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喀斯特地區水庫溶隙滲漏處理技術分析

文檔作者：趙松波文檔來源：貴州省水利科學研究院		更新日期： 2026年07月16日	點擊數：
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LOW CARBON WORLD 2025/5
喀斯特地區水庫溶隙滲漏處理技術分析
趙松波
（貴州省水利科學研究院，貴州 貴陽 550002）
【摘 要】為解決水庫庫區滲漏問題袁避免滲透堯滲漏損失袁結合三寶水庫除險加固工程實例袁從防滲堵漏方
案比選堯分項工程施工堯土工膜應用等多層面出發袁對防滲處理施工要點進行分析袁并提出土工膜鋪設堯焊接堯
接縫處理堯焊縫檢測等具體的質量控制措施袁以供借鑒遙
【關鍵詞】水庫庫區曰滲漏曰防滲曰土工膜曰水平防滲
【中圖分類號】TV49 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-2066（2025）05-0040-03
0 引言
三寶水庫位于貴州省黔西南州晴隆縣三寶鄉境
內，于 20 世紀中期動工新建，是一座集灌溉與村鎮
供水等多項功能于一體的水庫。水庫位于麻沙河支
流上方，全流域面積約 8.9 km2，呈帶狀，但在順利建
成之后，受滲漏問題影響，水庫無法發揮正常蓄水功
能，最高蓄水位僅為1 512 m。2008年的除險加固工
程對壩體、壩基、溢洪道、放水設施進行了改造處理，
但庫區深層溶隙（巖溶管道）滲漏問題依舊存在。
1 工程除險加固進程
早在20 世紀 80 年代中期的洪水期，庫區就已
經發現了肉眼可見的 4 個漏水點，當時僅做簡單堵
漏處理。2008年的除險加固工程對水庫大壩樞紐實
施除險加固處理，主要是針對壩體及壩基進行灌漿
處理，在副壩左側新建自由溢流式的溢洪道，同時，
在主壩右側取水涵洞進口段設置 DN400 雙向轉動
斜拉式手動閘門以控制流量[1]。
2 工程現狀
2008年完成除險加固處理后，庫區滲漏嚴重問
題并未得到改善，水庫依然無法正常蓄水，難以發揮
應有的效益，經工程專業技術人員實地踏勘發現以
下問題。
（1）建庫河流屬于十分典型的懸托型河流，水庫
庫水補給右岸及下游河段地下水，水庫的主要滲漏
點十分分散，南部 900 m的1# 沖溝、大坪村寨西南
230 m、下游四角田村寨一帶依舊屬于較為明顯的滲
漏區，如圖 1 所示。根據物探資料及連通試驗，庫盆
巖溶現象發育，連通試驗驗證了庫水通過巖溶管道
向水庫下游四角田村寨一帶滲漏，水庫庫盆滲漏問
題突出。
（2）水庫區內存在三疊系下統夜郎組（T1y2-4）地
層巖溶、暗河發育。同時還有 6 個獨立的漏斗狀落水
洞發育，落水洞基本情況統計如表1所示。
根據連通試驗結果，熒光劑 48 h內出露，k1 進
口高程與出水點 k6 高程相差 374.3 m，兩點距離為
1 860 m，比降為20.12%。根據走訪調查及庫區地質
調查，其中庫尾及庫中的 k6、k5 與庫首 k2 連通，庫
盆 6 處消水點通過巖溶管道與庫外連通，水庫庫盆
滲漏問題突出，滲漏問題控制難度較大。
（3）水庫右側存在水暗板 1# 沖溝，地勢較單薄，
沖溝深切，比降較大，結合水文鉆孔資料數據，地下水
