土石坝防渗墙位置及厚度对大坝渗流的影响
水利水电工程碾压土石坝设计的渗流分析
水利水电工程碾压土石坝设计的渗流分析摘要：土石坝是目前坝工建设中应用广泛，发展较快的一种坝型。
本文结合实际工程，分析了水利水电工程土石坝的渗流，为土石坝施工提供参考。
关键词：水利水电土石坝坝体填筑施工技术中图分类号： tv212 文献标识码： a 文章编号：在土石坝设计中，常常采用倒悬挂式防渗墙来有效控制渗流量和减少下游出逸坡降。
而防渗墙位置和厚度的确定直接影响到防渗墙的防渗效果，且对大坝安全和工程效益有着重要影响。
本文通过对不同位置和不同厚度防渗墙的土石坝进行渗流计算，比较各方案下的渗透水头和渗流量，分析防渗墙位置和厚度变化对大坝渗流的影响，从而为工程设计提供参。
1.水利水电工程土石坝的基本特征土石坝是用土、砂、砂砾、石料等当地材料分层碾压而成的拦河坝。
在国内外拦河坝中, 土石坝数量最多。
随着土力学理论发展和土石坝工程经验的积累, 防渗土料已由粘土壤土等传统细料扩展到黄土、坡残积土、砾石土等, 随着大功率振动碾的问世, 坝壳石料的采用也由新鲜坚硬直至软岩, 以及基坑挖出石渣, 均可用振动碾压密实, 可避免早期面板堆石坝由于用抛填法填筑堆石料, 蓄水后在水压作用下堆石沉降,使面板破裂, 产生漏水事故。
2.合理设计铺土层厚, 加强下游反滤设计, 减少不均匀沉陷坝体常出现不均匀沉陷裂缝, 产生集中渗流, 危及大坝安全。
为防止这种险情发生, 通常采取的措施有:(1) 将坝轴线布置成微拱向上游的圆弧形, 以求在水压力作用下增加坝体的纵向应力;(2) 对坝体两岸进行开挖, 放缓边坡, 并尽量避免突变段;(3) 设置上游斜墙代替心墙防渗;(4) 优先选用塑性粘土料填筑心墙。
在缺乏条件的情况下, 尽可能提高心墙下半部分土的干容重和上半部分土料的挠性, 以避免因承受较大的应力而开裂;(5) 在心墙与岸坡结合面采用含水量较高的防渗土料或用塑性粘土填筑塑性带。
尽管采取以上措施, 但一方面由于近年来坝高不断增大, 建坝河谷更窄, 岸坡更陡, 坝体仍容易产生不均匀沉陷和裂缝。
水库大坝渗流问题及防渗措施
《河南水利与南水北调》2023年第7期工程建设与管理水库大坝渗流问题及防渗措施郝雷，庄作义（临沂市水利工程处，山东临沂276000）摘要：渗流一直以来是影响水库大坝安全的重要问题，主要影响因素包括地质条件差、坝基岩体不连续或是坝体填筑材料。
目前主要的处理措施包括在基础下设置灌浆帷幕、在黏土芯接触面设置反滤层、坝体下游设置排水沟、坝址处设置防渗墙等。
由于基础材料力学性能不同、水力压裂、不均匀沉降等问题，坝体易形成裂缝并进一步加剧渗流问题，形成渗流通道，故预防水库大坝渗流的关键点就在于排水。
关键词：渗流；水库大坝；水力压裂；排水中图分类号：TV697.3文献标识码：B文章编号：1673-8853（2023）07-0101-02Seepage Problems and Seepage Control Measures of Reservoir DamHAO Lei,ZHUANG Zuoyi（Linyi Water Conservancy Engineering Office,Linyi276000,China）Abstract：Seepage has always been an important problem affecting the safety of reservoir dams.The main influencing factors include poor geological conditions,discontinuity of dam foundation rock mass or dam filling materials.At present,the main treatment measures include setting up the grouting curtain under the foundation,setting up inverted filter layer on the contact surface of clay core,setting up drainage ditch downstream of the dam body,and setting the anti-seepage wall at the dam site.Due to the different mechanical properties of basic materials,hydraulic fracturing,uneven settlement and other problems,the dam body is prone to form cracks and further aggravate the seepage problem,forming seepage channels.Therefore,the key point to prevent seepage of the reservoir dam is drainage.Key words：seepage;reservoir dam;hydraulic fracturing;drainage0引言水库大坝运行期间可能会出现水力问题，从而威胁其安全。
重力坝、拱坝、土石坝三种坝体的防渗处理
