水库堤防渗漏
水利工程施工中堤坝渗漏原因以及防渗加固技术

水利工程施工中堤坝渗漏原因以及防渗加固技术单位邮编:230021摘要:水利工程与人民群众的生活息息相关,关系到人民群众的生命安全。
水利工程一旦出现渗漏,将直接影响到人民群众的生活用水,严重时甚至会威胁到人民群众的生命财产。
基于这一点,要想进一步提高我国水利工程堤坝的建设质量,必须在水利工程建设过程中,对堤坝的渗漏原因进行深入的分析,并在此基础上改进防渗加固技术。
关键词:水利工程;堤坝渗漏;技术引言:在水利工程施工中,必须采取各种措施,以增强河堤的抗渗性能。
因此,必须对大坝防渗加固技术进行深入的分析与改进,并据此提出相应的防渗加固措施,使大坝的施工质量得到极大的提升[1]。
一、水利工程堤坝渗漏相关概述从我国国情出发,将水利工程防渗的成因大致划分为两个方面,一是主观成因,二是客观成因。
从客观方面来看,地质灾害、洪涝灾害、水流的长时间冲击和堤坝修筑区域的地质结构等都是造成堤坝渗漏的因素[2]。
从主观上来说,大坝早期存在问题时,没有做好防渗和加固工作,也是造成大坝渗漏甚至溃决的主要原因。
另外,国内许多大坝建设年代较早,大坝防渗技术引进也相对滞后,这就造成了大坝防渗技术在国内的发展十分缓慢。
上述问题均是造成大坝渗漏的主要原因。
因此,在进行防渗处理时,必须针对产生这些问题的原因,采取不同的防渗处理方法[3]。
二、水利工程中的堤坝防渗加固策略(一)对大坝的防渗墙进行加固在大坝防渗加固工程中,防渗墙是一种比较普遍的方法。
在大坝中设置防渗墙,既能提高大坝的寿命,又能提高大坝的抗渗能力。
在对防渗墙进行加固时,除采用高压喷射法外,还可采用竖向布放法。
就前者而言,其施工工艺相对简单,加固效果较好。
采用这种方法,能有效地使浆液在坝基表面及与坝基接触点上起到保护作用。
而对于结构比较复杂的大坝,则需对原来的防渗墙进行加厚,并采用高压喷射灌浆法进行加固。
在实施高压喷水灌浆时,可根据工程实际情况,采用多种喷水形式。
在坡度不大的地区,可以使用两次喷砂,在坡度不大的地区,可以使用三次喷砂,以增加灌浆面积。
水库堤防渗漏(大全五篇)

水库堤防渗漏(大全五篇)第一篇:水库堤防渗漏水库堤防渗漏(Seepage of Reservior and levee)通常是指水体向围护区(库盆、堤防保护区),以外渗流而产生水量漏失的现象[1]。
如其渗漏量较大,将显著降低水库效益;降低软弱结构面强度,使某些岩土或断裂带充填物产生渗透变形;造成相邻低谷、洼地或坝基扬压力增加;下游地下水位抬升、建筑物地基浸没、失稳;引起坝肩、坝体滑动等环境地质问题,造成下游农田浸没和盐渍化等,但由于这种渗漏现象通常是徐变渐进的,一般不会立即造成水库堤防溃决、垮坝等灾难性后果。
本文主要论述水库、堤防、非常溢洪道等永久性或半永久性挡水建筑物的渗漏问题,同时结合工程实践,提出相应的应急措施和处理方法。
1、渗漏的主要表现形式土质堤坝的渗漏,常见的有坝基渗漏(Seepage through dam foundation),坝体渗漏(Seepage dam)、涵闸渗漏(Seepage conduit and lock)、接触渗漏(Seepage contact)、绕坝渗漏(Seepage through dam abutment)和溢洪道渗漏(Seepage Spillway)等,现分述如下:[坝基渗漏] 通常是指水体沿坝基和坝肩透水岩土带渗流而发生漏失水量的现象。
由于土石坝对地基强度的要求不高,因此基础的防渗处理好坏直接关系到土石坝的运行安全。
有些水库地基基础复盖层很深,或其基岩为透水岩土带,如:未胶结或胶结不好的砂砾石层,砂砾岩、砂岩、岩体风化带或裂隙透水带;岩浆岩,非岩溶化沉积岩和变质岩中的断层、裂隙密集带;玄武岩、安山岩等喷出岩的柱状节理,层间裂隙和岩熔洞穴;还有一类为岩溶透水带,如石灰岩、白云岩、大理岩、页岩、泥质页岩等。
