水库防渗与处理措施

浅谈水库防渗与处理措施

摘要: 水库工程是一项关系到民生的重点建设工程。由于工程的特殊性,水利工程的防渗漏问题一直是全社会普遍关注的技术问题。水库渗漏是指水库蓄水后, 库水沿岩石的孔隙、裂隙、断层、溶洞等向库岸分水岭外的沟谷低地渗漏。水库渗漏减低了水库效益,，严重威胁大坝的安全。水库渗漏是复杂的工程地质问题, 也是常遇到的问题, 因此, 采取有效的防渗处理措施是十分重要的。关键词: 水库渗漏；工程地质；处理措施

中图分类号：tv697 文献标识码：a 文章编号：

1 水库渗漏的成因

水库渗漏是水库工程经常发生的病害之一, 一般可分为坝区渗

漏和库区渗漏。不同的地质地貌形成不同种类的渗漏, 评价水库渗漏问题, 应从水库的地形地貌、地层岩性、地质构造、地质等条件进行全面的调查研究, 才能得出正确的结论。

1. 1地形地貌因素

水库渗漏与不同的地形地貌密切相关。如水库四周山体单薄，邻谷有低谷或洼地，且底部高程低于水库正常水位，邻谷切割的越深, 与库水位高程相差越大，库水外渗的可能性就大。水库修建在基岩山区河谷拐弯地带，通过河湾间的单薄地段，这样的地形条件, 就有可能产生水库渗漏。

1.2地层与岩性因素

岩层有透水的和隔水的两大类, 不同的岩层, 对水库渗漏有着

决定性的影响。在分析水库渗漏问题时, 应着重对岩层的透水性能加以分析, 强透水层可以导致水库渗漏, 隔水层的存在则可以起到防渗作用。碳酸盐和未经胶结的砂砾石层。砂砾石、砾石、卵石层空隙大、透水性强, 如果库区存在这些强透水层连通库区内外, 就可以成为水库渗漏的通道。根据相关资料表明, 具备下列地质条件的岩溶化地层,最容易发生渗漏。

（1）岩溶沿着可溶岩层面发育时, 岩溶地层倾向邻谷洼地或下游, 并且出露于地表或埋藏不深, 不仅一岸产生渗漏，另一岸也可能通过库底产生渗漏。

（2）构造断裂是岩溶最易发育的地方, 当断裂从水库内延伸至水库外时, 就有可能发生渗漏。隔水层分布不均、不连续, 又遭受断裂切割, 则可能产生局部集中渗漏, 岩溶越发育, 交结越不好, 断层破碎带宽度越大, 渗漏也就越严重。

（3）钙质成分越多的可溶性岩层, 渗漏可能性越大。但含镁质成分很多的白云岩, 含硅质很多的硅化灰岩以及含泥质很多的泥灰岩等, 相对来说则不易溶解, 其渗漏可能性较小。

（4）串珠状溶洞、裂缝通道或暗河通道中的地下水, 虽然补给河水, 但在分水岭处的地下水位低于水库正常水位时, 库水就会产生倒灌而形成渗漏。若原来已经是河水补给地下水的, 则建库后渗漏将会加大, 甚至出现空库现象。

1.3岩性和地质构造因素

与水库渗漏有密切关系的地质构造, 主要有断层破碎带或断层

交汇带、节理发育、背斜及向斜构造、透水性强的岩石、岩层产状等。断层的存在, 特别是未胶结或胶结不完全的断层破碎带, 都是水库渗漏的主要通道。有的断层贯通大坝上下游, 有的则从库区延伸至库外低谷, 造成水库渗漏。

此外，在分水岭单薄，基岩风化壳较厚，可能通过风化破碎岩石产生渗漏；当分水岭地带有较厚的古河道或堆积的砂砾石层分布，将产生严重的渗漏。

背斜和向斜核部伴生的节理密集带或层间剪切带可能成为渗漏的通道; 另一方面主要由透水层与隔水层相互配合和情况来决定。背斜构造, 透水的石灰岩层倾角较小,且被邻谷切割出露, 在这种情况下, 可导致库水沿溶蚀通道向邻谷渗漏。透水的石灰岩层倾角较陡, 未被邻谷切割出露, 其下部为隔水的砂页岩, 上部砂岩虽被邻谷切割出露, 但因其透水性微弱, 故库水不致向邻谷渗漏。向斜构造，有隔水层阻水的向斜构造，库水被砂页岩所阻，这种情况一般不会产生渗漏。透水的石灰岩因无隔水层阻水，且又与邻谷相通，在这种情况下库水一般会岩溶通道渗漏。

