论土石坝的渗漏处理.doc

水利工程技术管理 水利工程技术管理论土石坝的渗漏处理 班级：工管A112班 姓名：许发珍 学号：2011116113- 1 - 目录土石坝的渗漏处理- 1 -一、 土石坝渗漏的途径及其危害- 1 -(一）损失蓄水量- 1 -（二）抬高浸润线- 1 -（三）渗透破坏- 1 -二、坝身渗漏的处理措施- 2 -(一）斜墙法- 2 -（二）充填式灌浆法- 3 -（三）防渗墙法- 3 -（四）劈裂灌浆法- 3 -（五）导渗法- 4 -三、坝基渗漏的处理措施- 4 -（一）黏土截水槽- 4 -（二）混凝土防渗墙- 4 -（三）灌浆帷幕- 4 -（四)砂浆板桩- 5 -（五）高压定向喷射灌浆- 5 -（六）黏土铺盖- 5 -（七）排渗沟- 5 -（八）减压井- 5 -（九）透水盖重- 5 -（十）垂直铺塑防渗- 6 -四、总结（心得、体会）- 6 - 3 土石坝的渗漏处理 由于土石坝属于散粒结构，在坝身土粒之间，仍然存在着较大的孔隙，再加之土石坝对地基地质条件的的要求相对较低，在土基或较差的岩基上均可筑坝。因此，水库蓄水后，在水压力的作用下，渗漏现象是不可避免的。渗漏通常分为正常渗漏和异常渗流。如渗漏从原有导渗排水设施排出，其出逸坡降在允许值内，不引起土体发生渗透破坏的则称为正常渗漏；相反，引起渗透破坏的称为异常渗漏。异常渗漏往往渗流量较大，水质浑浊，而正常渗漏的的渗流量较小，水质清澈，不含土壤颗粒。 一、 土石坝渗漏的途径及其危害土石坝渗漏除沿地基的断层破碎带或岩溶地层向下渗漏外，一般均沿坝身土料、坝基土体或绕过坝端渗想下游，即所谓的坝身渗漏、坝基渗漏及绕坝渗漏。这些渗漏过大时将造成一下危害。 (一）损失蓄水量一般正常的渗漏所损失的水量与水库蓄水量相比，其值很小。若对坝基的工程地质和水文地质条件重视不够，未作必要的调查研究，更未作必要的调查研究，更未作防渗处理，则蓄水后会造成大量渗漏，甚至无法蓄水。 （二）抬高浸润线严重的坝身渗漏、坝基渗漏或绕坝渗漏，常会导致土石坝坝身浸润线抬高，使下游坝坡出现散浸现象，降低坝体的抗剪强度，甚至造成坝体滑坡。 （三）渗透破坏渗流通过坝身或坝基时，若渗流的渗透坡降大于临界坡降，将使土体发生管涌或流土等渗透变形，甚至产生集中渗漏，导致土坝失事。因此，对土石坝的异常渗漏，一经发现，必须立即查清原因，及时采取妥善的处理措施，有效防止事故扩大。土石坝渗漏处理的具体原则为“上堵下排”。“上堵”，即在上游坝身或地基采取措施，堵截渗漏途径，防止入渗，或延长渗径，降低渗透坡降，减少渗透流量；“下排”，即在下游做好反虑和导渗设施，将坝内渗水尽可能安全地排出坝外，已达到渗透稳定，保证工程安全运用的目的。 二、坝身渗漏的处理措施坝身渗漏的常见的形式有散浸、集中渗漏、管涌及管涌塌坑、斜墙（心墙）被击穿等。坝体浸润线抬高，渗漏的逸出点超过排水体的的顶部，下游坝坡呈大片湿润状态的现象，称为散浸。下游坝坡、地基或两岸山包出现成股水流涌出的现象，则称为集中渗漏。坝体中的集中渗漏，逐渐带走坝体中的土粒，自然形成管涌。若没有反滤保护（或反滤设计不当），渗流将把土粒带走，淘成孔穴，逐渐形成管涌塌坑。当集中渗流发生在防渗体（斜墙和心墙）内，亦会使土料随渗流带出，即所谓的斜墙（心墙）被击穿。坝身渗漏的处理，应按照“上堵下排”的原则，针对渗漏的原因，结合具体情况，采取以下不同的处理措施。(一）斜墙法斜墙法即在上游坝坡补做或加固原有防渗斜墙，堵截渗流，防止坝身渗漏。斜墙法适用于大坝质量差，造成了严重管涌、管涌塌坑、斜墙被击穿、浸润线及其逸出点抬高、坝身普遍漏水等情况。具体按照所用材料的不同，分为粘土斜墙，沥青混凝土斜墙及土工膜防渗斜墙等。修筑粘土斜墙时，一般应放空水库，揭开护坡，铲去表土，再挖松10-15cm,并清除坝身含水量过大的土体，然后填筑与原斜墙相同的黏土，分层夯实，使新旧土层接合良好。斜墙底部应修筑截水槽，深入坝基甚至相对不透水层。在缺乏合适的黏土土料，而有一定数量的合适沥青材料时，可在上游坝坡加筑沥青混凝土墙。沥青混凝土几乎不透水，同时能适应坝体变形，不致开裂，抗震性能好，工程量小，投资省，工期短。土工膜的基本原料是橡胶、沥青和塑料。