建设时由于经费或其它种种原因对地质情况未予探明或探知后未得到妥善处理,结果在运行多年后,隐患逐步暴露并造成坝基、坝肩严重漏水。
如我市安吉县老石坎水库(大(二)型),其非常溢洪道的三级自溃坝就位于厚度2~10m,透水性较强(>33LU)的钙质页岩的风化破碎带上,由于原工程施工时,原坝基未进行彻底处理,部分坝基未挖至基岩,两岸山坡及中间分隔墩的墩体均为厚度1~15m的强风化岩,而隔墩周边的挡水墙又是采用整体性和防渗性能相对较差的浆砌块石和地产的325#水泥砌护,结果在“99.6.30”洪水期间出现了全坝段、大面积的集中渗漏;湖州市区妙西乡的盛坞、利山水库,91年市区旄儿港腊山段施工围堰等均存在着上述情况。
水利工程施工中堤坝渗漏原因以及防渗加固技术

水利工程施工中堤坝渗漏原因以及防渗加固技术发布时间:2022-07-26T06:51:06.973Z 来源:《新型城镇化》2022年15期作者:卜建玲[导读] 近年来,随着社会的进步,水利工程建设也在不断地进行发展,各方面的施工技术在不断地提高。
尤其是堤坝防渗加固技术,近年来受到了水利工程建设相关部门以及人们的热切关注。
敖汉旗水库灌区管护中心内蒙古自治区赤峰市敖汉旗 024300摘要:近年来,随着社会的进步,水利工程建设也在不断地进行发展,各方面的施工技术在不断地提高。
尤其是堤坝防渗加固技术,近年来受到了水利工程建设相关部门以及人们的热切关注。
为了防止水利工程建设中的堤坝出现渗透漏水的现象,需要将堤坝防渗加固技术应用到其中。
本文对水利工程施工中堤坝工程建设的现象进行了初步分析,进一步对堤坝防渗加固技术进行了深入分析,探究了堤坝防渗治理的一些措施。
关键词:水利工程;堤坝渗漏;原因;防渗加固技术引言水利工程是关系我国经济和人民生活的重要工程,并直接影响日常生活及生产。
因此,水利工程项目具有良好的防渗性能,能有效地发挥水利工程的功能,应利用科学合理的堤坝防渗加固工艺,并与水利工程现场的实际情况结合起来,选取科学的防渗加固措施,解决其潜在危机,延长堤坝的使用时间,保证其良好的使用性。
1水利工程堤坝渗漏的原因分析根据我国的实际情况来看,导致水利工程堤坝渗漏的原因大体可以分为两部分:即主观原因和客观原因。
从客观层面进行分析,地质灾害、洪涝灾害、水流的长时间冲击以及堤坝修筑区域的地质结构等都是导致堤坝出现渗漏的原因。
从主观层面来看,在堤坝前期出现问题后没有做好防渗漏加固工作也是导致堤坝渗漏乃至溃堤的核心原因。
此外,由于我国很多堤坝修建的时间比较久远,且堤坝防渗技术传入我国的时间较晚,导致我国堤坝防渗技术发展较为缓慢。
以上问题都是导致堤坝发生渗漏事故的原因。
基于此,在制定相应的堤坝渗漏加固技术方案的过程中,需要根据原因制定不同的防渗漏加固技术。
水库渗漏成因及其防治对策分析

水库渗漏成因及其防治对策分析水库渗漏是指水库建设或运行过程中,由于各种原因导致水库主体结构或堤坝渗漏的现象。
水库渗漏的成因主要有以下几个方面:1. 基础及地基问题:水库建设时,基础及地基的选择不当或施工质量差,会导致水库主体结构存在裂缝或渗漏现象。
2. 天然地质条件:地质构造复杂、地势陡峭或盘岩等地质条件会增加渗漏的风险。
3. 防渗措施不当:水库防渗措施包括坝基、坝体的防渗处理及抗渗设施的建设。
如果防渗措施不当或施工质量差,都会增加水库渗漏的可能性。
4. 设计不当:水库设计时未考虑到不同地质条件下的渗漏问题,或者设计的抗渗设施不够完善,都会导致渗漏问题。
为了防止水库渗漏,可以采取以下对策:1. 加强勘察和设计:在水库建设前,对地质条件进行全面认真的勘察与分析,研究地质结构和地下水情况,确定合理的建设方案和防渗措施。
在设计阶段要充分考虑到不同地质条件下的渗漏问题,确保设计具有较高的抗渗能力。
2. 加强施工质量管控:加强施工过程中的质量控制,确保基础及地基的施工质量,采用适当的防渗措施,如增加防渗层、设置隔水帷幕等,确保水库主体结构和堤坝的完整性,防止渗漏。