重⼒坝、拱坝、⼟⽯坝三种坝体的防渗处理重⼒坝、拱坝、⼟⽯坝三种不同坝体的防渗处理摘要：分析重⼒坝、⼟⽯坝、拱坝出现渗漏原因，采取相应措施⼀、重⼒坝渗漏分析与防渗处理⼀）、重⼒坝渗漏分析1、重⼒坝是⽤浆砌⽯(grouted rubble)或者混凝⼟(concrete)材料建筑⽽成的挡⽔建筑物，其剖⾯⼀般做成上游⾯近于垂直的三⾓形断⾯，主要依靠坝体的重量，在坝体和地基的接触⾯产⽣抗剪强度或者摩擦⼒，来抵抗⽔库的⽔平推⼒，以达到稳定的要求；同时，也依靠坝体的⾃重产⽣的压应⼒，来抵消由于⽔压⼒所引起的坝体上游侧的拉应⼒，以满⾜坝⾝强度的要求。
2、由于混凝⼟与岩体都是透⽔材料，加上施⼯⽅法、施⼯过程存在差异，故此渗流不可避免⼆）、重⼒坝防渗处理地基处理时重⼒坝防渗处理的关键，坝基的固结灌浆和帷幕灌浆是坝基防渗处理的主要措施。
1、重⼒坝坝基固结灌浆1）、⽬的：△减少坝基的渗透性(permeability)，减少渗透量；△提⾼基岩的整体性和弹性模量(modulus of elasticity)，减少基岩受⼒后的变形(deformation)；△提⾼岩体的抗压强度和抗剪强度；△在帷幕灌浆前的固结灌浆，可提⾼帷幕灌浆的灌浆压⼒。
2）、固结灌浆的设计：①灌浆范围：依坝⾼和岩基裂隙分布情况⽽定。
—⾼坝或者裂隙发育，坝基全部灌浆，并适当加⼤范围。
—裂隙很不发育，只在坝踵或者坝趾处灌浆—只在坝踵处固结灌浆，以加⼤帷幕灌浆的压⼒—溶洞、溶槽部位，除回填外，应对顶部及周围进⾏固结灌浆。
②排孔形式：梅花形或者⽅格形，对较⼤的断层和裂隙应专门布孔。
③间距：根据地质条件，并参照灌浆试验确定，⼀般为3～6m④孔深：⼀般为5～8m，局部区域及坝基应⼒较⼤的⾼坝基础，可适当加深，帷幕灌浆区附近，与帷幕灌浆配合，可适当加深，⼀般为8～15m。
⑤灌浆压⼒：以不掀动岩⽯为原则，取较⼤值。
施⼯时，应加强监测。
⼀般⽆盖重时0.2～0.4Mpa，有盖重时0.4～0.7Mpa 2、重⼒坝坝基帷幕灌浆1）、⽬的：降低坝底渗透压⼒；防⽌坝基内产⽣机械或者化学管涌；减少坝基和坝肩渗透流量2）、灌浆材料的选择：①⽔泥灌浆●裂隙宽度>0.1mm，地下⽔流≮600m/昼夜，地下⽔对⽔泥⽆危害性的侵蚀作⽤，采⽤⽔泥灌浆。
土石坝的坝身防渗
土石坝的坝身防渗摘要: 土坝破坏来源于水和其它外力的侵袭以及土体强度的不足,其中渗流产生的坝体破坏占有较大比例,且造成的后果极为严重。
对土石坝采取防渗措施有利于土石坝的正常工作，延长使用寿命。
关键词:土坝渗流破坏控制措施渗流问题的重要性防渗加固渗透破坏土石坝是指由土、石料等当地材料填筑而成的坝，又名当地材料坝。
土石坝是一种历史悠久而又广泛应用的一种坝型。
新中国成立以来兴建的8万多座坝中，土石坝占各种坝型总数的95%以上。
土石坝的广泛应用和发展源于它的优点：①就地取材，可以节省大量水泥、钢材和木材；②适应地基变形能力较强，对地基要求低；③施工技术较简单，工序少，便于组织机械化快速施工；④结构简单，工作可靠，便于管理、维修、加高和扩建。
土石坝坝体由于散粒结构的颗粒间存在着较大孔隙，坝体挡水后，在上下游水位差的作用下，库水将经过坝体和坝基向下游渗透。
渗流对土石坝有很不利的影响，侵润线一下的饱和区的土体受到水的浮力的作用，减小了坝体的有效重量。
而且饱和状态土料的抗剪强度比干燥状态有所降低，对坝坡稳定不利。
当渗透坡降或渗流流速超过一定界限时，还会引起坝体或坝基土的渗透变形破坏。
在土石坝中，防渗体是主要的防渗结构。
防渗体包括土质防渗体和沥青混凝土防渗体。
土质防渗体是应用最广泛的防渗结构，可用作防渗体的土料范围很广。
均质坝的整个坝体都是防渗体。
分区坝堤防渗体的主要型式为心墙和斜墙。
渗流分析表明，土石坝防渗体中的水头损失并不是按直线分布的。
沥青混凝土具有较好的塑性和柔性，防渗和适应变形的能力较好，产生裂缝时，有一定的自行愈合功能，而且施工受气候的影响也小，因此适用于土石坝的防渗体材料。
在筑坝地区缺少适宜的防渗土料或采用土料施工有困难时，可考虑选用沥青混凝土心墙或斜墙。
土石坝的渗流变形主要有：管涌、流土；接触冲刷、接触流土。
形成的破坏有以下几种：①图a是砂层地基的承压水顶穿表层弱透水粉质壤土或淤泥的薄弱环节,发生局部集中渗流形成流土泉涌现象,并继而向地基的上游发展成连通的管道。
防渗墙质量缺陷对土石坝渗流控制影响
防渗墙质量缺陷对土石坝渗流控制的影响摘要: 本文中举出吴家园水库大坝作为实际例子, 通过渗流有限元的分析方法, 来对混凝土防渗墙的质量缺陷以及其对大坝渗流控制的影响进行分析。
从分析的结果可以看出, 防渗墙正常那么防渗就能满足工程安全要求; 但如果防渗墙出现缺陷, 那么坝体各部位的渗透坡降都会受到极大影响。
其中防渗墙出现裂缝的位置这一因素比裂缝的宽度对渗流控制造成的影响更大, 而防渗墙悬挂比墙体渗透系数增大对渗流控制造成的影响更大。
关键词: 防渗墙; 渗流; 土石坝abstract: this paper take wu homeland reservoir dam as an example, through the finite element analysis method, analyzes the concrete cutoff wall quality defect and its control effect on dam seepage flow. from the results of the analysis can see, impervious wall normal so impervious to meet security requirements engineering; but if the cutoff wall defects, then the various parts of the dam body seepage gradient will have a great impact on. the cutoff wall