水位低于水庫水面高程，持續推動庫水向右岸地下水
補水，庫水向沖溝發生滲漏的可能性大幅增加[2]。
圖 1 滲漏點近景
編號 分布位置 高程/m 規模（長伊寬伊埋深）
k1 2#沖溝出口 1 512.13 3 m伊4 m伊2 m
k2 庫首 1 510.18 1.5 m伊2 m伊6 m
k3 庫首右岔溝 1 509.97 2 m伊3 m伊6.5 m
k4 庫首右岔溝 1 510.23 2 m伊3 m伊6.5 m
k5 庫中部 1 512.48 2 m伊3 m伊3.5 m
k6 庫尾靠左岸 1 512.59 15 m伊6 m伊3.5 m
表1 落水洞基本情況統計
低碳技術
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3 水庫庫區防滲處理技術的應用要點
3.1 防滲堵漏適用方案
3.1.1 垂直防滲
垂直防滲主要對水庫左右岸及壩址進行防滲帷
幕灌漿處理。原壩址副壩往左岸延伸一線設置單排
孔，孔距為2 m；副壩往右岸防滲線設置雙排孔，孔距
為 3 m，排距為 2 m，梅花形布置；往水庫上游延伸需
采用廊道灌漿。
3.1.2 水平防滲
水平防滲有黏壤土水平防滲及土工膜水平防滲
兩種方式，雖然黏壤土水平防滲施工作業簡單，但與
土工膜水平防滲相比，整體防滲效果較差，且總體投
資也偏高。基于成本及實用性考慮，采用土工膜水
平防滲措施，具體防滲思路如下：在庫尾修建規格為
2 m伊2.5 m的截流墻，對水庫來水進行改道截流，然
后對庫盆、庫岸、主副壩壩坡表層清理平整后鋪設土
工膜及黏土保護層，壩坡加砌混凝土預制塊。同時，
對庫盆落水洞根據洞徑按 1:1 開挖，呈上大下小喇
叭口狀，開挖至基巖后埋設排氣管、排水管，喇叭口
設置錨桿，C15 毛石混凝土封堵落水洞后用土方回
填處理[3]。
3.2 方案比選
為提升防滲漏方案的經濟性、實效性，充分結合
水庫滲漏實際情況，對比垂直防滲及水平防滲方案，
選擇匹配度更高的防滲堵漏措施，以有效提升防滲
效果。方案比選主要從基礎工程量、投資金額及方案
的優缺點等多個維度進行，詳細的對比結果如表 2
所示。
結合對比結果，本工程最終決定采用水平防滲
方式實現水庫防滲堵漏處理。
3.3 分項工程處理措施
3.3.1 庫岸工程
對較陡峭的巖質邊坡采用貼坡混凝土墻進行防
滲處理，對較緩的巖質邊坡和土質邊坡開挖和培土
后鋪設土工膜處理，選用 C20 混凝土六邊形預制塊
進行護坡。對較緩的巖質邊坡，開挖坡比不陡于1:2，
貼坡培上平均30 cm厚的黏土層，考慮到一定的風浪
爬高和安全超高，從庫底鋪設土工膜至 1 517.20 m
高程并修建C15 混凝土錨固溝，土工膜嵌入錨固溝，
錨固溝嵌入基巖 50 cm，斷面采用 1 m伊1 m，土工膜
以上鋪設20 cm 厚的細沙保護層，細沙保護層上鋪
設C20 混凝土預制塊護坡；對較緩的土質邊坡，清除
表層松散土及雜草等，坡比不陡于 1:2，下層土體土
質符合土工膜鋪設要求的，則直接鋪設土工膜，土質
較差的采用黏土培坡，鋪設 20 cm 厚的黏土后再鋪
設土工膜，土工膜鋪設至1 517.20 m高程并修建C15
混凝土錨固溝，土工膜嵌入錨固溝，錨固溝嵌入基巖
50 cm，斷面采用 1 m伊1 m，土工膜以上鋪設20 cm
厚的細沙保護層，細沙保護層上鋪設 C20 混凝土預