3. 加强运行监测与维护:水库在运行过程中,需要定期对水库进行监测和维护。
通过检查和监测渗漏情况,及时发现并修复渗漏点,保持水库的正常运行。
4. 强化管理措施:加强水库管理工作,建立健全的水库运行管理机制和防渗工作制度,加强对水库的巡查和监管,及时发现和处理渗漏问题。
5. 不断完善技术和科研:加强技术研究和创新,不断提高防渗技术水平,推动防渗技术的改进和发展,提高水库的抗渗能力。
水库渗漏是一个复杂的问题,其成因多种多样。
要有效防止水库渗漏,需要从勘察、设计、施工、运行与管理各个方面加强控制,提高水库的抗渗能力,保障水库的运行安全。
浅谈防洪工程中堤防的渗漏分析及处理措施

浅谈防洪工程中堤防的渗漏分析及处理措施摘要:近年来,随着我国经济的飞速发展,防洪工程建设事业也取得了较大的进步,其最终目的就在于有效地为我国社会群众创设出良好且安全的社会环境,而堤防属于防洪工程中的重要组成部分,而在堤防工程当中最容易出现的问题就是渗漏问题,该种问题一经出现,必然会对整个防洪工程的功效发挥造成极为不利的影响。
此次研究主要就防洪工程中堤防的渗漏及处理措施做了简要的分析,目的在于进一步提升堤防工程建设的质量。
关键词:防洪工程;堤防渗漏;处理措施引言防洪工程中防渗漏一直是专业技术人员要克服的难题,加上环境的巨大变换,气候随着发生改变,水位难以预测,就更容易造成防洪工程功能瘫痪,影响人民用水安全和人身安全。
加上堤防工程在建设过程中稍显复杂,许多因素会造成堤防建筑干扰,一旦技术人员没有及时监控或者发现建筑中出现的问题就会导致渗漏现象发生。
因此要提高堤防渗漏的水平就需要专业技术人员采用因地制宜的修筑技术,将各种影响渗漏的隐患扼杀在摇篮之中,还要加强后期的堤防养护工作,定期检查和维修才能保证防洪工程的正常运行,给人们提供便利和安全。
1防洪工程堤坝防渗漏的重要意义防洪工程在我国有着极长的发展历史,已有数千年之久,有记载且最有名的工程当属四川的都江堰,其目的是为了治理水灾。
而随着社会的进步,水资源的多种利用方式被不断地发现,并应用于实际。
而随着防洪工程的建设,堤坝防渗漏的重要性就越发引起重视。
首先,水坝是整个水库的核心,它能实现枯水期放水,丰水期蓄水,从而满足农业、工业乃至人们的生活用水需求,因此保证堤坝的安全性,防止堤坝出现渗水漏水事件,是防洪工程正常运作的基础,有着极其重要的作用。
其次,堤坝是洪水拦截的有效手段,由于夏季雨水丰沛,部分地方短时间内强降雨,如若任由河水水位上涨,将会发生无法估量的损失,而堤坝可以调节洪峰的到来时间,使得其与强降雨时间错开,从而避免损失,在此过程中,对堤坝的防渗漏要求就极其严苛了,因为此时一旦发生意外,将会造成严重的水灾。
水利工程施工中堤坝渗漏原因以及防渗加固技术

水利工程施工中堤坝渗漏原因以及防渗加固技术堤坝渗漏是指堤坝工程中水从土体中或土体与结构之间渗透透漏出来的现象。
主要原因有以下几个方面:1.土体渗透性差:土体的渗透性是决定渗漏的重要因素,土体渗透性差会导致水分长时间逗留在土体中难以排出,造成渗漏现象。
2.土质材料及压实质量不合理:土质材料如过于细砂、黏土等渗透性较差,容易引发渗漏;而压实质量不合理会导致土体内部存在空隙或松散部分,从而使水分易于渗透。
3.土体缺陷:土体中存在的裂缝、夹层、孔洞等缺陷会导致水分穿透性增强,从而引发渗漏。
4.洞渗现象:底板、坝体、坝坡等结构的渗漏裂缝、开洞以及管渠等渗漏点,会使水沿渗漏通道渗透出来。
在水利工程施工中,采取以下防渗加固技术对抗堤坝渗漏问题:1.水泥砂浆灌注:针对较小的渗漏点或裂缝,可采用水泥砂浆灌注的方式进行防渗加固。
将水泥砂浆灌注至渗漏点或裂缝的位置,使其堵塞漏点,提高固结性能。
2.排水抽水:在堤坝基础周边或底板附近设置抽水井,通过抽水将地下水位降低,减少水压,降低堤坝渗漏的发生概率。
