水库大坝渗漏病害检测与防渗加固技术

期刊: 环球科学 2026年第12期 DOI: 10.67328/BT2678 PDF下载

水库大坝渗漏病害检测与防渗加固技术

李国旭

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摘要:中小型水库大坝长期受水文环境、地质条件与运维管理等多重因素影响,渗漏病害高发且隐蔽性强,是威胁坝体结构稳定与运行安全的核心隐患。渗漏问题若未及时精准处置,易引发坝体形变、结构弱化、蓄水能力下降等次生病害,严重影响水利工程长效服役性能。本文梳理中小型水库大坝渗漏病害的主要诱因与典型类型,系统分析各类主流渗漏检测技术的原理与适用场景,阐述四类核心防渗加固工艺的施工要点与应用范围,结合实体工程完成技术组合实效验证,总结全流程质量管控要点,展望智慧水利背景下的技术发展前景,为水库大坝渗漏病害治理与安全运维提供技术参考。

关键词:水库大坝;渗漏病害;病害检测;防渗加固;质量管控;智慧水利

引言

国内大量中小型水库大坝建成服役年限较长,多数坝体存在地质适配性不足、施工工艺老旧、后期运维薄弱等基础性问题,渗漏病害成为最普遍的工程隐患。从病害成因来看,区域地质结构松散、岩土透水性较强的先天条件,施工阶段工艺把控不严、材料配比不规范的质量缺陷,以及长期运行中巡查养护不到位的运维失当问题,共同诱发各类渗漏病害。按照渗漏位置可划分为坝体渗漏、坝基渗漏、接触渗漏三类典型形态,各类病害表征与危害程度存在明显差异,精准检测、科学治理、全程管控是保障水库大坝安全稳定运行的关键核心。

一、水库大坝渗漏病害的主流检测技术及适用性分析

(一)无损物探类检测技术原理与优势

地质雷达与高密度电法是大坝渗漏检测的核心无损物探技术,适用于坝体表层及浅层渗漏隐患排查。地质雷达依托高频电磁波传播反射特性,根据介质电性差异识别渗漏通道与裂隙分布,探测效率高、无破损、分辨率良好,适配浅层隐蔽病害快速筛查。高密度电法以岩土体电阻率差异为探测依据,通过电场分布反演地下渗流异常区域,能够清晰判别坝体含水率变化与渗流扩散范围,整体探测稳定性强,适配各类土石坝浅层渗漏病害检测场景[1]。

(二)光纤传感与原位试验检测技术特性

分布式光纤传感技术属于长效动态监测技术,依托光散射效应实时感知坝体温度、应变的细微变化,可实现全时段、无盲区的渗流动态监测,能够精准捕捉缓慢发育的隐性渗漏病害,多用于大坝长期安全监测工作。钻孔压水试验属于原位检测技术,通过钻孔注水加压检测岩体透水性能,精准判定坝基、坝体深部岩体的渗透特性与裂隙发育程度,检测数据精准度高、可靠性强,可作为其他物探技术的核验依据,多用于深层渗漏隐患精准定位与病害等级判定。

(三)多技术场景适配与精度对比

不同渗漏检测技术的操作门槛、探测精度与适配场景差异显著,无损物探技术操作便捷、探测范围广,适合大面积初步排查与浅层病害定位,但对深层细小裂隙识别能力有限。分布式光纤传感侧重长期动态监测,可实现病害提前预警,但前期布设成本相对偏高。钻孔压水试验探测精度优异、数据权威性强,但操作流程繁琐、作业周期较长,难以实现全域快速排查。实际工程中多采用快速筛查与精准核验相结合的组合模式,兼顾检测效率与精准度,适配不同深度、不同类型的大坝渗漏病害检测需求。

二、常用水库大坝防渗加固技术的核心工艺与应用范围

(一)灌浆类防渗加固核心工艺

帷幕灌浆与高喷灌浆是大坝渗漏治理的主流灌浆工艺,适用于坝基、坝体深层渗漏病害处置。帷幕灌浆通过钻孔向坝基深部岩层灌注浆液,浆液固结后形成连续致密的防渗帷幕,阻断深部渗流通道,施工核心质控要点为孔位精准把控、浆液配比稳定、灌浆压力与时长科学管控,适配坝基裂隙发育、深层渗流严重的大中型水库大坝[2]。高喷灌浆依托高压射水切割土体,同步混合浆液固结成型,形成均质防渗墙体,施工灵活性强,适配土层松散、浅层渗流紊乱的坝体加固场景。