1 .4 水文地质因素

库区的水文地质条件对于水库能否发生渗漏而言, 有着重要的意义, 尤其是库岸有无地下水分水岭及地下水分水岭的高程, 对水库的渗漏起到决定性作用。地下水的某些特征, 可以直接用来判断库区渗漏问题。可从以下方面着手：

（1）当水库两岸地下水的分水岭高程低于水库正常水位时, 且

岩层是强透水, 水库蓄水后会使河间地块的地下水分水岭消失,

使水库产生永久性渗漏。

（2）当水库地段的河水补给地下水或天然河床已向邻谷渗水时, 水库蓄水后, 必然会加剧永久性渗漏。

1. 5因水库坝体结构不合理（如坝下涵管）产生的渗漏

因坝体结构不合理而产生的渗漏问题主要有以下几种情况：（1）坝内涵管与坝土结合不密实, 沿涵管周边形成渗漏, 严重时坝体

迎水面形成下陷。（2）坝身的涵管, 由于其强度和基础变形考虑不周而断裂, 有压水流通过裂缝沿管壁及坝坡薄弱部位渗出。（3）均质土坝坝坡陡, 反滤层设计不当, 迫使浸润线在坝的背水坡反滤

排水体以上逸出。（4）复式断面土坝的黏土防渗体与下游透水坝壳之间, 缺乏良好的过渡层, 使防渗体遭到破坏透水。

1.6 因水库选址不合理造成的渗漏

（1) 坝体两岸斜坡坡积层和风化岩石清理不彻底或因坝体两岸斜坡石层有裂缝、洞穴等都会造成坝端渗漏。

（2)坝体因多次扩建加高, 分期分段填筑大坝时每层填料衔接

不良夯实不够; 坝体上游未作排水, 下游防渗设施遭破坏未及时

处理等, 都会造成坝体渗漏。

（3) 水库两岸岩石破碎有透水层或有溶洞、裂缝等都会造成绕坝渗漏。

（4)坝体修建在透水性较大的砂砾层上, 切无防渗措施,库底坝基存在溶洞、断层、破碎带等, 都会造成坝底或坝基渗漏。

总之水库渗漏问题的原因是多方面的，而正确分析水库渗漏的原因，对采取有效的防渗处理措施有十分重要的意义，因此在水库除险加固工作中为科学分析水库渗漏的原因而充分开展地质工作是十分必要的。

2防渗处理措施

随着科学技术的进步和防渗材料的发展及施工技术条件的改善，防渗处理的手段呈多样化，根据自己的工作经验来看，灌浆技术是一项经济技术合理、适应性广泛的防渗处理手段。灌浆已在病险水库防渗处理中得到广泛应用。灌浆处理能更彻底的解决问题；基岩风化节理裂隙带产生的坝基渗漏问题，灌浆是最好的解决办法。根据灌浆材料的不同, 一般可分为黏土灌浆或水泥黏土浆灌浆、水泥灌浆或水泥砂浆灌浆、化学灌浆等。

根据灌浆材料的不同，一般可分为粘土灌浆或水泥粘土浆灌浆、水泥灌浆或水泥砂浆灌浆、化学灌浆等，其使用范围和施工工艺简述如下：

2.1黏土浆或水泥黏土浆灌浆

适用于坝身和非岩性坝基的堵漏和截流。通过钻孔向地下灌注水泥浆或其他浆液, 填塞岩溶岩体中的渗漏通道,形成阻水帷幕, 可以达到防渗的目的。灌浆孔的布置, 一般可在渗漏段沿坝轴线布设单排孔, 也可以根据实际需要增加排数; 孔距应根据土层的渗水情况和采用的灌浆压力等因素综合考虑; 布孔由疏到密; 孔深应超过漏水部位3 ~ 5 m。灌浆帷幕用于裂隙性岩溶渗漏具有显著的