3.降水孔网设施:在堤坝中设置降水孔网设施,以减少土体内的孔隙水含量,降低堤坝渗漏风险。
4.加固层的施工:在堤坝工程中,早期加固层施工可有效提高土体抗渗漏性能。
常用的加固层材料包括防渗膜、合成土工膜、水泥浆、透水混凝土等。
5.土体改良:应用土壤改良技术,改善土体的物理化学性质,以提高渗透性能。
常用的土体改良方法有土壤振动加固、土体碾压加固、静压注浆等。
6.设计合理的渗漏控制系统:在设计阶段充分考虑堤坝渗漏问题,合理布置渗漏控制系统,减少渗漏风险。
总之,针对堤坝渗漏问题,可以通过合理选择材料、控制施工工艺,加强堤坝结构的密实性和抗渗性能,采取适当的防渗加固技术,以确保水利工程的安全和稳定运行。
防止堤防渗漏的4种有效方法
防止堤防渗漏的4种有效方法在水利工程施工的过程中,通常会出现局部地方渗透的情况,致使水利工程的整体质量明显下降。
出现渗透的原因:水利工程建设的时间过长,导致其使用功能不能符合现阶段的使用需求;长期使用没有得到有效的维修。
1、帷幕灌浆的方法主要在土壤岩石颗粒过大以及砂砾石的地方较适用。
主要操作机制是在距离土壤表层存在某种深度的地下,把一定面积的帷幕进行埋藏,上方和坝体有效固定,幕布自身具有较强的防渗水作用,按照它的表面孔眼数量情况,主要分为两种:一种为双排孔;另一种为多排孔,把水泥浆体在孔眼内进行灌注,同时进行幕布固定。
此种方法具有较强的防水性,能够促使堤坝的加固。
2、砼防止渗漏墙的方法砼防渗墙施工繁琐,其通常是地下隐蔽的项目,所以在施工的过程中会出现较多的质量问题与安全隐患。
砼防渗墙施工具有一定的难度与危险性,砼防渗墙的作用有施工的噪音相对较小、污染较小,对周围环境的影响较低。
砼防渗墙具是广泛的应用范畴,可以在多数繁琐的土质结构中应用,例如软土结构、坚硬的花岗结构等,并且还可以在规模较大的施工项目中应用,其深度与厚度应用具有较强的弹性。
砼防渗墙的墙体可持续匀称,具有较强的防水性与载重性。
3、劈裂灌浆的方法主要是利用压力的增加,促使水利工程的坝体能够根据轴线防线劈裂,随后在坝体中对某种浆体材料进行重视,促使其能够实现将软弱层切断,使裂缝得到效控制。
此种方法主要适用的方面有:全坝体渗透破坏现象十分严重,能够采用全孔灌注,还可以采用先小主应力面劈开的操作方式,促使应力平衡的情况充分实现;劈裂灌浆的方法能够促使渗透于变形破坏情况得到充分解决[2]。
4、高压喷射灌浆的方法通常是在压力的影响下,利用高压灌浆设备把浆液喷射至土层内部,在这个过程中,应该充分选择灌浆孔的位置,确保其功能可以得到有效的发挥。
高压喷射灌浆由于地形的不同,也会产生某种程度的变化,能够选择采用多种形式,此种技术在施工方面具有简便的特点,浆液的可控性较强,且有较强的适用性,但由于其对地质具有较高的要求,所以施工人员应该具备较高的职业技能与职业素质。
水利工程堤坝渗漏分析及防渗加固处理措施
水利工程堤坝渗漏分析及防渗加固处理措施我国水资源丰富,水利工程建设为水资源的开发利用和调配提供了保障,也为我国社会主义经济发展贡献了力量。
但是水利工程建设是一项艰巨而复杂的施工工艺,许多的施工工艺还在探索之中,保证施工工程的质量是有效利用资源,保障生产生活安全的前提条件。
标签:水利工程;堤坝渗漏;原因分析;加固处理1、水利工程渗漏表现形式的分析比较常见的水利工程土质堤坝渗漏现象有接触渗漏现象、坝体渗漏现象、坝基渗漏现象、溢洪道渗漏现象等。
我们所说的坝基渗漏环节是指坝基及其坝肩透水岩土带之下的水体渗流的现象,这种现象不利于实现对水量的有效控制,土石坝对于地基强度的要求是比较低,为此我们要进行基础防渗处理工作的运行,确保其土石坝环节的稳定运行。
为此我们要进行水库地基基础复盖层深度的规范,确保其透水岩土带环节的稳定运行。
在此过程中,要进行坝体渗漏环节的有效应用,确保其水体的水量流失现象的避免,实行其坝体渗流环节的稳定运行。
其土质堤坝的构成材料是土料,这就不可避免的存在一系列的透水性。
