摘 要：水利工程与民生息息相关，其重要性不言而喻。并且水库工程一般是国家出资修建的关系到国际民生的重点建设工程。由于工程的特殊性，水利工程的防渗漏问题一直是全社会普遍关注的技术问题，对我国当前水库工程中防渗漏处理进行初步的总结和探讨，希望能够对改善水库工程渗漏问题有所帮助。
关键词：水库工程；坝基渗漏；防渗漏技术；处理措施
众所周知，水库的渗漏问题与水库工程本身的质量直接挂钩，是我们在从事水利工程施工、管理和维护过程中需要特别关注的问题。发挥水库的功能和效益，确保水库的安全及延长其寿命，是当前水利工作者，尤其是水库管理者及各级领导应非常重视的问题。水库渗漏如果没有得到及时的处理与修缮。一方面将会对水库本身的质量产生危害。从而缩短水库工程的使用寿命：另一方面也将威胁到水库附件居民的生产、生活。近年来随着经济的快速发展，国家对水库的各项投资逐渐加大，水库工程的数量、规模及建设质量都有了巨大的进步。但对水库的防渗漏问题我们仍然不能掉以轻心，必须在思想和行动上动作起来，切实提高水库的质量。
一、坝基渗漏类型
根据岩土透水性质的不同，坝基渗漏可分为三种主要类型：
(1)孔隙性渗漏：通过砂砾石孔隙产生的渗漏，一般呈均匀流，渗漏量的大小主要取决于土的粒度成分及其渗透系数；
(2)裂隙性渗漏：通过岩石中节理裂隙产生的渗漏。当裂隙很多且互相切割时，渗流近似均匀流；当裂隙发育不均一或不规则时，渗流常呈脉状流；
(3)管道式渗漏：通过石灰岩、白云岩等可溶岩中的溶洞产生的渗漏，渗漏量的大小取决于溶洞的大小和数量。这三种类型在坝基中可以在不同部位同时存在，也可以单独出现，主要取决于坝基的岩土分布和地质结构条件。
控制坝基渗漏的方法很多。为减少坝基渗漏量，可以采用上游水平铺盖、垂直混凝土防渗墙、帷幕灌浆及堵塞溶洞等措施；为减小扬压力或渗流梯度，通常采用排水孔、排水廊道、减压井等工程措施。根据坝基地质条件和渗漏量情况选取上述方法中的一种或几种，上堵下排，就会获得良好的防渗效果。二、渗漏成因分析
造成水库堤坝渗漏的原因有很多(如兴建时所用的土质、施工方法及运行管理时出现的渗漏)概括起来有以下几种原因：
1.设计上的缺陷
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；在设计思想上片面追求“多快好省”，并盲目照搬经验，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。少数小二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.地质上的缺陷
由于受开工期限制约和其他原因，一部分小型水库及重要山塘在营建前未作充分地质勘探，部分水库由于建于溶岩或覆盖层很深的地区，施工时又未很好开挖或无法挖到新鲜基岩；发现问题后也未修筑防渗铺盖或实施帷幕灌浆，最后导致坝基渗漏和坝后沼泽化，还有些水库堤防为了减少填筑方量和节约投资，常将严重风化或节理发育破碎的部分山包，岗垅未作处理或略作处理后，即作为坝体的一部分，从而造成坝体渗漏。
3.施工上的缺陷
早期兴建的水库堤防由于缺少必要的质量监测和控制手段，致使碾压强度不够·或填筑土料多杂质并有较大土块(猪肝土等)未予充分粉碎夯实，或每层填筑厚度过大(40cm)。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，大坝加高时，防渗体(心墙、斜墙等)与坝体和两侧山坡结合部未筑嵌槽或作妥善处理，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，坝下涵管未设截水环或设置过少，加上基础软硬不一，导致涵管变形折断和漏水等。
4.运行管理上的缺陷
一段时期内，一部分小二型水库和山塘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。
5.材料上的缺陷
早期兴建的水库，由于“三材”十分匮乏，为赶进度部分建筑物被迫采用地产。土水泥和石灰作胶结材料，由于这些涵管强度低，抗腐蚀能力差，结果留下了漏水和剥蚀的隐患，部分水库由于缺乏优质土料，甚至采用含水量及腐植质极多的水稻土、淤泥质粘土，腐质土或砂壤土作为坝体填筑材料，从而造成坝体不均匀沉陷和漏水。