crack location of this factor than the width of crack of seepage control of greater impact, and cutoff wall hanging wall permeability coefficient than on seepage control of greater impact.key words: impervious wall of earth-rock dam; seepage 中图分类号： tv641 文献标识码：a 文章编码：混凝土防渗墙防渗效果较为可靠, 目前在国内水利工程中应用比较广泛, 国内外学者对其各方面进行了大量研究,主要为防渗墙的施工设计与应用、防渗墙的渗透特性研究、低弹模混凝土防渗墙材料的研制等进行了大量研究。
水利工程土石坝工程渗漏原因及施工中的渗流控制措施
水利工程土石坝工程渗漏原因及施工中的渗流控制措施摘要：水利工程中，土石坝是常见的工程项目，在施工过程中土坝及地基中的渗流，由于其机械或化学作用，可能使土体产生局部破坏，称为“渗透破坏”，严重的渗透破坏可能导致工程失事，因此必须加以控制本文就针对土石坝的渗流进行分析，并给出了防治措施。
关键词：土石坝；渗流；控制理论土石坝是目前水利工程建设工程中应用最为广泛和发展最快的一种坝型。
与其他坝型相比较，无论从经济方面还是从施工方面，土石坝具有绝对的优势，据不完全统计，中国土石坝数量占到大坝总数的 93%。
但土石坝建设最大的病害即是渗漏，如何控制和预防渗漏是土石坝工程建设中最主要的工作之一。
1．土石坝工程渗漏的常见类型及原因分析1.1 土石坝坝体渗漏的原因随着水利工程的大力开发建设，工程的质量问题时有发生，特别是水库、坝体的渗漏问题，在洪水来临之时无法形成很好的挡护，给人们的生命和财产安全带来了很大的危害。
坝体渗漏，因坝身防渗体裂缝或者坝体施工质量等问题形成渗漏的集中通道，从而形成管涌，渗水逸出点或逸出面通常出现在下游坝坡和坝脚。
引起坝体渗漏产生的主要原因有：一是坝体单薄或土料透水性大；二是筑坝质量差，如铺碾压不实或漏压、土过厚、粘土心墙或斜墙层面结合不好等；三是反滤设施质量差，未按设计要求铺设反滤层，土石混合坝未设过渡层；四是坝后反滤排水体高度不够；五是坝下涵管、埋管的外壁与土体结合部回填不密实，涵洞未做截流环；六是坝体不均匀沉降引起的横向或水平裂缝，可能引起坝体集中渗透破坏。
1.2 土石坝坝基渗漏的原因坝基渗漏通常是由于强透水性的坝基处理不当，或坝基未作防渗处理，或坝基防渗设施失效而产生的。
引起坝基渗漏产生的主要原因有：一是缺少合理的防渗措施，在砂卵石基础上坝前未做铺盖，或铺盖长度及厚度不够、质量不好被水压击穿，或者对强透水基础，坝体与坝基部位未做截水槽、截水墙；二是库内粘土铺盖下未设反滤层，渗水压力破坏了铺盖；三是坝基清理不彻底，在进行坝基施工前未按相关规定把坝基清理干净，部分杂草、树根残留，严重影响了层面之间的贴合度，所以导致渗水发生；四是水库管理问题：由于非法施工和人为原因造成了水库天然铺盖的破坏，导致坝基渗水。
水库大坝渗流问题及防渗措施
水库大坝渗流问题及防渗措施摘要：随着我国社会经济的蓬勃发展，国内的水利工程项目也随之逐渐扩大规模。
渗流一直以来是影响水库大坝安全的重要问题，主要影响因素包括地质条件差、坝基岩体不连续或是坝体填筑材料。
目前主要的处理措施包括在基础下设置灌浆帷幕、在黏土芯接触面设置反滤层、坝体下游设置排水沟、坝址处设置防渗墙等。
由于基础材料力学性能不同、水力压裂、不均匀沉降等问题，坝体易形成裂缝并进一步加剧渗流问题，形成渗流通道，故预防水库大坝渗流的关键点就在于排水。
关键词：水库大坝；渗流问题；防渗措施引言水库大坝运行期间可能会出现渗流问题，从而威胁其安全。
需要认真研究和切实解决的危险问题，例如渗流问题、高速流引起的冲刷和侵蚀、沉积物和碎屑堵塞出口设施，甚至堵塞出口结构（如溢洪道）的闸门。
本文通过总结水库大坝渗流问题及防渗措施，预防水库大坝出现问题。
1水库大坝渗流问题1.1土石坝渗流问题所有的土石坝都有一定的渗漏，由于水库中的水通过坝体及其基础寻找阻力最小的路径，可能会对水库大坝安全造成一些危害。
如果处理和控制不当，渗流可能导致水库大坝溃决。
如果允许大量渗流继续不受阻碍，则渗透力可能会侵蚀细土颗粒，并将其冲出，导致水库大坝在内部侵蚀过程中管涌破裂，或产生隆起问题。
因此，渗流可能被视为土石坝最常见的事故，许多土石坝的失效记录在水库大坝失效登记册中。
应在设计阶段对此类危险进行防护，如果在水库大坝寿命期内出现，则必须仔细调查该情况，并应尽早采取必要的补救措施，以防止其发展为破坏条件。
通过坝体的渗流可能出现在下游面、坝趾上方或下游桥台的任何位置。
在这种情况下，应降低潜水面，以将其出口点限制在坝体内。
建造大型水坝的需要导致了分区填水坝的发展，其中可以使用不同类型的土壤材料并以防止渗漏的方式放置。
首先，中间的不透水岩芯可以是粘土，也可以是混凝土或沥青混凝土，将作为主要的防渗措施。
在岩芯的上游和下游侧，还应设计过滤区，以防止地震、沉降或水力压裂造成的岩芯裂缝中的任何残余渗流或泄漏。
浅议小型土石坝水库大坝渗漏原因与处理技术
浅议小型土石坝水库大坝渗漏原因与处理技术【摘要】水库大坝的安全问题是现代水利工程领域所面临的重要课题之一，涉及居民的人生财产安全以及国家的经济发展，其重要性不言而喻。
其中土石坝的异常渗漏是常见病害，也是重大安全隐患之一。
因此应该加强对异常漏水的处理，提高土石坝的安全性，以确保大坝的正常功能。
本文综述了土石坝水库大坝的主要渗漏原因，并且提出相应的解决措施和处理技术。