为了保证坝体系统的稳定性,我们要进行填筑土料的有效选择,确保其压实度的提升,实现对出逸点环节及其浸润线环节的有效控制,对于一系列的漏洞现象、滑坡现象、塌坑现象要进行积极的处理,以提高土质堤壩的安全稳定性。
涵闸渗漏是一种涵闸破损情况之下的水体的渗漏现象。
这种情况由于其闸身不均匀,导致闸体变形,水体流失。
接触渗漏是一种水体的下游地区渗漏的情况,它流经区域是山体及坝体的结合部。
溢洪道渗漏是接触渗漏的一种形式。
2、堤坝渗漏的安全问题分析2.1渗水险情。
在汛期,临水坡面水位增高,水在压力作用下沿着某一截面渗入堤坝土层中,水流侵入线与背水坡面相交线称作逸出点。
逸出点以下部分土层在水的长期浸泡下发软,当超出一定程度时,甚至会产生涓涓细流,这就是渗水险情。
造成渗水险情的原因有多种,主要有:高水位持续时间过长、堤坝截面不够厚实、背水坡过陡、堤坝填料的透水性较强或者土层中夹杂有树根、石块等、堤坝填筑时压实不够等等。
水利工程堤坝渗漏的原因及防渗施工技术
水利工程堤坝渗漏的原因及防渗施工技术水利工程是为了有效利用水资源,满足人们生产和生活的需要而建设的工程。
而在水利工程建设过程中,堤坝渗漏问题始终是一个较为突出的问题。
本文将详细介绍水利工程堤坝渗漏的原因及防渗施工技术。
一、水利工程堤坝渗漏的原因水利工程堤坝渗漏的原因主要包括以下三个方面:1. 坝体不均匀沉降由于堆筑时土方的不规则或压实程度的差异,导致坝体土粒在重力作用下形成差异性沉降,坝体的聚拢现象也随之出现。
聚拢现象会引起坝体内部压力分布不均匀,从而形成渗流通道。
2. 坝体自然裂缝坝体中存在自然裂缝,如地层面、构造面、应力面等,这些自然裂缝在长期震荡作用下,增加了渗漏通道的数量和宽度。
3. 不良施工工艺和材料不良的施工工艺会导致坝体密实性能差、接缝处抗渗性能差,从而造成渗漏。
同时,材料的质量差异也会对坝体的渗透特性产生重要影响。
二、水利工程堤坝的防渗施工技术在水利工程堤坝的设计和建设中,为避免发生渗漏问题,需要采用相应的防渗施工技术。
具体措施如下:1. 堤坝压实施工堤坝压实施工是修建地质堤坝的基础,对有效控制渗漏问题有着重要的作用。
另外,在施工阶段应注意保障铺盖物的完整性,包括铺盖土的密实性能、接缝结实性能,尽可能减少接缝处的粘连力。
2. 渗流控制剂注入渗流控制剂能够在坝体内部产生化学反应,进而形成致密的化学固体,并且有极佳的水封性能。
因此,采用渗流控制剂注入技术,可使渗漏问题得到好的控制效果。
3. 防渗板措施防渗板是在堤坝表面和底部安装的一种防渗材料,可以有效地控制堤坝的渗漏问题。
防渗板措施应采用高强度材料、结构坚实、实物间接缝的特点,进行施工。
4. 注浆灌浆缝注浆灌浆技术是在岩土中制成孔道,然后注入预定材料,从而形成密实固体的过程。
在堤坝的修建过程中,注浆灌浆缝技术可以有效地满足不同渗漏难度的控制要求。
总之,在水利工程堤坝的设计和施工过程中,为解决渗漏问题,需要综合地考虑设计和施工的各个环节,采用相应的防渗施工技术。
水库,堤防险工险段处置方案
水库,堤防险工险段处置方案一、前言。
水库和堤防就像守护我们家园的卫士,可要是它们出现了险工险段,那就好比卫士受了伤,得赶紧想办法治疗呢。
下面就是针对这些情况的处置方案。
二、水库险工险段处置。
# (一)坝体渗漏。
1. 查找渗漏源。
这就像给病人看病找病因一样。
先沿着坝体走一圈,仔细观察有没有潮湿的地方、有没有冒水的小洞口或者有没有奇怪的小水坑。
特别是在坝脚附近,那可是重点检查区域。
如果看到哪里的土颜色比较深,湿漉漉的,十有八九就是渗漏的可疑点。
还可以用一些简单的工具,比如小铲子,轻轻地挖一挖可疑的地方,看看下面是不是有水流的通道。
2. 处置措施。
如果是小面积的渗漏,就像给小伤口贴创可贴一样。
可以用黏土或者土工膜进行封堵。
先把渗漏的地方清理干净,然后把黏土揉成一团一团的,用力塞进渗漏的小洞里,再在外面覆盖一层土工膜,用石头或者沙袋压好,防止它被风吹跑或者被水冲走。
