病险水库土石坝坝身渗漏的原因及处理方法

１坝 身渗 漏的形 式及原 因 对土石坝有危险性 的坝身渗漏一般有散浸和集中渗漏两种情况。
１１ 散 浸 ．
当坝身浸润线抬高 ，渗漏的逸 出点超过排水体的顶部时 ，下游坝坡 土大片呈湿润状态的现象 ，称为散浸 。随着时间的延长 ，坝身土体逐渐 饱和软化 ， 甚至在坡面上形成分布较广的细小水流 ， 严重 的产生表面流 土，或引起坝坡滑塌等失稳现象 ， 造成散浸的原 因如下 ： 由于设计斜 ① 墙或心墙防渗体厚度不够 ；均质坝的坝坡过陡；排水体的顶部不够高等 原因而使渗水从排水体 以上逸出坝坡。② 坝体施工质量差 ，在分层填筑 时已压实的土层表面未经刨毛处理 ，致使上下土层结合不 良；铺土层过 厚，碾压不实 ，使坝身水平向透水性较大，因而坝身浸润线高于设计浸 润线 ，渗水从下游坡逸 出。 由于排水体在施１ 时未按设计要求选用反 ③ 二 滤料或铺设反滤料层间混乱 ， 甚至被削坡 的弃土或者 因下游洪水倒灌带 来 的泥砂堵塞等原因，造成坝后排水体失效 ，而引起浸润线抬高，渗水 从排水体上部逸 出坝坡 。 １２ 集 中渗 漏 ＿ 水库蓄水后 ，在土坝下游坝面、地基或两岸山包 出现成股水流涌出 的异常渗流现象 ， 称为集中渗漏 。集中渗漏将使 土体 内部淘成空穴 、渗 漏 出口 形成塌坑 ， 严重时内部土体失稳坍塌 ，最后导致土坝溃决 ，这是 种严重威胁土坝安全的渗漏现象。形成集中渗漏的主要原 因如下 ： ① 坝体防渗设施厚度单薄 ， 特别 当是塑性心墙或斜墙的厚度不够 ，致使渗 流水力坡降大于其临界坡 降时 ，或者在反滤不符合要求等情况下 ， 往往 可使斜墙或心墙土料流失 ， 最后使斜墙或心墙被击穿 ，形成渗漏通道 。 ②因散渗在薄弱处集中排 出，当坝身分层分段 和分期填筑 时，层与层 、 段与段以及前后期间的结合面没有按施工规 范要 求施工 ，以致结合不
一
好， 或施＿时漏压 ， ［ 有松土层在坝内形成了散渗 ，在薄弱夹层处集中排 出。③土坝施工 中对贯穿大坝上下游的道路及施工的接缝未进行处理 ， 或对坝体与其他刚性建筑物 ，如溢洪道边墙 ，涵管或岸坡等的接触面 防 渗处理不好 ，在渗流的作用下，发展成集 中渗漏的通道 。④ 白蚁、獾 、 蛇、鼠等动物在坝体内营巢 ，打洞 。树根腐烂后的洞穴也会发展成集 中
渗漏 通道 。
２ 坝身 渗漏 的处理 方法
１ 斜墙法 。对于均质坝、粘土斜墙坝 的坝身渗漏 ，可在迎水面用 ） 粘土斜墙做截渗处理 ，这种处理方法对坝身大面积的渗漏较为可靠 。斜
墙底部应修筑截水槽 ，深入坝基至相对不透水层 。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。 ２） 槽填 土法 。如果 漏水 地点 比较 分 散不 容易 找 准确 ，可 在 抽 上游 坝坡上的适 当部位挖宽 ０ ～１ ｍ ． ． 的沟槽 ，沟底要超 过漏水深度 ６ Ｏ ０ — ． 然后用粘土回填夯实 ，组成粘土防渗墙。 ． ０ ｍ， ２ ５ ３ ）灌浆法 。对 于均质土坝 ，特别是 对心墙坝 ，当 防渗 处理 深度 大 ，而采用斜墙法或水 中抛 土法处 理有实际困难时 ，可采用灌浆法处
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工 程科 学
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病 险水库土石坝坝 身渗 漏的原 因及处理 方法
张 地 发
（ 江西省于都 县新 陂水利 电力管理站 ，江西于都 ３ ２ ０ ４ ３ ０）
摘 要 对病险水库 土石坝坝身渗漏 的主要原因进行 分析 ，并提 出坝身渗 漏的处理方法 。 文章 编号 １７— ６１（０wk.baidu.com１１０４— １ ６ ３９７一２ １）０—０６ ０
理 ，这种方法可在不放空水 的情况下施工。按灌注 的浆液 ，可分为粘土 灌浆，水泥灌浆和化学灌浆 。具体方法和坝体裂缝处理灌浆方法相同。