(二)表层与墙体类防渗技术应用要点

土工膜铺设属于表层简易防渗工艺,通过在坝体坡面铺设防渗土工材料,阻断坝体表层渗水路径,施工流程简洁、造价低廉、工期较短,质控重点在于膜体拼接密封、基层平整处理与后期防护,多用于病害轻微、预算有限的小型水库坝体表层防渗治理。防渗墙技术通过开槽浇筑防渗材料形成整体连续的刚性防渗结构,结构稳定性强、防渗效果持久,能够适配地质条件复杂、渗漏隐患严重的大中型水库大坝,整体防渗加固等级更高、适用工况更为严苛。

(三)各类技术适配场景与预算区间

四类防渗加固技术形成差异化的应用体系,适配不同渗漏类型、坝体结构与工程预算。帷幕灌浆适配深层坝基渗漏、高标准安全要求的大中型水利工程,综合造价偏高、防渗耐久性优异。高喷灌浆适配浅层土体渗漏、地层松散的坝体加固,性价比适中、落地性较强。土工膜铺设适配表层轻微渗漏、小型老旧水库改造,预算投入低、施工效率高。防渗墙适配重度渗漏、地质复杂的重点大坝工程,加固效果稳定持久,整体施工投入相对较高,可根据工程实际工况灵活选用单一技术或组合工艺。

三、工程应用实效验证与质量管控要点

(一)工程应用技术组合实施流程

选取中型均质土坝渗漏治理项目开展实效验证,该坝体服役年限较长,存在坝基渗流、坝体局部渗水等典型病害。工程前期采用高密度电法开展全域扫描,精准锁定多处隐蔽渗流通道与裂隙发育区域,明确病害分布范围与渗漏严重程度。根据检测结果针对性选用帷幕灌浆工艺开展深部防渗加固,严格把控钻孔、洗孔、配浆、灌浆、封孔全流程施工标准,针对性封堵坝基深层渗漏通道,同步处理浅层衍生病害,形成先精准检测、后靶向治理的标准化施工流程[3]。

(二)技术组合应用实效与经济性分析

工程治理完成后通过压水复检、渗流量观测等方式核验治理效果,结果表明坝体、坝基渗流量显著降低,渗漏通道完全封堵,坝体结构稳定性与防渗性能大幅提升,病害复发概率极低。该技术组合模式充分发挥了物探技术精准定位与灌浆工艺长效加固的优势,有效规避盲目施工造成的资源浪费与治理不彻底等问题,在保障工程治理质量的同时,合理控制施工工期与运维成本,综合经济效益与安全效益突出,具备良好的工程复用价值。

(三)全周期质控要点与行业发展展望

水库渗漏治理需落实全流程质量管控,施工前全面核查坝体工况、地质条件与设备材料性能,做好施工预案;施工中动态管控工艺参数、浆液质量与施工工序,及时纠偏施工偏差;竣工验收阶段严格核验渗流量、透水率等核心指标,保障治理效果达标。结合智慧水利发展趋势,未来大坝渗漏治理将朝着智能感知、自动预警、精准治理的方向迭代,智能检测设备与新型环保防渗材料的研发应用,将进一步提升大坝渗漏病害治理的精细化、智能化、绿色化水平。

结语

渗漏病害是影响水库大坝安全运行的核心隐患,各类无损检测、原位试验技术可实现不同深度、不同类型渗漏病害的精准识别,帷幕灌浆、高喷灌浆等四类主流防渗加固工艺可适配差异化病害治理场景,形成完善的检测治理技术体系。通过工程实例验证,高密度电法精准探测搭配帷幕灌浆加固的组合模式,能够高效解决均质土坝渗漏问题,兼具安全性与经济性。未来水利工程运维需持续完善渗漏病害全周期管控体系,积极融入智慧水利技术与新型防渗材料,持续提升水库大坝渗漏治理精度与长效运维能力,保障水利工程安全稳定服役。

参考文献

[1]周晓明, 杨一建. 复杂地质条件下平原水库防渗对策研究 [J]. 水利规划与设计, 2026, (9): 70-74.

[2]徐世雯. 水库大坝坝基帷幕灌浆防渗漏处理研究 [J]. 水利科技与经济, 2025, 31 (12): 126-131.

[3]孙轲. 水库大坝渗漏隐患问题与治理方案优化研究 [J]. 水上安全, 2026, (6): 160-162.

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