要是渗漏比较严重,那可就是大问题了。
这时候可能得像给重病号做手术一样,采用灌浆的方法。
在坝体上钻孔,然后把水泥浆或者黏土浆灌进去,让浆体填充渗漏的通道,就像给坝体内部的“血管”修补漏洞一样。
# (二)坝坡不稳定。
1. 判断不稳定原因。
坝坡要是看起来有点歪歪扭扭的,或者有小裂缝出现,那就说明它不稳定了。
这可能是因为坝体的土料不好,比如是那种松散的沙土,就像沙子堆起来的城堡很容易倒一样。
也有可能是坝坡太陡了,就像人站在太陡的山坡上容易滑倒。
还有可能是雨水太多,把坝坡的土给泡软了。
2. 处置办法。
如果是土料的问题,可以在坝坡上加一层护坡。
就像给坝坡穿上一层坚固的铠甲。
可以用混凝土板或者石块来做护坡。
先把坝坡修整平整,然后一块一块地把混凝土板或者石块铺上去,用水泥砂浆把它们之间的缝隙填好,让坝坡变得坚固又稳定。
要是坝坡太陡,那就得给它做个“整形手术”了。
把坝坡削缓一点,让它像一个平缓的小山坡一样,这样就不容易滑坡了。
在削坡的时候要小心,不要一下子削太多,一点一点地来,边削边检查坝坡的稳定性。
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水库堤防渗漏(Seepage of Reservior and levee)通常是指水体向围护区(库盆、堤防保护区),以外渗流而产生水量漏失的现象[1]。
如其渗漏量较大,将显著降低水库效益;降低软弱结构面强度,使某些岩土或断裂带充填物产生渗透变形;造成相邻低谷、洼地或坝基扬压力增加;下游地下水位抬升、建筑物地基浸没、失稳;引起坝肩、坝体滑动等环境地质问题,造成下游农田浸没和盐渍化等,但由于这种渗漏现象通常是徐变渐进的,一般不会立即造成水库堤防溃决、垮坝等灾难性后果。
本文主要论述水库、堤防、非常溢洪道等永久性或半永久性挡水建筑物的渗漏问题,同时结合工程实践,提出相应的应急措施和处理方法。
1、渗漏的主要表现形式土质堤坝的渗漏,常见的有坝基渗漏(Seepage through dam foundati on),坝体渗漏(Seepage dam)、涵闸渗漏(Seepage conduit and lock)、接触渗漏(Seepage contact)、绕坝渗漏(Seepage through dam abutmen t)和溢洪道渗漏(Seepage Spillway)等,现分述如下:[坝基渗漏] 通常是指水体沿坝基和坝肩透水岩土带渗流而发生漏失水量的现象。
由于土石坝对地基强度的要求不高,因此基础的防渗处理好坏直接关系到土石坝的运行安全。
有些水库地基基础复盖层很深,或其基岩为透水岩土带,如:未胶结或胶结不好的砂砾石层,砂砾岩、砂岩、岩体风化带或裂隙透水带;岩浆岩,非岩溶化沉积岩和变质岩中的断层、裂隙密集带;玄武岩、安山岩等喷出岩的柱状节理,层间裂隙和岩熔洞穴;还有一类为岩溶透水带,如石灰岩、白云岩、大理岩、页岩、泥质页岩等。
建设时由于经费或其它种种原因对地质情况未予探明或探知后未得到妥善处理,结果在运行多年后,隐患逐步暴露并造成坝基、坝肩严重漏水。
如我市安吉县老石坎水库(大(二)型),其非常溢洪道的三级自溃坝就位于厚度2~10m,透水性较强(>33LU)的钙质页岩的风化破碎带上,由于原工程施工时,原坝基未进行彻底处理,部分坝基未挖至基岩,两岸山坡及中间分隔墩的墩体均为厚度1~15m的强风化岩,而隔墩周边的挡水墙又是采用整体性和防渗性能相对较差的浆砌块石和地产的325#水泥砌护,结果在“99.6.30”洪水期间出现了全坝段、大面积的集中渗漏;湖州市区妙西乡的盛坞、利山水库,91年市区旄儿港腊山段施工围堰等均存在着上述情况。
