小型水库大坝渗漏的原因和处理技术
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小型水库大坝渗漏的原因和处理技术
摘要:新中国成立后,为了防洪抗旱,抵御自然灾害,我国来建设了许多水库,建立水库对我国的国民经济建设起到了很大的帮助作用。但是这些水库也带来了许多问题。近些年来,一些小型水库大坝渗漏的情况比较严重,水库大坝的渗漏影响到了水库下游人民的生活与生命财产安全,也为国家带来了不小的经济损失。本文着手分析小型水库大坝渗漏的原因,针对这些原因提出技术处理的方法。
关键词:小型水库;大坝;渗漏;原因;技术处理
建国之后,上世纪60、70年代,我国建设了一大批小型水库,受当时各方面因素制约,这些水库大坝基本上是用土石堆建而成的,并且当时的技术水平并不先进,水库大坝存在着很多问题,水库大坝普遍质量较差,防洪作用并不明显,尤其是渗漏问题非常严重。
一、小型水库大坝渗漏的原因
(一)小型水库大坝坝体渗漏的原因
通过对一些小型水库大坝的渗漏情况的观察、研究发现,水库大坝坝体渗漏主要有以下原因:第一,建设水库大坝时,使用的坝体建筑土料和石料质量不过关,比如说填筑大坝的土质透水性太大、土料中含有杂质、填筑时坝体密度不符合要求等等;第二,小型水库大坝的建设坝体过于窄,以至于水流渗出来的距离过于短;第三,在建设
水库大坝时,忽略了在坝体下游设置排水棱体,导致出现渗漏现象时渗流不能及时排出,使坝体逐渐转向沼泽化;第四,在进行水库大坝施工时,坝体内的水工建筑物封堵情况不佳,致使小型水库大坝局部漏洞出现渗水;第五,部分水库大坝内有白蚁存在,对坝体产生极大的危害。
(二)小型水库大坝坝基渗漏的原因
小型水库大坝的坝基也会出现渗漏现象,坝基出现渗漏的原因也有多种,在进行坝体填筑施工前,没有清理干净坝基,形成了透水层,导致坝基出现渗漏现象;如果在大坝施工时,没有考虑到建设截水槽,或者建设的截水槽规格不符合标准,在投入使用的时候容易被击穿,也会使坝基出现渗漏的情况;还有一种原因是坝基的岩石有裂缝,而在施工时也未做防渗处理,为坝基渗漏埋下隐患。
(三)小型水库大坝绕坝渗漏的原因
小型水库绕坝渗漏的主要原因有:首先,在大坝施工时,岸坡没有设计截水槽,或者碾压过程中未压密实,施工中如果岸坡开挖不符合标准,填筑岸坡与坝体的连接工作没做好等,都会导致小型水库绕坝渗漏;其次,坝肩两边的岩基出现破损的现象、透水率超过标准等,也是绕坝出现渗漏的原因之一;最后,还有施工中,没有对上游截渗设施做好设计,导致水库大坝的绕坝出现渗漏。
二、小型水库大坝渗漏的处理技术
(一)对小型水库大坝采用粘土斜墙防渗处理
在对小型水库大坝防渗处理施工前,先拆除大坝内坡的护坡,并清除杂草之类的干扰物。对坡面进行整平夯实工作,然后在坡面上铺设土工膜,在此基础上,再次填筑防渗性能好的粘土,填筑的厚度一般不能少于2米,并进行分层压实,达到设计标准的干密度,接下来在坡脚与不透水层之间做截渗墙,全部完成后就可以重新恢复护坡。
(二)对小型水库大坝采用灌浆防渗处理
水库大坝沉孔、穿孔是大坝渗水的集中通道,如果发现水库大坝出现穿孔、沉孔等现象,最有效的处理方法是采用灌浆的除了技术。在对坝体采用防渗灌浆时,多数情况使用锥探灌浆。灌浆需要粘土,有些情况还会掺入少量的水泥;如果对坝基使用防渗灌浆技术,则一般采用帷幕灌浆,帷幕灌浆的材料主要是水泥。进行灌浆防渗时,要特别注意灌浆压力,多数情况下采用的防渗灌浆压力为水头压力的1.5倍。过高的灌浆压力会导致对裂缝产生过大的扩张,或者会掀动地层。
(三)对小型水库大坝采用内坡混凝土面板防渗处理
小型水库大坝的内坡混凝土面板一般厚度为8至15公分,这个厚度基本能符合要求。如果在施工时,混凝土面板厚度根据水头的1%设计,则能有更好的效果。混凝土面板采用C20标号,伸缩缝的设计宜采用间距为4米,伸缩缝的宽度为2公分,在伸缩缝中镶嵌鼻
孔发泡板并且在缝内要设计止水。混凝土面板需要延伸至不透水层。截水墙的设计也非常关键,一般以坝脚为基准,向下1米,厚度采用0.2到0.3米左右。如果达不到这个标准,风浪长期的侵蚀,会损坏混凝土面板的底部,如果截水墙不符合要求,就无法解决底部渗流的问题。
(四)对小型水库大坝采用修建防渗墙的处理方法
如果大坝坝体的渗漏情况比较严重,就需要采用修建防渗墙的方法进行防渗处理,在小型水库中,修建防渗墙主要有以下几种方式。
1、井柱防渗墙
在大坝的坝顶心墙的位置,取出大坝中质量较差的土体,然后使用粘土对其进行逐层回填,并且压实,使之干密度符合要求,反复进行此步骤,就可以形成一到密实的粘土防渗心墙,这道防渗墙也被称作井柱防渗墙。
2、高喷墙
高喷墙采用高压喷射注浆的方法,需要有特制喷嘴的注浆管,使用钻机,把其钻进土层需要的位置,在此同时,钻杆的速度为8r/min 进行旋转,并且以8-10cm/min的速度向上运动,其目的在于使高压水更好地破坏大坝的土体,同时使水泥浆液恩呢刚更好地与土粒进行混合,浆液凝固以后,会在大坝土体中形成固结体,其强度大致为
0.5-8.0Mpa。通过上述的步骤,就可以形成一片稳固的防渗高喷墙。
(五)对小型水库大坝采用灭蚁措施进行防渗处理
水库大坝中如果有白蚁,必须重视,白蚁对大坝的危害是非常大的。可以对白蚁蚁巢进行回填灌浆封填,杜绝白蚁对大坝带来的危害。
(六)对小型水库大坝设置反滤排水棱体和砂石导渗沟进行防渗处理
如果水库大坝渗漏的原因是因为浸润线出逸点过高、坝外坡沼泽化等情况,就可以采用反滤排水棱体和砂石导渗沟的方法。反滤所用的材料需要进行三级导滤,其厚度大于为15到20公分,在其表面需要砌上块石,块石的厚度为30公分。这样能有效地带走大坝土体中的水分但是不破坏坝体土颗粒,同时能很好地防止流土、管涌等渗透的发生。
三、结束语
上述的防渗处理方法在实践中证明防渗效果非常显著,但是随着科技的发展,防渗处理技术还需要不断的创新改进。
参考文献:
[1]吴志娟.永福县小型水库大坝渗漏的原因及处理方法[J].企业科技与发展,2011(13).