制塊護坡；對較陡的土質邊坡，清除表層土后用黏土
培坡，然后同緩坡一樣鋪設土工膜、預制塊并修建錨
固溝，庫坡坡腳設置一圈錨固溝，土工膜在坡腳搭接
后再鋪上庫坡；對較陡的巖質邊坡，土工膜從庫底鋪
設至坡腳后與坡腳錨固溝搭接，坡腳以上經修整后
貼坡修建 50 cm厚的 C15 混凝土墻，墻頂與兩側錨
固溝銜接，每隔 15耀20 m設置一道伸縮縫，具體分縫
位置根據實際情況確定，混凝土墻澆筑時采用瀝青
砂模板，模板兼作止水[4]。
3.3.2 庫盆防滲
為防止庫尾來水持續向下滲透流入庫底，采取
以下防滲處理措施。在庫尾設置一道 2 m伊2.5 m截
流墻，長約 50 m，并在截流墻平臺上進行帷幕灌漿
至基巖，帷幕灌漿延伸至兩岸 6 m。為減少庫岸及庫
盆土工膜相互之間的影響，庫盆坡腳設置一圈頂寬
0.9 m、底寬0.5 m的C15混凝土錨固溝，分隔庫岸土
工膜與庫盆土工膜。為便于以后對土工膜進行檢修，
在庫盆距壩軸線上游約 320 m和720 m處分別設置
一道 C15 混凝土嵌固墻，將庫盆分為 3 個區域，嵌固
墻避開落水洞及斷層等不利地段，并鋪設 30 cm 厚
的塊石和 20 cm 厚的沙、碎石。庫盆區域平均清除
30 cm厚的表層土和雜物，平整庫區后再將其碾壓密
實，庫底整平后修建錨固溝并鋪設 2 mm 厚的高密度
聚乙烯（high density polyethylene, HDPE）防滲膜，膜
上鋪設 30 cm 厚的黏土保護層，保護層最大粒徑不
大于6 mm。
3.3.3 落水洞封堵
落水洞按1:1坡比開挖至基巖，開挖呈上大下小
喇叭口狀，喇叭口設置 3 m長準25 mm 錨桿，梅花型
方案 主要工程量 投資/萬元 優點 缺點
垂直
防滲
防滲帷幕線總長：1.5 km 防滲面積：115 000 m2
有效進尺：95 000 m 灌漿廊道長度：350 m
5 591.0
防滲帷幕線
長，縱深達
80~120 m
工程量大、
投資高，且
防滲效果
難以保證
水平
防滲
土方開挖：77 150 m3
石方明挖：18 021 m3
混凝土用量：14 020 m3
黏土填筑：34 940 m3
HDPE防滲膜：17 6601 m2
3 410.0
施工效果易
于保證，工程
量少，投資
少，容易達到
防滲效果
—
表 2 方案比選
低碳技術
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布孔，孔距為 3 m。清除洞內土方，鋪設 DN110 聚氯
乙烯（polyvinyl chloride, PVC）通氣管和排水管，通氣
管貼坡鋪設至庫岸校核洪水位以上，通氣管和排水
管底端設置攔渣措施防止管口堵塞，然后用 C15 毛
石混凝土將基巖以下落水洞填平，再利用篩分后的
開挖料回填并鋪設庫盆土工膜。在施工過程中對庫
盆進行物探工作，若發現埋深 3 m范圍內的潛在溶
洞，需按以上方式進行開挖封堵處理。
3.3.4 樞紐工程
上游壩腳修建同岸坡坡腳一樣的錨固溝，拆除
主副壩預制塊（其中 1/3 回收利用，用于上游壩坡頂
部）、上游壩腳漿砌塊石擋墻及上游 C10 混凝土踏
步，根據壩面實際情況清除主、副壩上游壩坡原沙石
墊層及表層土體，按 1:2.75 坡比削坡整平；整個上游