【关键词】大坝渗流；渗漏原因；大坝安全；处理技术引言水库在抵御洪涝灾害以及灌溉生产方面发挥着举足轻重的作用，为推动我国的经济发展，促进农业生产做出了巨大的贡献。
但是由于受到经济和技术等客观因素的制约影响，大部分小型土石坝水库大坝质量普遍较低。
加上管理不善，年久失修，维护欠妥，施工不佳等原因，大坝异常渗漏事件常有发生。
土石坝的异常渗漏不仅威胁下游居民的生命财产安全，极大浪费宝贵的水资源，同时也影响到农业生产，对国家粮食安全极为不利；加之对土石坝异常渗漏现象的反复处理也将会造成人力，物力，财力的极大浪费。
因此土石坝的异常渗漏现象是现代水利工程界关心的重大问题之一，也是有待解决的棘手问题。
1 土石坝的渗漏原因分析土石坝属散粒体结构，土料颗粒之间存在较大孔隙，因此水库蓄水后，在水压力的作用下，库水就会通过这些孔隙或坝体与地基的接触面向下渗水。
如渗水量在设计范围内就属正常现象，超过设计允许渗水量，或者逸水点太高、下游坡面出现渗水散浸、集中渗水、管涌、流土等类型的属异常渗漏。
总体来看，土石坝渗漏主要发生在坝体、坝基；共有坝体渗漏、坝基渗漏和绕坝渗漏三种形式：库水通过坝体在下游坡面渗出为坝体渗漏；库水通过坝基的透水层从下游坡脚或坡脚以外的薄弱部位渗水为坝基渗漏；库水绕过坝端在下游岸坡渗出属绕坝渗漏。
究其缘由，主要有以下几个方面：1.1 建筑用土料质量劣质，不符标准1.1.1 填筑土料不纯，含杂质较多由于施工方的监测不严，导致质量低下的土料鱼龙混杂，酿成巨大的安全隐患。
防渗墙对坝坡渗流和稳定性的影响研究
混凝土防渗墙
▽
25
坝体
坝体
覆盖层
5
▽
10
入岩 0.5 m
强风化基岩
10
弱风化基岩
图 1 库岸地质剖面图
所研究的库岸岸坡为带混凝土防渗墙的坝 体，依据相关试验以及规范[9]，对岩土体相关物理 参数进行经验取值，坝坡相关的物理力学参数见 表 1。
50
600 20 000 0.25 1×10-7
覆盖层
17
30
5
200
0.3
1×10-4
坝体土
16
20
20
100
0.3
5×10-5
利用 ABAQUS 有限元软件，对带混凝土防渗 墙的坝体进行渗流和稳定性分析。
3 渗流和应力分析
3.1 渗流分析 利用 ABAQUS 对建立防渗墙前后的坝坡进行
渗流分析，坝体孔压示意图见图 2。 从图 2 中可以看出，坝体中建有混凝土防渗墙
后，孔压发生了明显的变化。建立防ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ墙前，坝体
（a）建立防渗墙前
（b）建立防渗墙后 图 2 坝体孔压示意图
的浸润线从上游坡面到下游坡面为一条直线，建 立防渗墙后，坝体的浸润线在防渗墙处发生了突 变，坝体上游的孔压几乎没有变化，浸润线也没有 明显变化，但坝体下游土体孔压减小，浸润线也相 应的降低。从孔压示意图中可以看出，建立防渗 墙后下游坝体的浸润线明显降低，必然会对坝体 稳定性产生影响。 3.2 应力分析
利用 ABAQUS 对建立防渗墙前后的坝坡进行 应力分析，坝体竖向应力分析见图 3。
土石坝渗透危害与处理方法
土石坝渗透危害与处理方法摘要：水利水电工程（质量监控与通病防治）土石坝坝体及坝基都具有一定的透水性，因此，水库蓄水后在上下游水位差作用下，水流会从坝身，坝基，两岸和涂料与其它刚性材料的接缝等处渗向下游，造成坝身，坝基，绕坝或接触渗漏。
土石坝渗漏处理的原则是“上截下导”既在上游（坝轴线以上）坝身或地基采取措施，堵截渗漏途径，防治入渗，或延长渗径，以降低渗透坡降，减少渗透流量。
在下游则做好反滤和导渗，将坝内渗水尽可能安全地排除坝外，以达到渗透稳定，保证工程安全运用。
关键词：土石坝，渗透危害，处理方法土石坝的渗透危害损失水量。
一般正常的稳定渗流所损失的水量较少。
如在强透水地基和岩溶地区修建土石坝，由于对坝基的工程地质和水文地质条件重视不够，没有妥善地进行防渗处理，以至蓄水后造成大量渗透损失，有时甚至无法蓄水。
渗透破坏。
在坝身，坝基渗漏逸出区，渗流坡降大于土的临界坡降，使土体发生管涌或流土等渗透变形，甚至产生集中渗透这种破坏性的渗透变形，可导致土坝失事。
坝体浸润线抬高。
坝身浸润线抬高后，失下游坝坡出现散浸现象，降低了坝体的抗剪强度，严重时甚至造成坝体滑坡。
因此，发现危及坝体安全的渗水时，必须立即查明渗漏原因，采取妥善的处理措施，防止事故扩大。
土石坝渗透的处理方法坝身渗透的处理方法对于均质坝，粘图斜墙坝的坝身渗漏，可在迎水面用粘土斜墙做截漏处理，这种处理方法对八神面积的渗透较为可靠。
处理时要放空水库，拆除护坡块石，铲除表面杂土，再挖松10~15cm，并清除坝身含水量过大土体部分，然后填筑粘土斜墙，使新旧土层结合好。
斜墙底部应修筑截水槽，深入坝基甚至相对不透水层。
当水不能放空，无法补做斜墙时，可采用水中抛土法处理坝身渗漏。
近年来，我国在修筑沥青混凝土斜墙或心墙坝方面已积累了相当丰富的经验，修沥青混凝土斜墙处理坝身渗漏已受到广泛的重视。
在缺乏粘土土料时，可在上游坝坡加筑沥青混凝土斜墙。
沥青混凝土几乎不透水，同时能适应坝体较大变形，而不致开裂，抗震性能好，其厚度约为粘土防渗体的厚度1/20~1/40，故工程量小，投资省，工期短。
土石坝防渗墙特性参数对渗流稳定性影响分析
土石坝防渗墙特性参数对渗流稳定性影响分析张新闻（河南省水务规划设计研究有限公司汕头分公司，广东汕头515000）摘要：为研究防渗墙特征参数对大坝渗流稳定性的影响，文章基于数值模拟系统地研究了防渗墙高度、深度及水位对渗流量比值及扬压力比值的影响，结果表明：防渗墙的深度大于30m 时，防渗效果的影响逐渐趋于稳定。
随防渗墙阻力系数的增大，扬压力呈现波动趋势，防渗墙位置应尽量靠近临水侧坝踵位置以降低坝基扬压力。
