PDF《如何控制土坝渗漏的原因分析及处理措施》

如何控制土坝渗漏的原因分析及处理措施 摘要:在众多水库事故中,因为土坝渗漏造成的事故占比例较多.

本文就这几年的工程实践结合该问题谈谈具体的原 因及防治措施,希望对病险水库的加固起到借鉴作用. 关键词:土坝渗漏,分析,处理

一、引言 水库是水利产业的重要措施,建国后我国已兴建了各类水库.因为水库受修建时间较长、当时的技术等因素所限制, 现在大部分水库带病工作,事故较多,对人民生产和国民经济产生了一定影响.由于当时历史条件及技术、经验不足 等原因,很多水库工程存在着不同程度的质量和防洪标准问题,使水库事故不断增加,给国家和人民生命财产造成了 重大损失.土坝存在问题,除防洪标准偏低外,主要是工程质量问题,具体表现在渗漏、滑坡和裂缝.概括起来,是 一个防渗加固问题,一般处理防渗的原则是"上堵下排".上堵的措施有垂直防渗和水平防渗.垂直防渗有混凝土防 渗墙、高压喷射灌浆防渗、劈裂灌浆防渗、冲抓套井回填防渗、倒挂井防渗、土工合成材料防渗、射水造孔混凝土墙 防渗和岩溶帷幕灌浆防渗等.水平防渗有人工粘土铺盖和利用天然铺盖等,并结合下排的措施有:在坝体背水坡脚附 近开挖导渗沟、减压井和盖重压渗等.

二、土坝渗漏表现形式 土坝病险问题主要是各种原因引起的渗漏问题,常表现在以下方面:

(一)土坝建成蓄水后,由于选取土料物理力学指标不当,致使浸润线常高于设计的浸润线水位,导致渗流从坝的下 游坡面溢出,使下游坡失稳.

(二)坝基和坝身产生危害性渗透变形,导致坝基或坝身淘空破坏.

(三)地质条件差,往往认为土坝对基础要求不高,因而忽视工程与水文地质条件及其基础的防渗处理,造成基础漏 水.

三、坝身渗漏分析 土坝常因斜墙、心墙等防渗体裂缝形成渗流的集中通道,导致管涌的发生,甚至引起坝体的失事破坏.

(一)心墙、斜墙裂缝漏水 土坝防渗体开裂较常见,尤其是发生在近年来较普遍的薄心墙土坝中.由于心、斜墙与坝体其他部分的填筑土料不同 ,因变形模量的差异使变形不一致,导致心、斜墙开裂.在裂缝处产生集中渗漏,渗透水以很大的水力坡降冲刷心、 斜墙裂缝,因管涌作用把防渗体土料带至下游坝体,使心、斜墙丧失防渗作用.

(二)坝体因扩建加高,新老防渗体衔接处理不当漏水 坝体因多次扩建,新老防渗体的衔接处理往往不严,造成隐患.特别是心墙坝加高时,对原有心墙很难采取补强措施 .当蓄水位抬高以后,其防渗体承受的水力梯度明显加大,增加了被击穿的危险,有的将心墙改做斜墙,但因库内死 水排干困难,使基础处理不严,造成漏水隐患.

(三)浸润线抬高使下游坝坡失稳 已建的均质土坝中,常存在浸润线比设计计算的有所抬高,致使坝的下游坡面长期处于湿润状态而影响坝坡的稳定. 浸润线的抬高多数原因是设计时没有考虑土坝施工时是分层碾压的,因碾压使坝体形成许多水平层面,导致水平向渗 透系数大于垂直向渗透系数,产生各向异性渗流场的结果.

(四)土坝滑坡与处理 土坝滑坡或沉陷往往是因为填筑的土料差,设计抗剪指标选用不当,坝坡设计不合理以及渗漏等原因造成的.

四、渗漏控制方法和措施 一)垂直防渗 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.垂直防渗在工程实际中应用较多我们着重介绍一下混凝土防渗墙、高压喷射灌浆防渗 、劈裂灌浆防渗的原理和施工办法.