壩面自下向上鋪設 150 mm 厚的細沙找平層、2 mm
厚的 HDPE 防滲膜、150 mm 厚的沙墊層、150 mm 厚
的碎石墊層、80 mm厚的混凝土預制塊。
3.3.5 取水口工程
為盡可能保障上游壩坡鋪膜施工及后期取水，
計劃對取水口進行改造，拆除現有取水閘門，涵洞進
口段采取 C15 埋石混凝土回填，涵洞內穿管，管道進
口采用龍抬頭形式，設置攔污柵、止水環；穿管后涵
洞前20 m采用 C15 混凝土進行回填封堵，在下游管
道出口設置取水閘閥。
3.4 土工膜施工技術要點
3.4.1 土工膜選擇
根據本工程土工膜鋪設面積大，膜下地質條件
較差，膜需長期承受水壓作用，工程所在區域高程較
高、冬季氣溫較低等實際情況，選用 HDPE 防滲膜。
HDPE 防滲膜具有極好的抗拉裂、抗穿刺能力，抗老
化，抗紫外線，抗化學腐蝕，耐高低溫，施工周期短，
防滲效果好，安全環保。
3.4.2 土工膜鋪設
先用粒徑較小的砂土或黏土找平基面，再鋪設
土工膜。土工膜不要繃得太緊，兩端埋入土體部分呈
波紋狀，在所鋪的土工膜上用細沙鋪一層過渡層，
再用碎石料鋪一層過渡層，過渡層上鋪設預制混凝
土塊進行保護。土工膜與周邊結構物連接采用膨脹
螺栓和鋼板壓條錨固，連接部位要涂刷乳化瀝青
（厚度為 2 mm）進行粘接，以防該處發生滲漏。膜與
膜之間接縫的搭接寬度一般不小于 10 cm，通常使焊
縫排列方向平行于最大坡度，坡度比較大時盡量不
設焊縫，溫度較低時，應盡量拉緊、鋪平。
3.4.3 土工膜焊接
作為施工的關鍵程序，土工膜焊接會直接影響
土工膜使用壽命。焊接前先清除接縫處的灰塵、油污、
泥沙等雜物，現場試焊一條規格為 0.9 mm伊0.3 mm
的試樣，搭接寬度不小于 10 cm，并用拉力機現場進
行剝離和剪切試驗，試樣合格后，便可用調整好的速
度、壓力、溫度進行正式焊接[5]。
3.4.4 焊縫檢測
焊縫不同，所采用的檢測方法也有所不同。對于
熱合雙焊縫，可采用充氣法，預先對待檢查焊縫兩端
做密封處置，隨后插入空心針頭，連通空氣壓縮機持
續注壓，壓降低于1/15 則表示檢測通過。針對單縫擠
壓焊縫，可采用電火花法，利用土工膜為電絕緣體的
工作特性，進一步核驗與其他連通部位接觸時，是否
會產生明亮的電火花。
破壞性檢驗也尤為關鍵，需嚴格基于相關檢測
指標進行評判，如果發現取樣與檢測指標存在不符
之處，應立即反映，及時糾錯。破壞性檢驗檢測指標
如表3所示。
4 結語
本文以三寶水庫除險加固工程為研究對象，基
于喀斯特地區水庫庫盆溶隙滲漏現狀，通過庫盆及
庫岸滿鋪土工膜的技術措施，取得理想的防滲處理
效果，可為今后同類型水庫的防滲處理提供一定的
借鑒與參考。
參考文獻
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固中的應用[J].水利與建筑工程學報，2004（1）：20-
22，32.
作者簡介院趙松波（1991— ），男，仡佬族，貴州道真
人，本科，工程師，主要從事水利工程運行管理工作。
材料種類 剪切強度/MPa 熱合焊接剝離/MPa 擠壓焊接剝離/MPa
HDPE 14.2 11.4 9.1
表 3 破壞性檢驗檢測指標
低碳技術
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