４ 防渗墙法 。①混凝土防渗墙。一般是 先用机具造孔 ，然后在孔 ） 内灌注混凝 土 ， 最后 在坝 内形成一道整体混凝 土墙 ，成为混凝土防渗 墙或混凝土截水墙 。处理坝身渗漏的混凝土 防渗墙 ， 布置的形式如下 ： ａ均 质土坝中的防渗墙需穿过坝体 ，直达不透水基岩。ｂ ． 粘土心墙坝 的混 凝土防渗墙需穿过心墙 ， 达不透水基岩。ｃ 直 ． 粘土截水墙的均质坝的混 凝土防渗墙在坝体 中应插入粘土截水墙一定 的深度 ， 称为悬挂式坝身混 凝土防渗墙 。ｄ ． 粘土斜墙 的混凝土防渗墙应穿过粘土斜墙 ，直达不透水 基岩。②倒挂井混凝土防渗墙 。倒挂井混凝土防渗墙 由人工开挖 ，自上 而下浇筑混凝土井圈 ，直至基岩或到需要 的深度 ，最后井圈内全部浇筑 混凝土 ，形成 的混凝土墙称倒挂井混凝土防渗墙。③粘土防渗墙 。在中 小型水库采用粘土防渗墙处理坝身裂缝 、坝基渗漏等缺陷 ，一般均收到 较好效果。粘土防渗墙以冲抓式打井机具造孔 ，然后在孔内填粘土 ，最 后在土石坝内形成一道整体的粘土墙 。一般开孔直径要求 ｌ ～１０ｍ １ ２ｅ 。 ０ 第 一钻孔达到设计深度后 ，对钻孑进行检查并清除孔底浮土碎石 ，然后 Ｌ 回填符合设计 要求 的粘土。一般回填～层土厚２ ～ ５ ｍ ５ ３ ｅ ，以后铁夯或 石夯夯实。填土完毕后 ， 再打第二孔 ，相邻两孔之间应有一定 的搭接宽 度 ，以保证粘土防渗墙 的有效厚度 。 ５） 劈裂灌 浆法 。对 均质坝 和宽心墙 坝 ，由于坝体 比较松 散 、渗 漏 、坝体裂缝很深或存在众多的表面裂缝、洞穴等隐患 ，当开挖回填困 难或开挖危及坝坡稳定时 ，可选用霹裂灌浆法处理加固。劈裂灌浆具有 效果好 ，投资省 、设备简单等优点。 ①劈裂灌浆 的机理 ：ａ 浆劈裂 过程 ；ｂ ． 泥 ． 浆压坝过程 ；ｃ ． 坝压浆过 程 。②灌浆藏工。对需要灌浆 的土坝 ，进一步进行坝内部勘探 ，论证坝 体处理 的必要性。根据土坝隐患性质 、 部位 、施工技术等方面的特点做 好灌浆设计 。③灌浆浆液 。 应考虑灌浆要求 、土坝坝型和土料、隐患性 质和大小等因素。土坝灌浆主要材料是 土料和水 ， 有时加少量化学剂。 土料因灌浆的方式不 同，对土料和浆液的物理力学性质要求有别 。④灌 浆压力控制。劈裂灌浆采用孔底主浆 ， 全孔灌浆 ， 对一次灌浆 而言 ，泥 浆压力不宜超过劈裂压力 ； 如果泥浆压力过大 ，泥浆将沿着中间主应力 面劈裂 。⑤终灌标准和封孔。对劈裂灌浆 ，每一个灌浆孔都需要经过多 次复灌方能完成 。如果一个孔灌浆历时较长 ，复灌次数较多，每次复灌 的时间递减 ，而最后一 、二 次复灌 时间很短 ，坝顶 即冒浆 ，以至不能 施灌 ，则可以认为灌浆结束 。⑥坝面处理 。灌浆后土坝顶可能有残存裂 缝 、坝面不平需进行处理 。处理方法是用３ ５ｍ — ｅ 的钻具在坝体梅花形布 孔 ，排距３ ｃ 进行重力充填灌浆 ，灌至冒浆。最后 ，坝面填土夯实 ， ５ｒ ｎ 使坝顶平整并达到设计高程 。 ６ 导渗法 。导渗 即为 “ ） 下排”措施 ，当原有的排水设施不 能满足 坝体渗透稳定要求 ，使下游坝坡发生散浸等现象时 ，通过改善和加强坝 体排渗能力 ，使渗水顺利排向下游 ，以保护坝体和坝基 的土粒不被渗水 带走 ，并保持坝面干燥 。①导渗沟法 。当坝体散浸不严重 ，不致造成坝 坡失稳时 ， 可在下游坝坡采用导渗沟法处理。现将几种导渗沟的做法和 要求阐述如下 ：ａ为使坝坡保持整齐美观 ，免受 冲刷 ，导渗沟可做成暗 ． 沟 。ｂ ． 导渗沟一般深Ｏ ～ ． 宽Ｏ ～ ． 。沟 内按反滤要求填以砂 、 ． １ ｍ， ． １ ｍ ８ ２ ５ Ｏ 砾石和碎 石。ｃ导渗 沟的间距可视渗漏的严重程度而定 ，以能保持坝坡 ． 干燥为准 ， 一般为３ Ｏ 其顶部高程应高于渗水逸 出点 。ｄ ～ｌｍ， ． 要严格控 制滤料质量 ，不得含有泥土或杂质 ，不同粒径的滤料要严格分层填筑。 ｅ． 为 了避免造成坝坡崩塌 ，不允许采用平行坝轴线的纵向或类似纵向型 的导渗沟 。②导渗砂槽法。对局部浸润线逸出点较高和坝坡散浸严重 ，
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在病险水库土石坝坝身具有一定 的透水性 ，因此 ，水库 蓄水后在上 下游水位差作用下，水流从坝身渗向下游 ，坝身过大 的渗漏将对土石坝 造成如下危害 ： ①损失水量 ；②渗透破坏 ；③坝体浸润线抬高 ；④滑坡 跨坝。因此 ，发现危害坝体安全的渗水 时，要必须立 即查明原 因，采取 行之有效的处理方法 ，踌止事故扩大以减少损失 。