研究结果可为土石坝防渗提供参考。
关键词：土石坝；渗流稳定性；防渗墙；数值模拟；特征参数中图分类号：TV697文献标识码：B文章编号：1673-8853（2023）11-0124-020引言防渗墙是一种有效的水力大坝的防渗手段，具有施工简便和防渗性能好的优点。
既有研究主要集中于防渗墙的防渗效果及渗流规律。
彭昆和马雅丽基于MIDAS 数值计算方法系统地研究了不同土石坝防渗体系效果。
结果表明，斜心墙+混凝土防渗系统可以有效延长渗流路径，防渗效果最佳。
韩勇基于Geo-slope/seepw 建立数值计算模型，系统地分析了土石坝防渗墙在不同深度下坝体内的渗流规律。
结果表明，在大坝下游设置大型排水棱体，可以有效防止发生流土及管涌现象，保证坝基的稳定。
涂扬举等依托四川瀑布沟水电站，建立数值计算模型，详细地研究了瀑布沟高心墙土石坝渗流稳定性。
结果表明，连接部位的水力坡降呈非线性变化，其中混凝土结构的顶部渗透坡降最大，心墙底部坡降最小。
结果表明，防渗墙厚度为0.80m ，入岩深度2m 最为经济合理。
目前关于防渗墙的模拟多集中于单一模型的各向同性介质，考虑目前研究的不足，文中建立数值计算模型，采用多孔介质模型详细地研究了防渗墙不同特征参数，如墙体埋深、厚度、位置及水位等因素对坝体稳定性的影响。
1数值模型1.1模型概述此文研究的土石坝为典型土石坝，坝体计算长度为60m ，坝前水深和坝后水深均为80m 。
坝基临水侧最高水深为100m ，背水侧最高水深为20m 。
浅究水电工程土石坝施工中的渗流问题与解决措施
浅究水电工程土石坝施工中的渗流问题与解决措施摘要：土石坝为解决我国自然环境中存在的洪涝灾害、干旱缺水等水的问题以及发展国民经济、保障人民生活发挥了极为重要的作用，其是我国较早和较普遍采用的一种坝型。
土石坝因其自身所具有的特点决定了其的普遍性，其特点是：1、可以就地取材，坝基地质条件要求不高；2、其形成结构比较简单，此特性决定了其节约三材；3、施工容易、简单等优点。
目前，土石坝的发展前景广阔，在国内外，不仅中低坝广泛采用土石坝，而且高土石坝兴建的也越来越多。
造成此现象的原因主要是：1、大型高效施工机械的普遍采用；2、坝体防渗结构和防渗新材料的使用；3、施工所需人数的大量减少4、施工工期缩短5、施工费用显著降低等。
关键词：水电工程土石坝；施工；优点；缺点；措施Abstract: Earth-rock dam plays an extremely important role for solve our country natural environment in the presence of flood, drought and water shortage, water problems and the development of the national economy and to protect people’s life, which is China’s earlier and more commonly used a kind of dam. Earth rock dam itself with its characteristics determine its universality, its characteristic is: 1, can obtain raw material locally, geological conditions of dam foundation requirements is not high; 2, the structure is relatively simple, this characteristic decided its saving three material; 3, easy construction, the advantages of a simple. At present, the earth-rock dam and broad prospects for development, at home and abroad, not only widely used in dam and earth-rock dam, high dam construction are more and more. The main reason of this phenomenon is: 1, large high efficient construction machinery widely used; 2, dam seepage control structure and control the use of new materials; 3, the construction of a substantial reduction in required number 4, construction 5, shortening the duration of construction cost a significant reduction.Key words: hydropower project earth-rock dam; construction; advantages; disadvantages; measures中图分类号: TV641文献标识码:A文章编号:一、土石坝的优、缺点1、土石坝的优点（1）土石坝可以就地取材,从而节省了其他筑坝方式所需的大量钢材﹑水泥﹑木材等建筑材料,相应的节省了因远途运输而产生的运输费用。
堆石坝(土石坝)膜防渗设计概述
