水库大坝渗漏病害分析及治理措施研究
2014-04-29张涛赵雪琴
张涛 赵雪琴
摘 要:从目前来看,我国的水库大坝大多建设于上世纪七八十年代,结构相对较老旧。随着时间的推移,加上受到环境、技术、财力及人力的局限,大多水库大坝都出现不同程度的渗漏,直接影响水库的质量及安全。为此,加强水库大坝的建设及防固,是当前每一位水利工作者亟需解决的重要任务。首先分析水库大坝渗漏的主要病害及原因,然后重点探讨其防治对策。
关键词:水库大坝;坝体渗漏;坝基渗漏
一、水库大坝渗漏的主要危害及原因
水库大坝渗漏病害的部位可分为三种主要病害,即水库坝体渗漏、水库坝基渗漏及水库绕坝渗漏。
1.水库坝体渗漏。由于水库大坝大多建于上世纪末,年代久远,加上当时技术、人力及物力的限制,使得水库坝体渗漏。很多水库大坝在建设初期并未填筑土质防渗体,最终使大坝渗漏越来越严重,据相关文献调查分析,此类病害占到全体病害的50%以上。在水库大坝施工时,段与段、层与层之间由于夯得不够牢固,后期处理不善,致使水流渗出。
2.水库坝基渗漏。对于水库坝基的渗漏分为两类,即岩溶性渗漏、非岩溶性渗漏。岩溶性渗漏主要发生在石灰岩地区,主要是因为坝基库区自身存在天然的溶洞,或者建坝后石灰岩受到水流的侵蚀导致渗漏。而非岩溶性渗漏是较为常见的渗漏,主要包括沿松散覆盖层的渗漏及沿砂石透水基础的渗漏。这可能由于大坝在建造初期对坝基并没有进行完善的清理,清理不透彻所致水层整体性较差,存在渗漏通道;也有可能由于防治渗体遭到破坏,如:截水槽被渗透水击穿等。
3.水库绕坝渗漏。水库绕坝渗漏极易发生在两岸山体及其两岸山坡位置,包括沿山体岩石裂隙或者透水土层的渗漏。这主要是由于两岸的地质环境较恶劣,松散土层较多,或者坝头与山坡接触位置的清基不够彻底,还存在杂物,相对而言渗透不到深处。
二、水库大坝渗漏的防治对策
1.大坝坝体的防渗设计。通常情况下,对于坝体的渗漏采用沿坝轴线或者防渗体位置及其坝肩进行帷幕灌浆。深度适宜控制在相对不透水层以下的4m左右,并灌入纯水泥浆。另外,对于坝体的防渗包括:建设防渗墙、在上游坝面进行符合土工膜防渗及充填灌浆。其中防渗墙的建造应根据坝体的实际情况,当其他防渗方式不满足要求时,可沿着坝轴线建造一道混凝土防渗墙。并且与基础帷幕灌浆连接,其厚度一般在74cm左右。采用充填灌浆方式,可灌入粘土水泥浆,对坝体孔隙进行填满,最终起到防渗漏效果。此外,坝体可采用土工膜方式,基岩帷幕则可设置在坝轴线位置,这样一来,能够使坝体与基岩基础面形成渗漏通道,防治渗漏。
2.坝坡的加固设计。对于边坡的设计则可根据稳定计算结果,选择适当的抛石位置,相应增大阻滑力,并将对上部坝坡消为稳定边坡。并根据坝体的高度及抗剪强度,选择适宜的坝体。对于上下游坝坡的加固、加厚,则可将水库的水放空之后,对上下游的坝底进行增厚及加固设计。
3.整体排水设计。排水系统的设计对于水库大坝的渗漏有着重要影响,应做好排水设计。对于坝体的排水可采用棱柱体和贴坡式的方式進行排水,并相应处理好原排水体及其新老排水棱体的连接,对原有棱体失效的部分进行拆除。相应建设排水沟,能够及时将雨水及渗水排走。对于坝面的排水设计则可按照常规的设计方法,在水库上下游位置采用现浇混凝土的方式,设置一排水孔,呈现梅花形状。也可相应增加大坝护坡设计及观测设施等,达到防渗漏的目的。
总而言之,水库大坝渗漏病害主要来源于时间久远,受到技术、人力及物力的限制,为此,本文特提出以上防止渗漏的对策,以增强水库大坝的基础建设。当然,后期加固设计必须建立在因地制宜及经济科学的基础之上,最大限度提高水库的抗洪、灌溉能力。
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|编辑 李建军