小型水库土坝渗漏及其处理

２００６年第４期　黑龙江水利科技　Ｎｏ．４．２００６　（第３４卷）　Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｌｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　Ｗａｔｅｒ　Ｃｏｎｓｅｒｖａｎｃｙ　（Ｔ０ｄａｌ　Ｎｏ．３４）　文章编号：１００７—７５９６（２００６）０４—０２１２—０２　小型水库土坝渗漏及其处理　杨永禄，卫和平　（鹤岗市水务局，黑龙江鹤岗１５４１００）　摘要：土坝渗漏按其发生部位，可分为坝身渗漏、坝基渗漏和绕坝渗漏３种。在具体处理坝渗漏时，上游防渗减渗措施和下游导渗　排水措施往往结合使用。一般来说应先考虑“上截”措施，以堵截渗漏途径，减少渗漏水量；结合“上截”，再考虑是否“下　排”措施以及如何“下排”。　关键词：小型水库；土坝；渗漏；上截；下排　中图分类号：ＴＶ６９７．３２　文献标识码：Ｂ　鹤岗市有小型水库８座，全部为土坝。土坝是土料堆筑　时清基不彻底，没有将杂草、树根等杂物清除干净，留下隐　而成，具有一定的透水性，因此，水库蓄水后总会发生少量的　患，致使坝身与基础结合不好，在结合面上产生渗漏；或者在　渗漏，这属正常现象。但是，如果渗漏水量过大，或者渗漏逸　坝后任意挖坑取土、修筑鱼池，破坏了地基的渗透稳定。而引　出点太高，坝坡出现渗水散浸，严重的甚至会发生集中渗流，　起坝基渗漏。　出现管涌、流土，将危及土坝安全。　１．３绕坝渗漏　１　土坝渗漏及其原因　水库蓄水后，库水通过土坝两岸的山包，从下游岸坡上　土坝渗漏按其发生部位，可分为坝身渗漏、坝基渗漏和　逸出，叫做绕坝渗漏。轻度的绕坝渗漏，水色清、渗流量小，　绕坝渗漏等３种。　但如果不加处理，也可能逐渐发展，形成集中渗漏通道，引起　１．１坝身渗漏　岸坡的塌陷、滑坡，影响土坝的安全。　水库蓄水后，库水通过坝身，在背水坡面或坝脚附近逸　产生绕坝渗漏的原因主要是：在施工时坝端山头没有很　出，叫做坝身渗漏。坝身渗漏的主要原因有：因坝身填筑质　好处理。如有的山头本身薄弱，未进行培厚；有的可能在岸　量太差，如碾压不实，特别是分期、分段施工或分层填筑心　坡中夹有透水性大的沙砾层、风化破碎带、植物树根等未加　清除；或者是山头的岩石中有裂隙、溶洞和生物洞等未加处　墙、斜墙时，层面结合不密实，结合处少压或漏压；或是土料　中含砂太多，渗透性过大，或是土料中含有杂草、树根，腐烂　理；也可能因土坝与山头岸坡的结合不好，在结合面上发生　后坝身内形成空隙，蓄水后成为渗水通道等。另外，坝身过　渗漏。　于单薄，没有设计坝址排水设施或排水设施不合理、高度不　２土坝渗漏的处理　够或堵塞失效，也会使浸润线抬高，渗漏水逸出坝面。　无论土坝渗漏发生在什么部位，渗漏处理的总原则是　１．２坝基渗漏　“上截下排”，即在坝上游采取防渗措施，堵截渗漏途径，防止　坝基渗漏是通过坝基的透水层，从坝脚或坝脚以外覆盖　和减少渗漏水量；在坝下游采取导渗排水措施，将坝体内的　薄弱的部位逸出。一般的情况，可使坝后形成沼泽化，严重　渗透水安全地导出，以增加坝坡的稳定。　的情况，渗水由清变浑，甚至出现冒水翻砂，渗漏水量突然增　２．１　上游防渗减渗措施　大等现象，这说明坝基可能形成贯穿上下游的集中渗漏通　２．１．１抛土　道，严重影响大坝安全。　对于因黏土铺盖或黏土斜墙底脚破坏而引起的坝基渗　产生坝基渗漏的原因主要有：如果坝基是砂卵石层，设　漏，以及坝身集中渗漏和绕坝渗漏均可采用抛土方法进行处　计施工中没有很好处理，如没有做垂直的防渗墙或防渗墙没　理。这种方法优点是施工简便，不必将水库放空，可直接在　有做到不透水层上，或者是防渗墙质量不好，发生裂缝而透　水中抛土。在紧急情况下作为抢护措施更为实用。　水。如果土坝是采用黏土铺盖的防渗，可能因铺盖的厚度、　２．１．２黏土铺盖　长度不够，或质量不好没有起到应有的防渗作用；或者水库　对于已成土坝的坝基渗漏，一般做垂直防渗墙比较困　放空时，铺盖暴晒发生裂缝而未加处理，或是管理不善，在铺　难，特别是当不透水层较深情况下，则采用黏土铺盖，施工比　盖上挖坑取土，破坏了铺盖引起渗漏。另外，也可能因施工　较方便，并有一定的效果。施工时，一般于冬季库空时进行，　［收稿日期】２００５—１２一ｌ８　［作者简介］杨永禄（１９６１一），男，河北抚宁人，助理工程师；卫和平（１９６３一），男，吉林榆树人，工程师。　一２１２—　维普资讯 http://www.cqvip.com