6.蚊害．兽害
根据对各水库堤防的普查结果，大多数水库及堤防发生漏水、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，因而常常会彼人们忽视，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。
三、库区渗漏的常用处理措施
1.紧急防渗处理
(1)上堵(截)下排是水库堤防防渗处理时必须遵循的一个基本原则。即在迎水面迅速查明漏水部位，并及时截断漏水来源，同时在背水坡渗漏部位，采用反滤导渗和压渗，以防止流土和险情进一步扩大。根据实践经验表明．如遇险情，必须迅速抽调一至数名富有实践经验，有一定权威和能相互协调的技术人员以及能果断决策的领导到现场指挥，在查明原因并制定切实可行的抢险方案后，为防止险情扩大，必须立即调集劳力，抢险物资，统一指挥抢险。
(2)堤防堵漏的主要手段“临水截渗，稳定坝坡”。在迎水面离堤脚2～3m处抛石以加固堤脚，消杀水势，同时可采用土工膜(布)、彩条布贴面截渗或用有内
衬塑料薄膜的编织袋加土封堵；如库水深，风浪不大，附近又有丰富的土料时，也可在迎水坡一侧或利用船排，由上而下，由里而外慢慢倒土，使其在漏水一侧沉积固结，以达到封堵闭气的目的；如水库水位较浅也可在水面以下用松木椿和土袋筑一围堰。然后在围堰内倒土夯实并做好标识。
(3)水库堤坝发生持续高水位时，由于渗透流速加大，渗透坡降变陡，如渗透坡降大干地基表面弱透水层或坝体防渗层允许的渗透坡降时，会在背水坡坝脚附近发生渗流破坏并形成管涌和流土，这时的抢护原则为“反滤导渗，控制涌水，留足渗路”，这样可使粉细砂层不再破坏，又可降低渗水压力，从而使险情得以稳定。其常用的办法分为：反滤压盖，即用土工织物，砂石、梢料反滤压盖，并以制止涌水带出细沙和使浑水变清，稳定险情为原则；当背水坡脚出现分布范围较大的管涌群时，也可抢筑月堤，截蓄涌水直到制止涌水带沙和险情稳定；也可修筑透水压渗台或水下抛填反滤层等。流士抢护则可在隆起部位铺垫稻草，芦竹、柳枝等梢料，然后上压土袋或块石。
(4)水体较深的水库特别是涵管严重漏水、启闭机又无法正常启闭的情况下，可采用双层编织袋，中间衬以旧棉絮，再用尼龙线或聚乙烯线缝缀成米字形，并在四角各系长绳，底纲上则悬吊块石作为沉子，然后在岸边和用船排l～2只将衬有棉絮的编织袋缓缓投入渗漏部位，利用负压和牵引绳索使编织袋紧贴漏水部位，再抛置土袋贴坡加固。
2.防渗治理措施
制订相应的除险加固方案，建立和健全工程的施工资料并存档，然后结合标准化水库和标准堤建设的建设标准，根据轻重缓急，分期适时进行治理。
四、垂直防渗技术
垂直防渗常适用于地基透水层较薄或隔水层较浅的情况。以做成封闭式防渗帷幕来根治坝基渗透破坏的险情，可以比较彻底地解决坝基和坝身渗漏问题。
1.塑性混凝土防渗墙技术
防渗墙的机理是：使用专用机具(乌卡斯钻机)，在已建的坝体或覆盖层透水地基中建造槽型孔，以泥浆固壁，并利用泥浆泵将泥浆压入孔底，携带岩渣，再从孔底回流到地面，然后采用直升导管，向槽孔内浇筑水下混凝土，形成连续的混凝土墙，起到防渗目的。塑性混凝土是用黏土和膨润士取代普通混凝土中的大部分水泥形成的一种柔性工程材料。普通混凝土相比，塑性混凝土弹性模量低、极限应变大、能适应较大变形、抗渗性能好的特点。塑性混凝土防渗墙的一般施工步骤是：
(1)修建施工平台及导向槽；
(2)划分槽段。槽段的长度宜尽量加长，以减少槽段间接头数量，提高墙体的整体性。但受墙基地质条件限制及成槽深度等因素影响。槽段又不宜过长。根据工程特点，采用冲击钻与液压抓斗相结合的“两钻一抓”成槽方式，即用冲击式钻机钻槽孔两端的接头孔，槽段中间部分用“一抓”完成；
(3)混凝土浇筑。采用直升导管法浇筑水下混凝土由混凝土输送泵往储料斗送料；
(4)泥浆固壁。塑性混凝土防渗墙施工过程中，固壁泥浆直接影响工程的施工进程和槽壁的稳定，并能起到冷却钻头、润滑钻具、悬浮岩屑以及防止坍孔的作用；
