水库堤坝渗漏治理技术探讨.doc

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1、水库堤坝渗漏治理技术探讨【摘 要】本文首先对水库堤坝渗漏的成因进行了概述，相应的提出了一些治理措施，以供参考。【关键词】堤坝渗漏；治理乐平市有大型水库1座，中型水库4座，小（一）型水库37座，小（二）型水库205座，其中大多建的时间较早，受当时财力、物力及技术条件的限制，这些工程普遍存在防洪标准低、工程质量不高、 配套不够完善等问题；投入使用后，运行管理和维修养护经费不足，老化失修，险情时有发生，不但制约了水库效益的发挥，而且严重威胁广大群众的生命财产安全。存在的主要问题：大部分水库是粘土心墙砂壳土坝，存在清基不彻底引起坝基漏水；有的坝基与粘土心墙接触漏水；放水涵洞与心墙接触漏水；粘土心墙质量

2、差引起坝体渗漏；有的筑坝材料级配不合理且坝壳未碾压，结构松散，坝体发生变形，存在液化和自然塌陷的可能性；复杂的水库险情给除险加固工程带来了很大难度。多年来，我们通过实施应急性除险加固、空库迎汛等措施，基本保障了病险水库的防汛安全，但安全隐患一直未得到根本解决，影响了水库综合效益的发挥。1、水库堤坝病害的类型及成因常见的坝体的病害分为渗透破坏和变形破坏两种。坝基下的渗透水流，使岩土体中的某些颗粒移动或颗粒成分、结构发生改变的现象称为渗透变形或渗透破坏。变形破坏是由于渗流作用下，抗剪强度降低，某些部位产生不均匀变形、裂缝、下滑、产生变形，分为滑坡、崩岸几种形式。水库堤防渗透通常是指水体向围护区(库

3、盆、堤防保护区)以外渗流而产生水量漏失的现象。如其渗漏量较大，将显著降低水库效益；降低软弱结构面强度，使某些岩土或断裂带充填物产生渗透变形；造成相邻低谷、洼地或坝基扬压力增加；下游地下水位抬升、建筑物地基浸没、失稳。渗透变形极大影响土石坝稳定。根据资料，在破坏的土石坝中，有40是由于坝基或坝体土的渗透变形所造成。我国在对有问题的土石坝的调查中发现，由渗透变形所引起者竟达60。此外防洪堤和边坡的塌滑，岩溶区覆盖土层中洞穴和地表塌陷的形成，供水井、坝基排水孔和减压井的淤塞，开挖基坑和地下工程中遇到的流砂，断层破碎带、软弱夹层、裂隙和洞穴中松散物质的带出等都是由渗透变形引起的。如上饶某水库条石拱坝由

4、于清基不彻底，在拱基下发生渗透变形，不仅把红色风化泥岩裂隙中的粘土冲蚀，而且把泥岩也冲蚀了7m深，连同被冲蚀的坝身成为一个高13m，宽8m的冲蚀洞。从渗透破坏发生的机理角度，可以将渗透破坏分为四种类型：流土、管涌、接触冲刷、接触流土。2、水库堤坝除险加固的防治方法水库堤坝除险加固就要控制坝基及地基的渗流，其主要任务可归结为三点：一是尽量减少渗漏量；二是提早释放渗透压力，保证地基与水工建筑物有足够的静力稳定性；三是防止渗透破坏，保证渗透稳定性。在工作实践中具体有以下6种方法：2.1 背水侧压渗盖重。当背水侧地型条件允许时，采用封闭式垂直防渗幕墙，其造价高时，采用背水侧压渗盖重，可以避免在压盖范围

5、内出现管涌。计算出的后盖宽度很长时，可在后盖末端设减压沟（井）以缩短后盖宽度。压盖在实际应用上比较广，施工简单，堤防稳固性好，工程投资少。压渗盖重的形式很多，可以由不透水的变换到完全自由排水的，实践中应根据各自情况，采取不同型式，以达到渗水不渗土的目的。一般要与排水沟联合使用，此时排水沟应布置在盖重的端部。2.2 垂直防渗处理地基。垂直防渗特别适用于地基透水层较薄、隔水层较浅的情况，此时可以做成封闭式防渗幕墙，堤基的渗流量和扬压力可以得到有效控制，从而可以达到根治堤基渗透的目的。我国先后研究开发了射水法、锯槽法、两钻一抓等薄墙施工技术。封闭式防渗墙，由于墙体截断了渗流途径，除险效果非常明显，但

