幕灌漿

在閘壩的巖石或砂礫石地基中采用灌漿建造防滲帷幕的工程。帷幕頂部與混凝土閘底板或壩體連接，底部深入相對不透水巖層一定深度，以阻止或減少地基中地下水的滲透；與位于其下游的排水系統共同作用，還可降低滲透水流對閘壩的揚壓力。

3.結語

總之，在當前的水利工程建設中，加強對病險水庫的地質病害防治處理是非常重要的。尤其是對小型水庫來講，其在修建時大都沒有嚴格按照相關要求進行水文地質考查并作出相應處理措施，因而出現的地質病害程度更嚴重。在實際的除險加固施工中，需要按照實際的水庫病情現狀進行合理設計，選擇最佳應對措施方案，保證水庫除險加固質量。

【參考文獻】

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