(5)清孔换浆。抓斗在抓孔过程中。会有部分细砂或其他岩渣悬混在泥浆中，然后逐渐沉淀到底孔，抓斗在挖掘槽孔底部时也会遗留少部分细砂和岩渣，这些淤积物都必须在混凝土浇筑前清理干净，否则，会给墙体质量带来危害；
(6)墙体塑性混凝土浇筑。塑性混凝土的浇筑采用泥浆下直升导管法，丝扣连接，导管安装用16t吊车或冲击钻辅助下设；
(7)槽段连接。墙段连接采用接头管法，即在一期槽孔浇筑前在槽孔两端下设钢管，待混凝土初凝：待初凝后，按一定的速度匀速将其拔起，形成混凝土接头孔。
2.高压喷射灌浆防渗技术
高压喷射灌浆防渗技术的机理是：按设计布孔，利用钻机钻孔，将喷射管置于孔内(内含高压水水管、注浆管和风管)，由喷射出高压射流冲切破坏土体，同时随喷射流导入水泥浆液与被冲切土体搅拌，喷管上提，待浆液凝固，在地基中按设计的方向、深度、厚度及结构形式与地基结合成紧密的凝结体，起到防渗作用。
(1)施工工序和设备。高压摆喷灌浆施工工序为：布孔、钻孔、制浆、高压灌浆、静压回灌。主要施工设备有：钻机、高喷台车、制浆机、高压水泵、空压机、灌浆泵。
(2)布孔与钻孔。布孔分三个阶段。第一阶段布先导孔，沿坝体灌浆轴线方向每30米左右布置一个先导孔，利用先导孔采取芯样，可摸清各坝段坝体土质类别、地层变化、漏浆程度、基岩深度等情况。第二阶段布试验孔，根据工程地质报告和先导孔钻孔情况在大坝一端按设计孔距布置试验孔，进行现场试验确定合适的孔距和灌浆参数。第三阶段布灌浆孔，按现场试验确定的孔距沿防渗墙轴线布灌浆孔，先导孔可作为灌浆孔之一．钻孔可采用任意一种钻进方式。
(3)制浆．高压摆喷灌浆浆液为水泥浆。使用水泥为32．5级普通硅酸盐水泥，水灰比为1：l～0.5：l，浆液密度为1.559g／cm3～1.81g／cm3。水泥浆采用二级搅拌，二级过滤。一级搅拌时间不少于90s，经过滤后进入二级搅拌机，边搅拌边过滤边使用，过滤筛网眼尺寸为2mm。
(4)高压灌浆。高压摆喷灌浆在钻孔施工完成并检验合格后进行，采用二序施工，先喷I序孔，后喷II序孔。注浆前先进行地面试喷。检查机械及管路情况，如水、气、浆是否畅通，各种参数是否满足设计要求，并调准喷射方向和摆动角度。一切正常后，垂直下入喷管至设计深度，先送水泥浆液，后送水和气，按规定参数进行原位喷射，待孔口返出浆液密度达到1.279g／cm3后再按设计的提升速度由下至上进行连续摆喷作业，如果中途因故中断后恢复施工时，应对中断孔段进行复喷，复喷搭接长度不小于0.57m。
五、水平防渗技术
水平铺盖分利用天然粘土和人工填筑粘土两种，可以就地取材、造价低、施工工作面大、工期短、简单易行，不需要特殊的施工设备和器材。按设计要求施工，可以满足渗透稳定，但渗透量较大，坝基下游仍有一定的坡降。因此在采用水平铺盖防渗时，必须结合下游排水减压设计。在实际应用中要注意以下几点：
(1)利用天然粘土铺盖要慎重，必须了解粘土的分布情况、厚度、干容重以及粘土下面覆盖层的厚度、粒径组成和透水性等。
(2)人工填筑粘土铺盖长度与坝前设计水头比，实践总结7～8倍，最大有超过10倍。
(3)铺盖粘土渗透系数应小于1000倍地基的渗透系数。
(4)铺盖粘土要封闭大坝两侧岸坡，避免发生绕渗。
(5)在坝基表面有较薄的弱透水层或不透水层，凡底下的透水层较浅时，宜采用排水沟截穿表层，用以控制渗流，也就是做导渗沟导渗。
(6)如果不透水层较厚，而其下透水层深厚或含水层成层显着，应该采用减压井深入下部强透层导渗。
(7)做导渗沟和减压井有困难时，可做压渗措施。
结语
在当下，我国的许多大中型水库属于超级服役阶段，病情险情非常严重。有些渗透影响了坝身的整体性，危及大坝安全，应引起足够的重视。我们必须加强检查观测，及时认真分析研究，以便查明渗透产生的原因，有针对性的加以处理。同时应相应地做好设计、施工和管理运行方面的工作，使水库的使用寿命延长，更好的为人民造福，促进经济的发展。
参考文献:
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[4] 中国科学院地质研究所岩溶研究组．中国岩溶研究[M]．北京：科学出版社，2003.
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