堆石坝（土石坝）膜防渗设计概述一、堆石坝（土石坝）膜防渗技术进展我国应用土工膜作为水库大坝防渗主体兴起于20世纪80年代，此前一二十年主要用于大坝防渗加固工程。
80年代至90年代上半期，土工膜以PVC膜为主，其后以PE膜为主。
PE膜具有质轻、幅宽、单价低的优势，但厚度大于1mm以上的呈板状，较难适应复杂运行与复杂施工条件。
与我国同样兴起于20世纪80年代、设计与建造已达到国际先进水平的混凝土面板堆石坝和碾压混凝土坝筑坝技术不同，由于国际专利保护、缺乏系统深入的国际技术交流以及国内技术研发滞后，我国土工膜防渗大坝筑坝技术在硬、软环境相对不甚完备的条件下摸索实践、持续前行。
（一）应用原理研究尽管我国对库坝防渗膜的应用机理研究尚未达到系统的程度，但长期以来一直从未停顿。
从20世纪80年代开始，一些研究机构和学者除了对防渗膜的物理力学性能进行测试研究外，对应用原理也开展了较为深入的研究。
1.阶段性梳理、总结20世纪80年代，结合长江三峡工程围堰的前期研究，一些研究机构和学者对当时国外土工膜防渗大坝的应用及其基本原理进行了较为系统的梳理和归纳[1-3]，为我国水库大坝土工膜防渗工程兴起提供了应用理论基础；1994年出版了《土工合成材料应用手册》，其中关于库坝土工膜防渗工程，从理论到实践均较为贴切地反映了当时的实际技术水平[4]，2000年又增添新内容后再版[5]；21世纪初，对国内经过了近20年发展的库坝土工膜防渗工程技术进行了梳理和总结[6-7]，发挥了承前启后的作用；2015年综述了国内外高面膜堆石坝工程技术发展，对关键技术问题进行归纳、提炼，为国内高面膜堆石坝发展提供支持[8]。
2.土工膜材料特性研究20世纪80年代，结合长江三峡工程围堰的前期研究，对高强度的加筋合成橡胶类土工膜的物理力学性能开展试验研究[9]；90年代，我国土工膜的品种趋多，复合土工膜（塑料类）应用普遍，一些研究机构对不同膜型的物理力学特性及其与不同接触材料的界面特性进行了试验，取得较多测试成果[10，5]；1993年由试验获知，由于膜与织物的变形模量及特征延伸率不同，两者的复合牢固度表现出完全不同的性能，当牢固度适当时就表现出拉伸变形的“蝉脱壳”效应，即复合膜最终获得纯膜的极限伸长率，十分适合施工期和运行期不同受力变形需求[11]，且有利于现场拼接、修补时的织物与膜的分离；1998年试验研究表明，复合土工膜中布和膜的复合紧密程度对其力学特性有显著的影响，其中对拉伸特性影响最大，顶破特性次之，而对梯形撕裂强度的影响较小；复合土工膜中膜的变形率对复合土工膜的抗液胀性能产生正相关影响，而膜的强度和厚度的相关性很小[12]。
土石坝防渗墙位置及厚度对大坝渗流的影响
土石坝防渗墙位置及厚度对大坝渗流的影响摘要在土石坝防渗中，常采用倒悬挂式防渗墙。
本文通过有限单元法对不同位置和不同厚度防渗墙的土石坝进行渗流计算，计算共包括5种工况，分析防渗墙位置及厚度对大坝渗流量及下游出逸坡降的影响。
由计算结果可以得出，防渗墙位置和厚度的变化直接影响到防渗墙的防渗效果，它们之间的联系可供设计人员参考。
关键词土石坝；防渗墙；渗流；有限元0引言在土石坝设计中，常常采用倒悬挂式防渗墙来有效控制渗流量和减少下游出逸坡降。
而防渗墙位置和厚度的确定直接影响到防渗墙的防渗效果，且对大坝安全和工程效益有着重要影响。
本文通过对不同位置和不同厚度防渗墙的土石坝进行渗流计算，比较各方案下的渗透水头和渗流量，分析防渗墙位置和厚度变化对大坝渗流的影响，从而为工程设计提供参考依据。
1渗流有限元概述有限元法在渗流分析中，通过连续区域的离散化、插值函数的选择可推导出矩阵方程，然后组合各单元的渗透矩阵集合，可形成整个渗流区的总渗透矩阵方程。
对于无源汇和各向异性二维稳定渗流场，其基本微分方程可表示为：（1）式中：H为水头；kx，ky分别为x、y方向上的渗透系数。
此微分方程的定解条件（边界条件）为：1）定水头边界：当渗流区域的某一部分边界上的水头已知时，边界条件为: 2）定流量边界：当渗流区域的某一部分边界上的法向流速已知时，边界条件为：由变分原理，式（1）的定解问题等价于式（2）能量泛函的极值问题。
对计算区域进行离散化，并对每个单元水头插值，最终得到有限元法求解渗流场的方程组为：（3）式中为整体渗透矩阵；为待求的结点水头向量；为常数项列阵，可由已知边界条件得到。
求解总体方程组（3），就可以得到各结点的水头值。
进而可求得相应的水力比降和渗透流量。
2工程算例某土石坝最大坝高80m，坝顶宽8m。
坝前水深75m，坝后水深10m，坝前坡度为1：1.4，坝后坡度为1：1.5。
坝踵向上游，坝址向下游以及河床向下分别为一倍坝高，坝基长为400m(即AB=CD=AE=DF=80m，EF=400m)。
论土石坝的渗漏处理
水利工程技术管理——论土石坝的渗漏处理班级：工管A112班姓名：许发珍学号：2011116113目录土石坝的渗漏处理................................................... - 1 - 一、土石坝渗漏的途径及其危害...................................... - 1 - (一）损失蓄水量.................................................... - 1 - （二）抬高浸润线................................................... - 1 - （三）渗透破坏..................................................... - 1 - 二、坝身渗漏的处理措施............................................. - 2 - (一）斜墙法........................................................ - 2 - （二）充填式灌浆法................................................. - 3 - （三）防渗墙法..................................................... - 3 - （四）劈裂灌浆法................................................... - 3 - （五）导渗法....................................................... - 4 - 三、坝基渗漏的处理措施............................................. - 4 - （一）黏土截水槽................................................... - 4 - （二）混凝土防渗墙................................................. - 4 - （三）灌浆帷幕..................................................... - 4 - （四)砂浆板桩...................................................... - 5 - （五）高压定向喷射灌浆............................................. - 5 - （六）黏土铺盖..................................................... - 5 - （七）排渗沟....................................................... - 5 - （八）减压井....................................................... - 5 - （九）透水盖重..................................................... - 5 - （十）垂直铺塑防渗................................................. - 6 - 四、总结（心得、体会）............................................. - 6 -土石坝的渗漏处理由于土石坝属于散粒结构，在坝身土粒之间，仍然存在着较大的孔隙，再加之土石坝对地基地质条件的的要求相对较低，在土基或较差的岩基上均可筑坝。
防渗墙质量缺陷对土石坝渗流控制的影响
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防渗 墙 质 量 缺 陷对 土石 坝 渗流 控 制 的影 响
李 少明
（ 州市水利规划设计研究 院， 州 ３０ １） 杭 杭 １ ０ ６
第 １卷 Ｏ
第５ 期
南 水 北 调 与 水 利 科 技
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防渗墙施工缺陷对土石坝渗流与稳定的影响分析
防渗墙施工缺陷对土石坝渗流与稳定的影响分析摘要：在当前的一些水利工程施工中，混凝土防渗墙得到了普遍应用，其存在比较可靠的防渗效果。
针对混凝土防渗墙的各个方面，许多学者开展了大量的分析与研究，主要是探究防渗墙的施工设计情况，对其应用优势加以明确，同时研究了防渗墙的渗透特性等。
但是由于受到施工质量的影响，混凝土防渗墙可能会由于一些施工缺陷，比如裂缝和墙体渗透系数不达标等，导致土石坝的渗流控制效果受到一定影响。
经过相关分析研究发现：不同施工缺陷会对大坝渗流和稳定产生不同的影响，一旦土石坝的渗流量增大，就会降低大坝的抗滑安全系数，进而导致大坝结构的整体稳定性有所降低。
所以在开展防渗墙施工作业时，就要对施工工艺进行严格把控，对防渗墙施工质量进行有效控制，使土石坝的实际运行更加安全和稳定。
关键词：防渗墙；施工缺陷；土石坝；渗流；稳定性；影响在土石坝防渗体系中，混凝土防渗墙属于重要的组成部分，其广泛应用在工程除险加固施工中。
防渗墙施工工艺直接影响着土石坝的结构，其施工材料质量关系着大坝的稳定性，与其渗流存在着较大关联。
在大坝结构施工中，由于防渗墙属于一项隐蔽性工程，在墙体施工中，经常会出现施工缺陷等情况，如果墙体存在一些潜在的裂缝，或者墙体施工材料不符合相关标准，存在不均匀的墙体厚度等情况，都可能造成墙体施工缺陷的出现。
一旦存在防渗墙施工缺陷，就会在一定程度上降低土石坝的稳定性，导致大坝渗流受到相应影响。
针对施工缺陷对土石坝的相应影响，我国许多学者采用了不同的方法进行分析与探究，旨在了解不同施工缺陷对大坝稳定性和渗流的影响变化。
本文结合一些工程实例进行影响分析，对多种防渗墙施工缺陷进行探究，结合其分析结果进行影响变化情况的总结，通过研究结论对施工缺陷采取有效措施加以控制，尽可能避免由于施工缺陷而导致土石坝渗流与稳定受到影响。
一、工程概况某水库大坝在开展除险加固作业之前，其坝体存在比较疏松的填土结构，具备较强的渗透性，同时其墙土的渗透系数不符合相关标准，存在比较疏松的土体结构，其具有较低的抗剪强度[1]。
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土石坝防渗墙位置及厚度对大坝渗流的影响摘要在土石坝防渗中，常采用倒悬挂式防渗墙。
