土石坝安全监测与维修养护-土石坝渗漏处理

土石坝渗漏类型和危害、坝身渗漏的原因及处理方法目录12渗漏的种类和表现特征坝身渗漏的原因及处理方法01渗漏的种类和表现特征1．渗漏种类（1）按渗漏部位分。坝体渗漏、坝基渗漏、接触渗漏和绕坝渗漏。（2）按渗漏现象分。散浸和集中渗漏。（3）按对坝体的危害分。正常渗漏和异常渗漏。2．表现特征（1）坝体渗漏。渗水沿着坝身土料中的孔隙向下游渗漏。（2）坝基渗漏。渗水沿着坝基土体中的孔隙向下游渗漏。（3）接触渗漏。渗水沿着坝与地基、两岸连接处及混凝土建筑物连接处等的孔隙向下游渗漏。（4）绕坝渗漏。渗水沿着坝端两岸地基中的孔隙向下游渗漏。（5）散浸。通常出现在下游坝坡面上，开始渗漏部位的坝面呈湿润状态，随着土体饱和软化，在坝面上会出现细小水滴和水流。2．表现特征（6）集中渗漏。渗水通常是沿着渗漏通道、薄弱带或裂隙呈集中水股的形式流出。可出现在坝坡、坝基和岸坡上，对大坝的危害较大。（7）正常渗漏。从原有导渗排水设备排出，渗流量较小，水流稳定，水质清澈见底，不含土壤颗粒。（8）异常渗漏。往往渗水量较大，水质浑浊，透明度低，渗水中含有大量的土壤颗粒。其渗透坡降较大，易使坝体发生管涌、流土破坏，进而造成滑坡、垮坝事故。02坝身渗漏的原因及处理方法1.斜墙法

即在上游坝坡补做或翻修加固原斜墙，防止坝体渗漏。适用于大坝施工质量差，造成了严重渗漏、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。具体按所用材料不同又可分为：粘土斜墙、沥青混凝土斜墙及土工膜防渗斜墙。1.斜墙法（1）粘土斜墙（如下图所示）。修筑时应放空水库，揭去护坡，铲除表土，并挖松10～15cm，将含水量过大的土体清除，然后填筑与原斜墙相同的粘土，分层夯实，保证新旧土层能很好结合。若无法放空水库，可用船只装运粘土至漏水部位，从水面向下均匀抛入水中，形成一个防渗层填充堵塞渗漏部位。若因集中渗漏，上游坝坡已形成塌坑或漏水喇叭口，但坝体其他部位仍然完好时，可将塌坑或漏水喇叭口局部挖出，并回填粘土，做成粘土贴坡。并在漏水口处预埋灌浆管，进行压力灌浆，封堵漏水通道。若坝体渗漏不太严重，原土料的性能是符合要求的，只是施工质量稍差，则可将原坝坡填土翻压来修建斜墙。1.斜墙法（2）沥青混凝土斜墙。在缺少合适粘土料，且有一定数量合适的沥青材料时，可在上游坝坡修筑沥青混凝土斜墙。沥青混凝土抗渗水能力强，适应坝体变形和抗震性能好，工程量小，投资省，工期短，施工经验也较丰富，故近年来应用较多。1.斜墙法（3）土工膜防渗斜墙。土工膜是一种人工合成材料，因其重量轻，运输量少，柔性及适应变形较好，耐腐蚀，铺设方便，易于操作，造价少等优点，再加上其品种越来越多，工艺也越来越先进，故应用也越来越广泛。在应用时，土工膜的厚度应根据承受水压力的大小而定，承受30m以上水头的，宜选用复合土工膜，膜厚度不小于0.5mm；承受30m以下水头的，可选用非加筋聚合物土工膜，铺膜总厚为0.3～0.6mm。铺完的土工膜上要回填不小于0.5m厚的砂或砂壤土保护层，并压实。注意土工膜与坝基、岸坡、涵洞等的连接处及土工膜本身的接缝处理，因为这是保证整体防渗效果的关键。2.灌浆法

均质土坝或心墙坝由于施工质量差，坝体渗漏严重，无法采用斜墙法或水中倒土法进行处理时，可从坝顶钻孔采用劈裂灌浆法或常规灌浆方法进行处理，在坝内形成一道灌浆帷幕，阻断渗漏通道。劈裂灌浆方法与裂缝处理所采用的常规灌浆方法在机理上有所不同，可参考施工技术课程内容。3.防渗墙法