[坝体渗漏] 主要是指水体透过坝身渗流而造成水量流失的现象,由于土质堤坝是由土料构筑的,而土料具有一定程度的透水性,在持续高水位下,如果填筑的土料选择不当或夯压不实,渗透到坝体内部的水分即会相应增加,浸润线和出逸点也会明显抬高,如不及时处理,就可能发生滑坡、漏洞、塌坑等,因而对土质堤坝的安全和稳定危害很大,其演变过程通常是从润湿散浸集中渗漏流土、管涌溃决。
如湖州市区南埠乡库容2万m3的银家坞山塘曾在91年洪灾中发生溃决,事后勘查,发现该山塘溃决的主要原因是坝型不合理(反拱型)、加上坝身单薄,白蚁洞穿土坝拱端,发生持续高水位时,蚁道贯通坝体并形成集中渗漏和流土,最后导致溃决。
99.6.30洪水期间,长兴、安吉二县有十几只 发生溃决,也是由于堤身单薄,背水坡堤脚有塘,加上白蚁危害。
洞穿堤身,最后在高水位时发生漏水、塌坑、流土而最终溃决。
[涵闸渗漏] 是指水体通过涵闸破损断裂部位或因周边止水失效,或因闸身不均匀沉陷导致闸体变形并在其周边接触处发生的水体流失现象。
如:我市导流西大堤埭溪老翻水站一侧就有一闲置不用的5m大闸,因基础沉陷、闸身变形,造成闸身周边漏水,93年洪水期间,该闸的漏水量高达2.0m3/s。
至于水库涵闸漏水的情况更是屡见不鲜,如:1996年春,我市最早兴建的一座西羊山水库,就因大坝不均匀沉降造成分级卧管断裂和底孔闸门严重漏水;安吉县大河口水库1998年则因高水位时涵洞高压水流洞穿顶部上缘一处废弃的放水涵管的封口闸板,造成出水段背水坡一侧大面积渗流,其渗流最高达50L/S。
[接触渗漏] 主要是水体沿坝体与山体结合部或风化岩层处向下游地区渗流的现象,最典型的为位于长兴煤矿的东风 水库,该水库右坝头与山体结合部位为强风化带,由于建库时未做防渗处理而且岩层又倾向下游,从而形成集中渗漏,91年洪水期间,其渗流最高达10~12L/S。
市区的盛坞、革命等水库也有类似情况。
[溢洪道渗漏] 如加以归类也可列入接触渗漏,最常见的有三种。
一是水库大坝加高时,对原遗留的临时溢洪道部位未作妥善处理,结果在结合层面上发生渗水,如80年代初市区乔溪乡红旗水库的左坝头发生的渗水就属于这种类型;二是溢洪道位于土基或风化岩基上而基础又未作很好处理,结果在高水位时造成库水沿溢洪道基部向下游渗流,如:安吉县椅子塔、杨树坞,长兴县顾渚、牛角冲水库、市区石桥坞、三涧头等十多座小(二)型水库和山塘就属于这种情况;三是对溢洪道与坝体导水墙和底板结合部,未作有效的防渗处理,导致高水位泄洪时,水流向坝体一侧渗流,如:市区妙西乡霞幕山水库的渗漏就是由上述二、三种原因合并产生的。
2、渗漏成因分析造成土质水库堤坝渗漏的原因错综复杂[2],但概括起来,无非有以下几种原因:2.1 设计上的缺陷五、六十年代群众性水利运动时,我国和各省市曾成功地修建了一大批水利工程,其丰功伟绩也是有目共睹的,但囿于当时的技术和认识水平,加上片面地追求高速度和“土法上马”,许多小型水利工程采取“边勘测、边设计、边施工”的方法,致使许多工程缺乏规范的图纸,即仓促上马;在设计思想上则片面追求“多快好省”,并盲目照搬苏联经验,大量采用了坝下涵管、经济管径和经济边坡而未认真考虑放水、检修、泄洪和电站扩容等需求,致使溢洪道和放水涵管尺寸偏小,坝身过于单薄或坝坡偏陡,部分水库防渗体断面偏小;少数小(二)型水库甚至未在坝后设置反滤措施,从而导致出逸点偏高和大面积散浸及漏水。
2.2 施工上的缺陷主要是五六十年年代开展的群众性水利运动中,缺少必要的质量监测和控制手段,致使辗压强度不够;或填筑土料多杂质并有较大土块(猪肝土等)未予充分粉碎夯实;或每层填筑厚度过大(≧40cm),分段施工接头处又未能作有效搭接;另一种常见的通病是大坝经多次加高时,新老土结合部往往未作有效处理,从而出现结合层面上的分层现象并导致水平向渗水;三是大坝加高时,防渗体(心墙、斜墙等)与坝体和两侧山坡结合部未筑嵌槽或作妥善处理;四是溢洪道与坝体、山体的连接部分以及导水墙等,未作有效的防渗或截渗处理;坝后排水反滤体质量差或失效,从而造成浸润线和出逸点抬高,渗水从坡面上逸出。