本文通过有限单元法对不同位置和不同厚度防渗墙的土石坝进行渗流计算，计算共包括5种工况，分析防渗墙位置及厚度对大坝渗流量及下游出逸坡降的影响。
由计算结果可以得出，防渗墙位置和厚度的变化直接影响到防渗墙的防渗效果，它们之间的联系可供设计人员参考。
关键词土石坝；防渗墙；渗流；有限元
中图分类号tu4 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2011）47-0186-02
0引言
在土石坝设计中，常常采用倒悬挂式防渗墙来有效控制渗流量和减少下游出逸坡降。
而防渗墙位置和厚度的确定直接影响到防渗墙的防渗效果，且对大坝安全和工程效益有着重要影响。
本文通过对不同位置和不同厚度防渗墙的土石坝进行渗流计算，比较各方案下的渗透水头和渗流量，分析防渗墙位置和厚度变化对大坝渗流的影响，从而为工程设计提供参考依据。
1渗流有限元概述
有限元法在渗流分析中，通过连续区域的离散化、插值函数的选择可推导出矩阵方程，然后组合各单元的渗透矩阵集合，可形成整个渗流区的总渗透矩阵方程。
对于无源汇和各向异性二维稳定渗流场，其基本微分方程可表示为：（1）式中：h为水头；kx，ky分
别为x、y方向上的渗透系数。
此微分方程的定解条件（边界条件）为：
1）定水头边界：当渗流区域的某一部分边界上的水头已知时，边界条件为:
2）定流量边界：当渗流区域的某一部分边界上的法向流速已知时，边界条件为：
由变分原理，式（1）的定解问题等价于式（2）能量泛函的极值问题。
对计算区域进行离散化，并对每个单元水头插值，最终得到有限元法求解渗流场的方程组为：（3）
式中为整体渗透矩阵；为待求的结点水头向量；为常数项列阵，可由已知边界条件得到。
求解总体方程组（3），就可以得到各结点的水头值。
进而可求得相应的水力比降和渗透流量。
2工程算例
某土石坝最大坝高80m，坝顶宽8m。
坝前水深75m，坝后水深10m，坝前坡度为1：1.4，坝后坡度为1：1.5。
坝踵向上游，坝址向下游以及河床向下分别为一倍坝高，坝基长为400m(即
ab=cd=ae=df=80m，ef=400m)。
坝体坝基渗透系数为0.006cm/s，防渗墙渗透系数为0.00002cm/s。
大坝防渗采用以下五种方案，方案1、4、5采用斜墙和垂直防渗墙联立防渗，方案2、3采用心墙和垂直防渗墙联立防渗。
1）方案1，有限元计算网格图共划分214个单元，有131个结点。
斜墙及垂直防渗墙的厚度为5m；
2）方案2，有限元计算网格图共划分223个单元，有137个结点。
心墙及垂直防渗墙的厚度为3m；
3）方案3，有限元计算网格图共划分212个单元，有131个结点。
心墙及垂直防渗墙的厚度为3m；
4）方案4，有限元计算网格图共划分214个单元，有131个结点。
斜墙及垂直防渗墙的厚度为3m；
5）方案5，有限元计算网格图共划分214个单元，有131个结点。
斜墙及垂直防渗墙的厚度为1m。
3计算结果分析
通过以上分析，将5种方案下的渗流结果列于表1和表2，如下：计算
方案大坝总渗流量
（×10-3m3/s）断面渗流量（×10-3m3/s）
计算方案出逸点位置水头（m）自由面上防渗墙前后水头降低值（m）
综合分析以上计算结果，可以看出：
1）在防渗墙深度和厚度相同的情况下，即方案1、2、3中，方案1的总渗流量为1.315×10-2m3/s，下游断面s1、s2、s3、s4处的渗流量分别为0.94×10-3m3/s、0.57×10-3m3/s、0.34×
10-3m3/s、0.21×10-3m3/s，出逸点位置水头为19.019m，较另外两种方案有明显的优势，且防渗墙越靠近上游，大坝总渗流量越小，所取下游断面处渗流量也越小，出逸点位置水头亦越低，防渗效果越好。
由此可见方案1为最佳方案。
2）在防渗墙深度和位置相同的情况下，即方案1、4、5中，方案5的总渗流量为1.240×10-2m3/s，下游断面s1、s2、s3、s4处的渗流量分别为0.86×10-3m3/s、0.52×10-3m3/s、0.32×
10-3m3/s、0.19×10-3m3/s，出逸点位置水头为17.809m，较另外两种方案有明显的优势，且所取防渗墙越厚，大坝总渗流量越小，所取下游断面处渗流量也越小，出逸点位置水头亦越低，防渗效果越好。
由此得出方案5为最佳方案。
3）就自由面上防渗墙前后水头降低值来说，采用心墙和垂直防渗墙防渗较采用斜墙和垂直防渗墙防渗有优势，且防渗墙位置越靠近下游，防渗墙越厚，降低值越大。
这仅是从局部而言的，如果考虑局部要求的话，可适当参考。
4结论
目前，关于土石坝防渗墙的理论还不完善。
本文通过理论分析，利用有限单元法对不同位置和不同厚度防渗墙的土石坝进行渗流
计算，得出采用防渗墙防渗的最佳方案。
即防渗墙位置越靠近上游坝基，防渗效果越好；防渗墙设置的越厚，防渗效果越好。
但对于具体的工程而言，由于工程地质条件的复杂，且受施工条件的限制，
再加上经济方面的考虑，不可能全部采用防渗墙在坝基最上游和防渗墙最厚的方案，但是可以在满足地质、施工和经济的条件下，把防渗墙尽量设置在靠坝基上游的位置和尽量选取较厚的防渗墙来防渗。
参考文献
[1]毛昶熙.渗流计算分析与控制[m].北京：水利电力出版社，1991.
[2]杜延龄,许国安.渗流分析的有限元法和电网络法[m].北京：水利电力出版社，1992.
[3]柴军瑞.大坝工程渗流力学[m].拉萨：西藏人民出版社，2001.
[4]高钟璞，等.大坝基础防渗墙[m].北京：中国电力出版社，1993.
[5].王君连.工程地下水计算[m].北京：中国水利水电出版社，2004.。