当对土工膜有强度要求时，可将抗拉强度较高的绵纶布、尼龙布等作为加筋材料，与土工膜热压形成复合土工膜，成品土工膜的厚度一般为0.5-3.0mm。它具有质量轻，运输量小，铺设方便的特点，而且具有柔性好，适应坝体变形，耐腐蚀，不怕鼠、白蚁破坏等优点。土工膜防渗墙与其他材料防渗斜墙相比，施工方便，设备少，易于操作，节省造价，而且施工质量容易保证。土工膜与坝基、岸坡。涵洞的连接以及土工膜本身的接缝处理是整体防渗效果的关键，沿迎水坡坝面与坝基、岸坡接触边线开挖梯形沟槽，然后埋入土工膜，用黏土回填；土工膜与坝内输水涵管连接，可在涵管与土坝迎水坡面倾斜，可将土工膜用沥青粘在斜面上，然后回填保护层土料；土工膜本身的连接方式常有搭接、焊接、黏结等，其中黏结与焊接的防渗效果较好。 （二）充填式灌浆法充填式灌浆法的主要优点是水库不需要放空，可在正常运用条件下施工，工程量小，设备简单技术要求不复杂，造价低，易于就地取材。它适用于均质土坝，或者是心墙坝中较深的裂缝处理。具体方法与裂缝灌浆法相同。（三）防渗墙法防渗墙法，即用一定的机具，按照相应的方式造孔，然后在孔内填筑具体的防渗材料，最后在地基或坝体内形成一道防渗体，以达到防渗的目的。具体包括混凝土防渗墙和黏土防渗墙两种。 （四）劈裂灌浆法劈裂灌浆应用河槽段坝轴线附近的小主应力面一般平行于坝轴线的铅垂面的规律，沿坝轴线单排布置相距较远的灌浆孔，利用泥浆压力，沿坝轴线劈开坝体并充填泥浆，从而形成连续的浆体防渗帷幕。 （五）导渗法斜墙法、充填式灌浆法、防渗墙法、劈裂灌浆法均为坝身渗漏的“上堵”措施，目的是截流减渗；而导渗法则为“下排”措施，主要针对已经进入坝体的渗水，通过改善和加强坝体排渗能力，使渗水在不致引起渗透破坏的条件下，安全通畅地排出坝外。按具体情况的不同，可采用导渗沟、导渗砂槽、导渗培厚等形式。三、坝基渗漏的处理措施坝基渗漏处理的原则，仍可归纳为“上堵下排”。在上游采取水平防渗（如黏土铺盖）和垂直防渗（如截水槽、防渗墙等）两种措施，阻止或减少渗流通过坝基；在下游用导渗措施(如排水沟、减压井等）把已经进入坝基的渗流安全排走，不致引起渗透破坏。具体采取的措施如下。 （一）黏土截水槽黏土截水槽，易在透水地基中沿坝轴线方向开挖一条槽形断面的沟槽，槽内填以黏土夯实而成，是坝基防渗的可靠措施之一。尤其对于均质坝或斜墙坝，当不透水层埋置较浅（10-15m以内）、坝身质量较好时，应优先考虑这一方案。不过当不透水层埋置较深，而施工时又不便放空水库时，切记采用，因施工排水困难，投资大，不经济。 （二）混凝土防渗墙混凝土防渗墙即在透水地基中用冲击钻造孔，钻孔连续套接，孔内浇筑混凝土，形成的封闭防渗的墙体。其优点是不必放空水库，施工速度快，节省材料，防渗效果好。（三）灌浆帷幕所谓灌浆帷幕，是在透水地基中每隔一定距离用钻机（达基岩下2-5m),然后在钻孔过程中用一定压力把浆液压入坝基透水层中，使浆液填充地基土中的孔隙，使之胶结成不透水的防渗帷幕。 （四)砂浆板桩 砂浆板桩主要适用于粉砂、淤泥等软基渗漏处理，是一种简单、价廉的浅基防渗措施，一般处理深度不超过15m。 （五）高压定向喷射灌浆所谓高压定向喷射灌浆，是由置入地基的灌浆管上很小的喷嘴中、力量强的动能冲击和切割土体，同时导入具有固化作用的浆液与冲切下来的土体就地混合。 （六）黏土铺盖黏土铺盖是一种常用的水平防渗措施，是利用黏土在坝上游地基面分层碾压而成的防渗体 （七）排渗沟排渗沟是坝基下游排渗的措施之一，常设在坝下游靠近坝址处，且平行于坝轴线。其目的是：一方面有计划地收集坝身和坝基的渗水，拍向下游，以免下游坝脚积水；另一面当下游不厚的弱透水层时，尚可利用排水沟排水减压。 （八）减压井减压井是利用造孔机具，在坝址下游坝基内，沿纵向每隔一定距离造孔，并使钻孔穿过弱透水层，深入强透水层一定深度而形成的。 （九）透水盖重透水盖重是在坝体下游渗流出逸地段的适当范围内，先铺设反滤料垫层，然后填以石料或土料盖重，它既能使覆盖层土体中的渗水导出又能给覆盖层土体一定的压重，抵抗渗压水头，故又称之压渗。 （十）垂直铺塑防渗土工膜具有良好的隔水性和适应变形的能力，垂直铺膜不受紫外线和人畜的破坏，适用寿命长。四、总结（心得、体会）土石坝是指由土料、砂石以及土石混合料为坝体材料，利用抛填、碾压的施工方法将坝体材料堆筑成具有一定形状的挡水建筑物。由于土