浅析小型水库土坝渗漏原因与防渗加固措施
2015-08-15夏腊生
夏腊生
(湖南省核工业地质局三O 二大队,湖南 郴州 423000)
我国小型水库一般使用土石坝的建筑方式,起到了防旱、防洪、水利建设、旅游资源等作用。由于受到建设资金、施工技术、人力资源、建筑材料匮乏等方面的影响,水库的建设质量受到影响,在经过多年的使用后,水库的土坝出现了渗漏的情况。为了保障水库周围的居民安全以及水库的正常使用,需要对水库土坝渗漏的原因进行分析,并提出有效的解决措施来保障水库功能的使用。
一、小型水库土坝渗漏的类型以及原因分析
小型水库土坝的建设材料为石土块堆积而成,这种建筑方式使得水库在经过蓄水后会出现渗漏的情况,这种情况的发生是必然的。但水库一旦出现渗漏量超额,或是渗流点过高、土坝的坡面出现台水浸泡的现象时,会导致坝体出现比较严重的渗流,坝体可能出现冲毁或流失的情况,这会造成水库周围居民的生命及财产安全,所以,当水库土坝出现渗漏的情况时要尽早进行检测工作,并做好相应的防护措施[1]。
土坝渗漏可以根据渗漏出现的部位将其进行分类,主要分为坝体渗漏、坝基渗漏、接触渗漏以及绕坝渗漏这几种类型,下面对这些渗漏类型出现的原因进行分析。
坝体渗漏是指当水库蓄满水后,坝体的背水坡和坝脚出现渗漏的情况。坝体出现渗漏的主要原因是因为坝体的建设比较单薄,水库没有相应的排水设施或是滤水建设的设计与实际的水库运用不相符,使得水库的浸润线比额定的水库浸润线高。在土坝的施工过程中,土层的厚度较大,没有进行碾压工作;在土坝分段建设中,由于材料的施放速度有差异,使得相邻的土层周围部分出现了松土带;建设土坝的材料中砂砾含量过高,导致土坝的渗透性较大,建设土坝的材料中所含有的杂草、树根在经过长时间的浸泡后腐烂造成了土坝内的缝隙;冬天进行水库建设时,没有将土坝中的冻土清理干净,导致蓄水后冻土融化形成了通道;由于水坝多建设在山内,生物的多样性比较丰富,各种动物也会对土坝造成影响,出现渗漏的情况[2]。
坝基渗漏是指水库蓄水后,坝基的周围部分出现了渗漏的情况,例如坝后流土、坝后沼泽化等都是常见的坝基渗漏情况[3]。导致出现坝基渗漏的主要原因是由于坝基透水层没有进行科学的防渗建设,或是由于土坝的防渗建设达不到水库的防渗要求。水库土坝建设过程中对于施工建设没有进行合理的质量控制,导致基坝没有清理干净,基坝的水平铺盖以及垂直防渗建设的质量较低;土坝基层的冲击、风化和破碎的岩石代没有进行相应的清理,使得土坝基层与坝体之间出现渗漏的情况。此外,土坝建设后在坝体进行取土、修建鱼塘等行为也会造成土坝出现坝基渗漏。
接触渗漏是指水库在蓄水后,坝体、坝基及水库的沿岸接触面出现渗漏的情况。发生接触渗漏的主要原因有土坝的基础建设质量较低;土坝的结合槽建设质量不高;土坝与周围山体的结合位置过于倾斜,没有进行相应的防渗建设;渗水层的原材料质量较低,或者没有进行其他的防渗建设。
绕坝渗漏是指水库蓄水后,土坝顶端的坡基层出现渗漏的情况。导致出现绕坝渗漏的主要原因是由于土坝与周围山体连接的透水层质量降低,或者是由于土坝的建筑材料中的岩石比较破碎;由于水库建设导致周围的地质破坏等方面的影响。
二、小型水库土坝防渗加固措施
1.使用粘土斜墙法来进行土坝的加固
粘土斜墙法是指对土坝的上游建筑中使用粘土进行斜墙的建筑,该技术的优点是成本较低,建设技术比较简单,能够运用在位置较低的土坝、坝坡渗漏情况比较严重的水库[4]。主要的措施是在土坝的上游进行粘土斜墙的建设,建设新的防渗层,对于土坝比较单薄的水库也能够进行合理的应用,能够到达防渗、加固土坝以及节省资金的目的。但是在粘土斜墙法的应用中需要注意对土坝与山体的结合部位进行全面的处理;粘土的质量需要符合水库防渗的要求;粘土需要碾压紧凑,这样才能够保障土坝的加固质量。
2.使用灌浆处理方法来加固土坝
土坝加固时缺乏原材料或水库不能够将水完全排除时,使用灌浆处理方法能够有效的起到防渗加固的作用。灌浆处理方法一般分为填充式和劈裂式。该技术的使用范围在比较明显的土坝缝隙进行填充式灌浆的方式,且其应用效果较好。当坝体出现不明确的渗漏时,可以根据渗漏出现的地方、部位、情况使用劈裂式灌浆方式。
3.使用土工合成材料进行防渗处理
当水库缺乏必要的防渗材料时,可以使用土工膜来进行土坝的防渗处理,土工膜具有防水、抗冻、价格低、分量轻以及易于使用的特征,能够很好的应用与土坝的防渗加固中。复合土工膜是现在进行防渗建设的主要材料,能够使用焊接、粘结等方式进行复合土工膜的连接,在建设时需要注意建设土料保护层,其厚度需要大于30cm,土料需要将杂质、石块以及容易腐烂的物质剔除。
三、结束语
综上所述,小型水库在我国各地区都有建设,为地区的经济发展带来推动的作用。但是,由于各方面的影响,小型水库一旦出现了渗漏的情况,会对周围的居民带来隐患,因此,要尽早对出现渗漏的水库进行防渗加固,保障水库的正常使用以及周围居民的生命财产安全。文章首先对于小型水库土坝渗漏的类型及其产生的原因进行分析,并根据渗漏的原因提出相应的措施来进行土坝的防渗加固工作。
[1]黄家云,刘文祥.小型水库土坝渗漏原因与处理[J].中国水运(理论版),2013,05 (10):717-718.
[2]高敏速,周佳葭.浅谈小型水库土坝渗漏原因及处理方法[J].中国水运(下半月),2014,12 (04):153-154.
[3]张应勇,白文璐.小型水库土坝渗漏原因及处理技术[J].中国新技术新产品,2014,21 (19):188-190.
[4]袁俊祥.论小型水库渗漏原因与治理[J].科技资讯,2013,14 (21):125-126.