如:安吉县天子岗水库、长兴县宿子岭水库(中型)的渗漏就是这种情况;五是坝下涵管未设截水环或设置过少,加上基础软硬不一,导致涵管变形折断和漏水等。
2.3 地质上的缺陷由于受经费和开工期限制约,绝大部分小(二)型水库及重要山塘在营建前均未作地质勘探,部分水库由于建于溶岩或复盖层很深的地区,施工时又未很好开挖或无法挖到新鲜基岩;发现问题后也未修筑防渗铺盖或实施帷幕灌浆,最后导致坝基渗漏和坝后沼泽化,如:安吉县姚坞水库、市区陆家庄水库就是这种情况。
还有些水库堤防为了减少填筑方量和节约投资,常将严重风化或节理发育破碎的部分山包、岗垅未作处理或略作处理后,即作为坝体的一部分,从而造成坝体渗漏,如:湖州市梅峰乡的三八水库,其主副坝和连接的山包在水库满蓄或库区下大雨、暴雨时,其山体坡脚处就有二、三处集中的渗水漏洞,渗流量可达5~6L/s。
2.4 材料上的缺陷在五六十年代兴建水库时,由于“三材”十分匮乏,为赶进度部分圬工建筑物被迫采用地产“土水泥”和石灰作胶结材料,如丽水地区缙云县在文革前后大搞冬修水利运动时,就曾“土法上马”采用陶、木、素混凝土或用凝灰岩凿成外方内圆的涵管作为放水建筑物,由于这些涵管强度低,抗腐蚀能力差,结果留下了漏水和剥蚀的隐患;部分水库由于缺乏优质土料,甚至采用含水量及腐植质极多的水稻土、淤泥质粘土、腐质土或砂壤土作为坝体填筑材料,从而造成坝体不均匀沉陷和漏水,如:市区南埠乡陆家庄水库坝体坝基漏水十分严重,81、82年进行套井回填处理时发现:用冲抓抓取的土样中有不少为黑色发臭并带有稻根的水稻土,干容重r≤1.2g/m3。
2.5 运行管理上的缺陷实行联产承包责任制后,不少小(二)型水库和山塘长期处于无人管理的状态,致使启闭设施、涵闸、拉杆严重失修和锈蚀,如:市区青山乡的六十亩、梅峰乡的三八、五四等水库即是如此,结果在汛期或干旱季节无法正常启闭,从而造成无益弃水或大量漏水。
2.6 蚁害、兽害早在2300多年前,韩非子就提出了“千里金堤,溃于蚁穴”的著名论断。
1998年长江洪水,荆江大堤,以及“99630”洪水杭州、德清的西险大塘均曾发生数十处漏水、跌窝等险情后,经查明其绝大多数均为黑翅土栖白蚁危害所致。
根据我市1975年5至6月对全市96座水库山塘普查的结果,有白蚁的达78座,蚁害率高达81.25%。
历史上我市对河口、老石坎、天子岗、石冲、五丰等一批大中型水库均曾发生过严重的白蚁危害。
如安吉县良朋乡的石冲水库在八十年代即发现白蚁危害,后采取局部毒土灌浆和毒饵杀灭后仍未奏效,1996年4月防汛检查时,发现水库大坝有十多处被白蚁洞穿,并在中端一处老山包上挖出一直径2×1.2×1m的特大型蚁巢;又如:市区南埠乡95年一座新建的福坞水库,在开挖齿槽两侧时,就在开挖的上缘部分发现2个直径为0.5×0.5×0.5m的黑翅土栖白蚁的大型蚁巢,由于土栖白蚁具有广布性、隐蔽性、渐进性和再生性,从其入侵、滋生、繁衍、扩展并产生危害一般需8-9年,因而常常会被人们忽视,如果不及时加以杀灭、挖除或采取灌浆充填和毒土处理,就有可能在持续高水位时发生漏水、跌窝和溃决。
3、紧急状态时的主要对策“上堵(截)下排”,是水库堤防防渗抢险时必须遵循的一个基本原则,即在迎水面迅速查明漏水部位,并及时截断漏水来源,同时在背水坡渗漏部位,采用反滤导渗和压渗,以防止流土和险情进一步扩大[3]。
切忌在背水坡渗水处用不透水材料进行强堵,以免酿成更大的险情。
一切抢险方案和预案均需按照这个原则进行制定。
根据我市“83、84、91、92”和“99.6.30”洪水期间一批水库堤防的抢险实践经验表明,如遇险情,必须迅速抽调1至数名富有实践经验,有一定权威和能相互协调的技术人员以及一名头脑冷静并能果断决策的领导到现场指挥,在查明原因并制定切实可行的抢险方案后,为防止险情扩大,必须立即调集劳力、抢险物资,统一指挥抢险,切忌群龙无首,众说纷纭和犹豫不决,以免贻误战机。
根据多次实战经验来看,堤防抢险堵漏的主要手段是:“临水截渗,稳定坝坡”。