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水利工程事故地质诱因统计分析 　　摘要：水利工程事故是直接影响水利工程使用以及人民生命财产安全的重要因素之一，如何对水利工程事故进行有效的统计分析，进而最大可能地避免水利工程事故发生，从而保障人民生命财产安全，是我国水利建设领域迫切需要解决的问题。本文从水利工程事故按照地质因素进行统计分析，发现近半数水利工程事故原因为渗透变形，进而对渗透机理展开研究并提出相应措施。 　　关键词：水利工程事故；地质诱因；渗透变形；灌浆；水下抛土 　　中图分类号：TV文献标识码： A 文章编号： 　　一、引言 　　近年来，我国社会经济得到了飞速发展，水利工程作为关键基础设施之一，在改善生态环境、发电、供水、农田灌溉以及防洪抗旱等方面都起到了巨大的积极作用，对于大坝水库的安全性要求也相应提高。然而运行管理不当、施工问题、设计问题、地质条件等因素往往会导致大坝水库存在缺陷，始终无法避免溃坝风险。因此本文通过对国内外众多水利工程事故的案例进行收集分析，进而提出相应措施，从而为大坝水库风险管理提供一定的技术参考。 　　二、统计分析 　　通过对国内外各类水利工程事故案例共计609个进行分析后，结果显示水利事故诱发的原因基本上可分为运行管理问题、施工问题、设计问题以及地质问题等。通常同一事故诱发原因具备多元性，并不能用单一因素来解释，因此对事故中的所有诱发因素都进行记录。统计分析结果表明，事故案例中含地质条件因素的占到了总数的57.47%，共计350个，可见地质诱因在水利工程事故中占有较大比例。 　　主要的水利工程地质问题包括四个方面，分别是侵蚀淤积、地下渗流、岩体稳定以及区域稳定问题。而这四个方面则主要涉及岩溶渗漏、渗透变形、地基岩体稳定、洞室围岩稳定、斜坡岩体稳定、地裂缝与地面沉降、砂土液化、水库诱发地震、地震、活断层等工程地质因素。然后将350个事故案例根据上述地质因素进行分类统计，即图1。其中50%为渗透变形，19%为地基岩体稳定，13%为地震，5%为斜坡岩体稳定，4%为岩溶渗漏，9%为其他因素。 　　 　　 　　图1 地质因素分类统计 　　三、渗透机理 　　所谓库坝区域渗漏就是库水沿岩石断层、裂隙、空隙等通过坝肩或是库盆以外向下游渗漏的现象。在相应的地质条件下，在水库蓄水后或是蓄水时期就会出现渗漏，造成围堰、堤坝土体饱和，使坝体有效应力下降，抗剪强度降低，有可能导致坝坡稳定性不足；多数情况下，坝区渗漏一般还会使坝基出现渗漏变形，渗流时，地下水不仅会对坝体形成扬压力，使其抗滑能力下降，而且还会带走岩体中的颗粒物质与可溶性成分，进一步降低坝基稳定性与强度，进而严重影响到坝基岩体的稳定性。 　　水沿坝基渗漏的主因有两个，一是水头，即因水库蓄水造成的大压力差，二是过水通道的存在。坝基渗流不可能被绝对消除，只是在大小上存在区别，渗流量与上述因素呈正向依从关系。因渗流导致的大坝破坏则主要分为两类，一是孔隙水压力过高，降低了坝基承载力直至崩塌，二是渗流量太大，导致对坝体与坝基的冲刷形成破坏。 　　通过上述对渗透机理的分析，要对砂土类渗透变形进行预防，一般情况下可采取两方面措施，也就是保护渗流出口与降低水力梯度。其中渗流出口保护采用的是特殊结构反滤层，而后者则包括排水减压与加长渗流途径。 　　四、措施 　　（一）上堵 　　1、垂直防渗措施 　　1）混凝土防渗墙。其作用是将坝基渗漏通道彻底截断，是较常见的处理措施。其中的技术难点与关键部位是槽段接头的处理，尤其是地质条件复杂、承受水头高、埋藏深度大的深厚覆盖层里。 　　2）粘土防渗墙。由于其抗渗强度低，较少应用于中高坝工程中，而对于中低水头的土石坝中，粘土防渗墙则因其防渗效果好、造价低等优点得到了广泛应用。 　　3）水泥土薄墙。无需开槽，不会造成应力释放与原地层破坏，其主要适应范围包括淤泥、少量直径大于50毫米的砾石层、粉质粘土、粘土砂土等，在汛期也不会对施工产生影响。 　　4）连锁井柱防渗。先人工分层挖井，在井内分层进行混凝土井圈浇筑，到达基岩再填粘性土或素混凝土，最后逐个相连形成防渗墙。 　　5）自凝灰浆防渗。膨松土与水泥为造孔主要材料，拌合后进行泥浆固壁，完成造孔后，槽（孔）内泥浆自动硬化构成防渗墙，由于这种方法不需要清孔，也就不存在槽孔间搭接质量问题。 　　6）高压喷射灌浆。其优点是灵活机动，能够在地基某深度直接建造防渗体且符合设计要求，无需开挖地基。 　　7）充填灌浆。充分利用灌浆的浆液重力，向坝体空洞或孔隙内注入浆液，能够对坝坡裂缝、坝下建筑渗水、坝基渗漏形成有效处理。 　　8）劈裂灌浆。沿坝轴线劈开坝体最小主应力面，进行泥浆灌注，构成连续竖直的防渗帷幕，借助灌浆过程中的应力调整作用、湿陷固结作用、浆坝互填作用、劈裂充填作用，使坝体变形稳定性与渗透稳定