某水库绕坝渗漏治理分析
2018-07-27齐均让全岩
齐均让 全岩
摘 要:本文对均质土坝绕坝渗漏这一较为常见的地质病害进行了分析,提出查明渗漏原因方可有针对性地有效解决渗漏病害的措施。
关键词:均质土坝;绕坝渗漏;截渗墙;防渗帷幕
中图分类号:TV139.14 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2018)10-0121-01
均质土坝绕坝渗漏问题是非常普通的工程问题。我国建国以来兴建了大量的中小型均质土坝水库,为农业生产、人民生活用水及发电均提供了很大的作用,为国民经济贡献了良好的效益。随着工程多年的运行,绕坝渗漏问题表现突出,潜在危害很大。
根据研究分析,均质土坝坝肩绕坝渗漏有共性的原因,如:结合槽处理不到位,防渗措施不到位;亦有不同的个性的问题,如:坝肩存在砂卵石层,或有溶洞等。以下以某工程为例,具体分析绕坝渗漏原因,根据原因提出适宜的防渗措施等。
1 工程概况
林皋水库位于北洛河一级支流的白水河中游的林皋河会入口下游200m处,坝址位于林皋镇林皋村西南1.0km,距白水县城20km,是一座以灌溉为主,兼有城市及工业供水和防洪保安任务的Ⅲ等中型水利枢纽工程。该水库1968年10月动工兴建,1970年5月主体工程完成,1971年初竣工并投入运行,水库原设计总库容3300万立方米,其中兴利库容1650立方米,滞洪库容1350万立方米,死库容300万立方米。水庫枢纽工程由大坝、溢洪道、放水设施三部分组成。大坝为碾压式均质土坝,最大坝高34.1米,坝顶长450m,坝顶宽6m,坝顶高程844.1m,上游侧防浪墙顶高程845.30m。溢洪道位于大坝右岸,放水洞右侧,为开敞式溢洪道,进口控制泄流型式为无坎宽顶堰自由泄洪,堰宽为25m,进口底板高程837.5m,溢洪道全长273.65m。放水设施位于右坝肩与溢洪道之间,放水洞长218m,洞进口高程为815m。洞断面为圆形钢筋混凝土衬砌结构,内径2.0m,设计流量6.3m3/s,最大泄量31.0m3/s;放水塔位于0+062处,圆筒状钢筋混凝土结构,内径3.5m,高29.5m。
林皋水库位于深切黄土塬的白水河中游,河谷呈U型谷,深切达100~170m,两岸残留有一、二级阶地,右岸坡脚局部出露三叠系砂页岩,其余分布黄土或者冲洪积相砂卵石夹粘质壤土如图1所示。该区地处鄂尔多斯地台向斜南缘,地质构造简单,岩层平缓。新构造运动表现不明显,以缓慢抬升为主,历史上地震活动强度较弱,属于相对稳定地区。其地震动峰值加速度为a=0.10g,地震反应谱特征周期为0.45s,相应的地震基本烈度为Ⅶ度。
大坝建成运营过程中,左坝肩812.0~820.0m高程存在几处渗漏点,库水头835.0m的渗漏量约达45L/s,右坝肩溢洪道处,溢渗点位于825.0~828.0m处,出渗点5处,浸渗面积达345.0m2,在库水头835.0m时,出渗量约为27L/s。
2 工程病害原因分析及标准化处理建议
坝肩渗水也就意味着该水库已为病险水库,渗漏有时对水库安全而言是致命的,但应该具体分析。左坝肩处为白水河二级阶地如图2所示,黄土下部有一层5~6m的砂卵石层,属强透水层,砂卵石层下是三叠系砂页岩,风化带亦属于中强透水层,很显然,结合槽处理不到位,防渗墙及帷幕未能有效截渗,导致了左坝肩的渗漏,渗漏持续发展下去将导致坝肩部位管涌加大,从而导致结构性破坏,应采取加强截渗范围深度考虑,设置符合防渗截渗墙和注浆帷幕,渗透测试不大于1吕荣,彻底解决左坝肩绕坝渗漏问题。
右坝肩部位三叠系岩层分布较高如图3所示,岩层上部即是含结核红土和Q2黄土层,从高程分析,岩石风化带位于水位线附近,正好是中强透水层,未采取帷幕截水措施,库水则沿右侧坝肩及山体向右一带浸渗,造成渗漏现象。从结构上来看,右坝肩渗漏主要从岩层带渗出,渗漏量较小,其不易形成破坏性的管涌现象,但在长期持续渗漏下,对右坝肩整体安全而言便是隐患,应采取帷幕注浆措施,截断渗漏途径,渗透测试不大于3吕荣。
3 结语
均质土坝绕坝渗漏是较普遍存在的工程病害,但每个具体工程却存在着不同的病害原因,应该在查明原因的基础上,采取适宜的防渗处置措施,方能真正有效地解决问题。