6、也一定程度上破坏了原来地下水的自然平衡关系，产生一些不良的水环境后果。对透水层较厚，隔水层较深的双层堤基，采用封闭式垂直防渗墙，施工难度大且造价太高，必须在勘察资料充分并经渗流计算充分论证后方可采用。垂直防渗应布置在临水堤脚或堤顶靠临水侧。垂直防渗幕墙可以采用射水法、锯槽法、轮铣法、高喷灌浆等成墙技术进行施工。2.3 减压井。单从渗流计算结果看，减压井减压效果非常显著，是管涌除险的一种非常有效的措施，几乎适用于所有管涌堤基的除险。但是传统减压的最大的问题是淤堵。减压井的淤堵，与减压井过滤器的位置、结构、材料以及地下水质等密切相关。减压井系统应尽量布置在背水堤脚附近，以便有效控制堤基渗流。但从堤

7、防抢险的安全性考虑，减压井一般是布置在背水侧压渗盖重端部，并与明沟相通，渗水通过明沟排走。减压井的间距一般为1520m。减压井的透水管段应设在主要的透水层，在堤基为分层结构时更是如此。透水段的长度应大于主要透水层厚度的25，一般多采用5075。井口高程越低，减压效果越好，但井口高程应高于井不排水时排水沟中可能出现的最高水位，以防泥水倒灌。减压井的内涝问题，在设计中应引起重视。2.4 滑坡体的清除。堤坝滑坡又称脱坡，一般是由于水流淘刷、内部渗水作用或上部压载等所造成。滑坡的抢护原则是“削坡减载，固脚压重”，设法减少滑动力并增加阻力。对因渗透作用引起的滑动，必须采取“前截后导”的措施，加强防渗与排

8、水。浅层滑坡可将滑动体全部挖除，重新回填。深层滑动。一般挖除滑动体中主滑体并重新填筑。主滑体是指在最危险圆弧圆心上侧的土体为主滑体。其次经稳定计算增加阻滑体的重量，即增大阻滑力，提高堤坡稳定性。2.5 劈裂灌浆。劈裂式帷幕灌浆法对于加固堤身，防止堤身渗漏有较好效果，比较适合施工土质差，碾压不密实的堤防防渗加固。劈裂灌浆是运用坝体应力分布规律，用一定的灌浆压力，将坝体沿坝轴线方向劈裂，同时灌注合适的泥浆，形成铅直连续的防渗泥墙，并堵塞漏洞裂缝或切断软弱层，以提高坝体的防渗能力，同时通过浆、坝互压和湿陷，使坝体内部应力重新分布，提高坝体的稳定性。造孔深度应大于隐患深度23m。泥墙的设计厚度一般可采

9、用520cm，应根据堤坝土质、碾压质量、隐患性质和坝高等情况合理确定。劈裂灌浆这一方法不仅可形成垂直连续的防渗帷幕，解决坝体的渗透问题，而且还能够通过浆坝互压和温化变形，调整坝体内部的应力，使浆脉两边35m土体得到密实，加大了防渗帷幕带，近几年来土坝坝体劈裂灌浆已由原来的中低土坝向高土坝发展，在某些地基条件下还可以使坝体和地基同时劈裂，形成坝体和地基同一的防渗帷幕。劈裂式灌浆对解决以下六种隐患有较明显效果：坝体碾压不实，密实度普遍较差的松堆土坝；坝体内有渗漏通道，软弱层，坝体浸润线过高，坝坡发生湿润区或 “牛皮胀”或渗透破坏现象；坝体由于不均匀沉陷而产生的裂缝；分期施工的土坝，分层和接头有软弱带和透水层；坝体和其他建筑物接合不好，存在空隙和接触冲刷；坝体内存在生物洞穴和腐烂树根等隐患。3、结束语对病险水库出险加固的方法是多种多样的，要根据实地情况选择科学合理的方案进行防渗加固，保证水库堤坝的安全正常运行。参考文献1陈长富.高喷灌浆在水库防渗中的应用J.吉林农业.2010(08).4