水庫大壩滲漏原因及防治措施總結(jié)

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1、水庫大壩滲漏原因及防治措施總結(jié)-水利治理[摘要]水庫大壩滲漏是水利工程較為常見的問題,類型眾多,狀態(tài)多樣,成因復雜,后果嚴重,必須高度重視,切實加強防治。本文分析了大壩滲漏原因,介紹了相應(yīng)的防治措施。[關(guān)鍵詞]水庫大壩滲漏原因?qū)Σ咝⌒退畮焓且赞r(nóng)田灌溉為主,兼顧城鎮(zhèn)供水、養(yǎng)殖為一體的綜合性效益的水利工程。壩體作為水庫運行和防洪抗汛的主要水工建筑,長時間運行使用后,必然會存在防滲體風化、壩身滲漏的現(xiàn)象,不但直接降低了蓄水功能和效益,也給工程帶來隱患,對水庫壩身的整體性產(chǎn)生影響[1]。因此,本文分析、研究了水庫壩體滲漏的狀況和原因,提出準確的防

2、治措施,有效杜絕水壩滲漏,對提高水庫建設(shè)質(zhì)量,更好地為農(nóng)業(yè)服務(wù),意義重大[2]。1大壩滲漏的常見類型和狀況大壩滲漏的表現(xiàn)相當多,而且狀態(tài)復雜,它的主要危害有:如其滲漏量較大,將使水庫效益顯著降低,使某些巖土或斷裂帶充填物產(chǎn)生滲透變形,治理難度也較大,是水電建設(shè)和使用中的突出問題。1.1大壩滲漏的常見類型從土石料透水性質(zhì)和滲透破壞發(fā)生的機理看,大壩在水流滲透和外力的作用下,會使壩體的土石料受到?jīng)_擊,土石料的顆粒或顆粒成分、顆粒結(jié)構(gòu)等,發(fā)生相對移動,此現(xiàn)象稱之為大壩滲漏,也稱滲透破壞。滲透水流作用下的壩體土石料抗剪切強度降低,壩基發(fā)生不均勻沉

3、降、局部沉降和沖剪破壞,即為形變破壞。破壞形式根據(jù)形成原因分為孔隙性滲漏、裂隙性滲漏、管道式滲漏等幾種形式[3]。1.1.1孔隙性滲漏:水流透過土石料孔隙間隙產(chǎn)生的滲漏,一般是孔隙均勻流態(tài),滲流量的大小主要取決于土石料的顆粒級配及其滲透系數(shù)。例如黃土、各種粒徑的砂層及礫石等。1.1.2裂隙性滲漏:水流透過土石料中節(jié)理、裂隙產(chǎn)生的滲漏。當節(jié)理、裂隙錯綜復雜時,裂隙性滲流近似均勻流態(tài);當節(jié)理、裂隙發(fā)育不規(guī)則時,裂隙性滲流呈非均勻流態(tài)。裂隙性滲漏量的大小取決于節(jié)理、裂隙的發(fā)育程度[4]。1.1.3管道式滲漏:水流透過可溶巖中的溶洞產(chǎn)生的滲漏,管

4、道式滲漏流量的大小取決于地下溶洞的規(guī)模。例如喀斯特地貌區(qū)的水庫,水流透過各種規(guī)模的溶洞發(fā)生滲漏。這三種類型的滲漏在壩基中可以在不同部位同時出現(xiàn),也可以獨立出現(xiàn)[5]。1.2大壩滲漏及其后果水庫蓄水運行以后,開始持續(xù)受到滲流、破壞、沖刷、凍融等作用,還有可能受到非正常頻率洪水和地震的破壞作用,建筑結(jié)構(gòu)逐漸老化,壩體承受水壓力、風浪壓力等巨大荷載作用的能力不斷下降,因而必須及時通過安全鑒定評價分析,準確掌握壩身應(yīng)力變化規(guī)律,找出危及大壩安全的主要原因,并加固補救,以保證大壩的安全運行。如果水庫壩身的安全隱患得不到及時鑒定和安全加固,則會影響水

5、電站發(fā)揮其設(shè)計功能的,并且可能會造成潰壩危險,給人民的生命財產(chǎn)帶來極大的災(zāi)難,威脅國民經(jīng)濟建設(shè),以及生態(tài)環(huán)境和社會穩(wěn)定[6]。2大壩滲漏形成原因根據(jù)大壩滲漏發(fā)生的部位不同,分為壩體滲漏、壩基滲漏、繞壩滲漏三種情況,各種滲漏的原因分析如下。2.1壩體滲漏主要原因大壩在加高培厚過程中,壩體通過很多次規(guī)模的擴建,新、舊壩體連接的位置處置不好,筑壩土石料質(zhì)量差,土石料水性大、回填土中塊石及雜物過多,引發(fā)壩體滲漏隱患。如果大壩提高蓄水水位,壩體的防滲體將承擔更大的水壓力,進而導致防滲墻失去其用途,存在潰壩的危險[7]。2.2壩基滲漏主要原因壩基滲漏

6、通常是由于土石壩的地基強度不高所造成,因此基礎(chǔ)與壩身防滲體的銜接程度,關(guān)系到大壩的運行安全。例如有些水庫地基基礎(chǔ)覆蓋層很厚,或其地基為透水巖石帶,如:未膠結(jié)或膠結(jié)不好的砂礫石層,巖漿巖,玄武巖、還有巖溶透水帶等。由于水庫建設(shè)過程中對地質(zhì)情況未予探明,或探明后未按施工規(guī)范進行加固處理,在水庫后期運行多年后,安全隱患慢慢顯現(xiàn),造成壩基滲漏嚴重[8]。2.3繞壩滲漏主要原因繞壩滲漏又稱壩肩滲漏,是指水庫蓄水后,由于上下游水頭差,使庫水沿壩兩岸巖石的孔隙、裂隙、溶洞、斷層等向壩下游的滲漏。產(chǎn)生的主要原因是:由于壩端岸坡地質(zhì)條件差,如土石壩兩側(cè)岸坡

7、下有透水的砂礫層;開挖或者風浪侵蝕岸坡后,破壞了上游岸坡的鋪蓋防滲體;壩端與岸坡銜接處的防滲體處理措施不當,如防滲體暴露,反而加劇了繞壩滲漏;有時施工未根據(jù)設(shè)計要求進行,造成質(zhì)量缺陷,形成滲漏通道[9]。3大壩滲漏的防治措施3.1灌漿帷幕通過鉆孔向地下灌注可凝結(jié)的漿液,堵塞巖體裂隙(滲漏通道),形成可以阻水的防滲帷幕。灌漿分為帷幕灌漿、固結(jié)灌漿、接觸灌漿,用于防止裂隙性巖溶滲漏具有顯著的效果。對規(guī)模不大的巖石裂隙滲漏也有較好的效果。一般在壩肩位置設(shè)有接觸灌漿,以防止繞壩滲漏。接觸灌漿布置在壩前,以及壩后的壩基處,提高地基承載力。壩基灌漿要

8、貫穿深層巖石基礎(chǔ),這是防止壩基滲漏比較徹底的辦法。灌漿的灌漿壓力、鉆孔孔距、鉆孔排距、鉆孔排數(shù)等,根據(jù)壅水高度、建筑物特點、巖溶發(fā)育特點和灌漿試驗結(jié)果確定[10]?! ?.2防滲墻當壩基下透水

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