水庫土石壩工程滲漏問題及處理探析

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1、水庫土石壩工程滲漏問題及處理探析【摘要】本文對水庫土石壩工程的滲漏問題及其判斷方法和相應的處理措施進行概述，以期對大中型水庫病險土石壩工程的除險加固起到一定的指導和參考作用?！娟P鍵詞】水庫；土石壩；滲漏處理1土石壩工程滲漏的常見類型及原因土石壩的填筑土料和壩基的砂礫都是散粒體結(jié)構，顆粒間存在大量的孔隙，具有一定的透水性。水庫蓄水后，在水頭的作用下，水流必然會沿壩身土料、壩基土體和壩端兩岸地基中的孔隙滲向下游，形成壩身、壩基和繞壩滲漏。若滲流量較小，水質(zhì)清澈透明，不含土壤顆粒，可說這種滲流是在設計控制之下，土

2、體不會產(chǎn)生滲透破壞，屬正常滲流；反之滲流量大且集中，水質(zhì)渾濁，透明度低，滲流會逐漸帶走壩體或壩基的土粒，使土壤空隙變大，然后滲流又進一步帶走更大的顆粒，最后在壩體內(nèi)形成集中的滲漏通道,造成水庫嚴重漏水，影響大壩安全，則為異常滲流。按土石壩滲透破壞發(fā)生的部位，可分為壩身滲漏、壩基滲漏、繞壩滲漏。1.1土石壩壩體滲漏的主要原因壩體滲漏，因斜墻、心墻等防滲體裂縫，或者壩體施工質(zhì)量等問題形成滲流的集中通道，導致管涌等問題的發(fā)生，滲水逸出點或逸出面在下游壩坡和壩腳。引起壩體滲漏產(chǎn)生的主要原因有：1.1.1筑壩質(zhì)量差，

3、如鋪土過厚、碾壓不實或漏壓、粘土心墻或斜墻層面結(jié)合不好等；1.1.2壩體單薄或土料透水性大，最大可能引起散浸；1.1.3反濾設施質(zhì)量差，未按要求鋪設反濾層，土石混合壩未設過渡段，以致破壞心墻、斜墻，最大可能引起管涌塌方；1.1.4壩后反濾排水體高度不夠，若下游水位過高時，淤泥倒灌淤塞反濾層，抬高出逸點，可能引起大面積散浸;1.1.5壩下涵管、埋管的外壁與土體結(jié)合部回填不密實，涵洞未做截流環(huán)，引起接觸滲漏，以及涵管自身質(zhì)量差，涵管斷裂等，很可能引起大壩滲透破壞，造成大壩塌坑或垮塌；1.1.6壩體不均勻沉降引起

4、的橫向或水平裂縫，可能引起壩體集中滲透破壞；1.1.7生物洞穴，如獸洞、蟻洞、樹根洞等。1.2土石壩壩基滲漏的主要原因壩基滲漏通常是由于強透水性的壩基處理不當，或壩基未作防滲處理，或壩基防滲設施失效而產(chǎn)生的。特別是對于強透水的砂礫石或砂層的地基，地層的滲流出逸坡降較大，若壩后沒有釆取排水、減壓設施，出逸坡降往往會超出表層土的臨界坡降，滲水通過壩基的透水層，從壩腳或壩腳外的覆蓋層較弱處出逸，使壩后形成沼澤，嚴重的可產(chǎn)生變形，流出渾水或翻砂。引起壩基滲漏產(chǎn)生的主要原因有：1.2.1清基不徹底，筑壩前未將雜草、樹

5、根等清除干凈，或者破碎風化層未清到新鮮層面，引起層面、接觸面滲水；1.2.2缺少必要的防滲措施，在砂卵石基礎上壩前未做鋪蓋，或厚度不夠、質(zhì)量不好被水壓擊穿，或者對強透水基礎，壩體與壩基部位未做截水槽、截水墻；1.2.3庫內(nèi)粘土鋪蓋下未設反濾層，滲水壓力破壞了鋪蓋；1.2.4管理問題，臺施工時庫內(nèi)取土破壞了天然鋪蓋，或者空庫時形成的鋪蓋裂縫未處理，或者壩后取土、挖魚池破壞了地基等，導致壩基滲漏。1.2土石壩繞壩滲漏的主要原因繞壩滲漏是指滲水繞過壩頭兩端滲向下游并在下游岸坡逸出的現(xiàn)象。繞壩滲漏主要發(fā)生在壩端松散

6、的坡積層和巖石風化層、透水層或裂隙發(fā)育的基巖處，建壩時壩肩未能很好地清基和作防滲處理，水庫蓄水后就會產(chǎn)生繞壩滲漏。這種滲漏隨遠離壩端逐漸減弱。長期的繞壩滲漏容易造成兩壩肩或下游壩坡滑動，使下游輸水涵管出口和輸水渠等建筑物受到破壞。引起繞壩滲漏產(chǎn)生的主要原因有：1.3.1山體單薄，覆蓋層也單薄，阻水性不好；3.2巖層破碎，節(jié)理發(fā)育，傾向不好，或有巖溶生物洞穴存在，形成透水層或漏水通道。2土石壩工程危險性滲漏的常用判斷方法當土石壩工程蓄水后，無論山坡、壩體或壩基，總有一些滲水出現(xiàn)，有些滲水屬正?，F(xiàn)象，無需處理。

7、有些則屬發(fā)展性的，應予及時搶護。還有某些滲水現(xiàn)象，雖暫無問題，但當庫水位繼續(xù)升高后，滲水情況加劇。因此，對各種滲水現(xiàn)象必需正確判斷并加以區(qū)別對待。在廣東大中型水庫土石壩工程的運行管理中，常用的危險性滲漏的主要判斷方法有兩種：通過滲漏發(fā)生部位來判斷，或者通過滲水的色、溫、量的變化來判斷。當然在實際操作中，還要通過綜合考慮各有關情況來確定滲水是否屬于危害性滲漏。1通過滲漏發(fā)生的部位來判斷1.1.1壩基接觸面及壩山接觸面，有可能發(fā)生滲透變形、接觸沖刷或管涌；1.1.2輸水涵（管）周邊滲漏，有可能發(fā)生滲透變形、接觸

8、沖刷或管涌；1.1.3水平裂縫、橫向裂縫處的滲漏，有可能發(fā)生滲透變形或管涌;2.1.4反濾排水體上部的滲漏，有可能發(fā)生一種或多種危害性滲漏。2.2通過色、溫、量的變化判斷2.2.1色滲水清澈為正常；滲水水質(zhì)渾濁、透明度低、帶砂，則為有害滲漏；2.2.2溫庫中底層滲出的水體冬暖夏涼，與氣候相反，山坡滲出的水體冬冷夏熱，與氣候較一致，據(jù)此可初步判斷滲水的來源；2.2.3量滲漏量小為正常；滲漏量大，或在同一水位下，滲漏