杨永禄，等：小型水库土坝渗漏及其处理　必要时将水库放空。粘土铺盖长度一般不小于３～５倍坝前　水深，但对透水性大的坝基，则必须适当加长铺盖。铺盖厚　度一般在上游端不小于０．５ｍ，与坝体相接处不小于１—２ｍ　第４期　基承载能力的作用。　３下游导渗排水措施　（见图１）。　２．１．３黏土防渗墙　在坝基不透水层上建筑垂直防渗墙，是堵截坝基渗漏的　有效措施。但对于已建成的水库来说，采取这一措施往往比　较困难。如果不透水层较浅，可以考虑把截水槽开挖在上游　坝脚附近处，减少一些工程量。截水槽必须一直做到不透水　层上，并深人岩石基础０．５ｍ左右。截水槽底除满足施工要　求外，从渗透稳定出发，应有一定厚度，最小应力坝前最大水　深的０．１～０．２倍。　，　’：、　、－兰釜　．曼　ｌ７■～　　一．．　・　・　ｔ　‘　●　●　●　图１黏土铺盖　２．１．４黏土贴坡　如果因土坝施工质量差而发生坝身渗漏，或者因坝墙山　包单薄、岩层破碎、夹有透水性大的沙砾层等而产生绕坝渗　漏，则可采用黏土贴坡措施进行防渗。　坝身贴坡主要是防止坝身渗漏，即在上游坝坡上铺盖黏　土斜墙。施工时，对原坝坡要进行处理，先拆除护坡块石，清　除淤泥，然后将坝面耙松１０～１５ｅｍ，在铺筑黏土贴坡。　坝端岸坡贴坡，主要是防止绕坝渗漏，即在坝端山包渗　透部位的四周包贴黏土层，一般要超出渗漏范围以外５～　ｌＯｍ。但岸坡贴坡要求岸坡坡度平缓，否则贴坡本身达不到　稳定。　２．１．５浆砌石护面　当坝端岸坡地形陡峻黏土贴坡不稳定时，则可在渗漏部　位用浆砌石护面防渗。　２．１．６灌浆　对于坝身渗漏、坝基渗漏和绕坝渗漏等，均可采用灌浆　方法处理，既在预定部位灌注浆液，形成阻水帷幕或填塞孔　隙，以达到防渗的目的。　对于坝基未作处理而引起的坝基渗漏，可采用灌浆帷幕　防渗，即在一定压力下，将水泥黏土将压入坝基沙砾石中，使　浆液充填沙砾石孔隙而胶结成防渗帷幕。水泥黏土浆是用　水泥和黏土配合而成，其中水泥含量一般为水泥黏土总量的　２５％～３０％，灌浆压力为５～ｌＯｋｇ／ｅｍ　。孔距可根据地基沙　砾石组成情况和可灌性大小来选定，一般为２．５～４．Ｏｍ，沿坝　轴线方向布置２～３排，一般排距等于孔距，各孔距可呈梅花　形排列。灌浆顺序应首先灌上游排，然后灌下游排，最后再　灌中间排。帷幕灌浆可以有效地减少渗漏，并能起到增强地　３．１导渗沟　当坝身发生渗漏，渗漏水从背水坡逸出面形成散浸时，　采用导渗沟处理是一种有效的方法。导渗沟的形状很多，常　用的有Ｙ、ｗ、Ｔ、Ｉ型。沟宽约０．５—０．８ｍ，深０．８～１．Ｏｍ，间　距视渗漏情况而定，一般为５～１５ｍ，沟内分层填筑反滤材料。　３．２导渗培厚　当坝身渗漏严重，散浸面积较大，甚至遍及整个坝坡，说　明浸润线逸出点高，土坝坝身单薄。在这种情况下，仅用开　导渗沟方法往往不能有效解决问题，可采用导渗培厚措施，　即在坝坡贴一层沙壳，再培厚坝身断面。这样，一可以导渗，　二可以增加坝坡稳定（如图２所示）。　图２导渗培厚　３．３坝后导渗、压渗　由于坝基渗漏，造成坝后长期积水形成淤泥或沼泽地，　从而降低了地基的承载力，影响坝坡的稳定。在这种情况　下，必须采用坝后导渗排水措施。常用的有水平沙地、排水　沟等。　如果坝基渗漏严重，在坝后发生翻水冒沙、灌涌或流土　现象，则必须采用压渗措施，常采用压渗台形式，压渗台的作　用可使地基渗水排水，又给地基以一定的压重，以抵抗渗水　压头，增加地基的渗透稳定。　必须指出，在具体处理土坝渗漏问题时，上游防渗减渗　措施和下游导渗排水措施往往结合使用，才取得较好的效　果。一般来说，应先考虑“上截”措施，以堵截渗漏途径，减少　渗漏水量；结合“上截”措施，再考虑是否需要“下排”措施以　及如何“下排”。至于在上述各项具体措施中，究竞选用何种　措施最为适宜，则要因地制宜，根据具体情况作具体分析。　对于已投入管理运用的水库来说，必须从实际条件出发，尽　量不影响水库的正常运用和效益，不要造成大量的返工。　参考文献：　［１］吴媚玲．水工建筑物［Ｍ］．北京：清华大学出版社，１９９１．２１６—　２８１．　［２］祁庆和．水工建筑物［Ｍ］．北京：水利电力出版社，１９８６．１７３—　２３６　—２１３—