防渗墙法是在坝体上用专门的造孔机械造孔，造孔时用泥浆固壁，然后在泥浆下浇注混凝土，形成一道直立的混凝土防渗墙。此法可在不降低库水位时施工，防渗效果比灌浆法更可靠。4.排水导渗法

上面几种方法都是“上堵”的措施，而排水导渗法是“下排”措施，其作用是增强坝体的排水能力，将渗水顺利排向下游。根据导渗体结构型式不同可分为以下几种：（１）导渗沟法（如下图所示）。在坝坡面上开设浅沟，沟内用砂、砾、卵石或碎石按反滤层原则回填，做成排水导渗沟，以便将坝体渗水从排水导渗沟排出坝外。一般适用于散浸不严重，不致引起坝坡失稳或用于岸坡散浸的处理。4.排水导渗法（2）导渗砂槽法（如下图所示）。即在渗漏的坝坡上钻孔，形成连锁井柱状的导渗槽，槽宽0.2～0.3m，槽下端与滤水坝趾相连。并用导管向槽内送放级配良好的干净砂料，在距槽顶0.5～1.0m处用与坝体相同的土料回填封顶，再在上面做好护坡，以防雨水冲刷。适用于散浸严重、而坝坡较缓、采用导渗沟无效的情况。4.排水导渗法（3）导渗培厚法（如下图所示）。在坝坡上贴一层砂壳，再填土培厚坝体，要注意新老排水设备的连接，否则无效。适用于散浸特别严重，且坝坡较陡，坝身较单薄，采用一般导渗设施时无效的情况。5.封堵洞穴法对于由蚁穴或动物钻洞所引的坝体渗漏，应先探明洞穴位置，用石灰和药物塞进洞穴，然后将洞穴用粘土封堵密实。或者从坝坡面开挖探井直达洞穴，用粘土分层夯实，将洞穴封堵。土石坝坝基渗漏原因和处理措施目录12渗漏的种类和表现特征坝身渗漏的原因及处理方法坝基的防渗措施分垂直防渗和水平防渗两种。（一）垂直防渗措施有：粘土截水墙、混凝土防渗墙、砂浆板桩、灌浆帷幕、高压定向喷射灌浆及垂直铺塑防渗等。若土坝与坝基接触面产生接触渗漏，或者坝基不透水层埋深较浅（15m以内），渗漏严重，水库又能够放空进行施工，则可采用粘土截水墙法进行渗漏处理。当坝基透水层深度较大，采用粘土截水墙处理有困难时，可采用混凝土防渗墙进行处理。对于粉砂、淤泥等软基，若水头较低，施工时能放空水库，可采用砂浆板桩法等。坝基的防渗措施分垂直防渗和水平防渗两种。（一）垂直防渗措施有：对于坝基透水层较深，或地基中有大石块，修建防渗墙困难时，或基岩节理发育，岩石破碎，造成坝基严重渗漏时，或用来处理坝基接触渗漏时可采取灌浆法。高压定向喷射灌浆是采用高压射流冲击破坏被灌地层结构，使浆液与被灌地层的土颗粒掺混，形成设计要求的凝结体，适用于各种松散地层，是近年来发展起来的一项新技术。垂直铺塑技术是运用专门开沟造槽的机械，开出一定宽度和深度的沟槽，在沟槽内铺设土工膜，再用土回填沟槽，形成以土工膜为主体的垂直防渗墙。此技术是山东省水科院开发的，目前已成功完成的工程的槽宽可仅为20cm，深度达12m。坝基的防渗措施分垂直防渗和水平防渗两种。（二）水平防渗措施主要是粘土铺盖。对于将地基表面天然覆盖层作为天然铺盖的斜墙坝和均质坝，当坝体防渗效果较好，天然铺盖遭到破坏时，或者是原有粘土铺盖防渗能力不足，坝基产生严重渗漏时，如果附近有适宜的粘土，水库又可放空的情况下，可以在原有铺盖或天然铺盖上用碾压法铺筑一层粘土铺盖防渗。当水库不可放空时，还可以用船上抛土的方法来修复铺盖。坝基的防渗措施分垂直防渗和水平防渗两种。（二）水平防渗措施主要是粘土铺盖。排水导渗措施主要有：排水沟、减压井、排水盖重等。当因坝基渗漏造成坝后长期积水，使坝基湿软，承载力降低，坝体浸润线抬高；或因坝基面有不太厚的弱透水层，坝后产生渗透破坏，而水库又不能降低水位或泄空，故无法在上游进行防渗处理时，则可采用在下游坝基设置排水沟的方法，排水沟有明沟和暗沟两种。在土坝