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摘 要:土壩壩體及壩基都具有一定的透水性,因此,水庫蓄水后在上下游水位差作用下,水流會從壩身,壩基,兩岸和涂料與其它剛性材料的接縫等處滲向下游,造成壩身,壩基,繞壩或接觸滲漏。土壩滲漏處理的原則是“上截下導(dǎo)”既在上游(壩軸線以上)壩身或地基采取措施,堵截滲漏途徑,防治入滲,或延長滲徑,以降低滲透坡降,減少滲透流量。在下游則做好反濾和導(dǎo)滲,將壩內(nèi)滲水盡可能安全地排除壩外,以達到滲透穩(wěn)定,保證工程安全運用。
關(guān)鍵詞:土壩;滲透成因;處理措施
1.土壩的滲透損失
(1)損失水量。一般正常的穩(wěn)定滲流所損失的水量較少。如在強透水地基和巖溶地區(qū)修建土石壩,由于對壩基的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件重視不夠,沒有妥善地進行防滲處理,以至蓄水后造成大量滲透損失,有時甚至無法蓄水。
(2)滲透破壞。在壩身,壩基滲漏逸出區(qū),滲流坡降大于土的臨界坡降,使土體發(fā)生管涌或流土等滲透變形,甚至產(chǎn)生集中滲透這種破壞性的滲透變形,可導(dǎo)致土壩失事。
(3)壩體浸潤線抬高。壩身浸潤線抬高后,失下游壩坡出現(xiàn)散浸現(xiàn)象,降低了壩體的抗剪強度,嚴(yán)重時甚至造成壩體滑坡。
因此,發(fā)現(xiàn)危及壩體安全的滲水時,必須立即查明滲漏原因,采取妥善的處理措施,防止事故擴大。
2.土壩滲透的處理方法
2.1壩身滲透的處理方法
對于均質(zhì)壩,粘土斜墻壩的壩身滲漏,可在迎水面用粘土斜墻做截漏處理,這種處理方法對八神面積的滲透較為可靠。處理時要放空水庫,拆除護坡塊石,鏟除表面雜土,再挖松10~15cm,并清除壩身含水量過大土體部分,然后填筑粘土斜墻,使新舊土層結(jié)合好。斜墻底部應(yīng)修筑截水槽,深入壩基甚至相對不透水層。當(dāng)水不能放空,無法補做斜墻時,可采用水中拋土法處理壩身滲漏。
近年來,我國在修筑瀝青混凝土斜墻或心墻壩方面已積累了相當(dāng)豐富的經(jīng)驗,修瀝青混凝土斜墻處理壩身滲漏已受到廣泛的重視。在缺乏粘土土料時,可在上游壩坡加筑瀝青混凝土斜墻。瀝青混凝土幾乎不透水,同時能適應(yīng)壩體較大變形,而不致開裂,抗震性能好,其厚度約為粘土防滲體的厚度1/20~1/40,故工程量小,投資省,工期短。此外,塑料薄膜防滲斜墻,也逐漸應(yīng)用于土石壩的新建和修理。塑料薄膜防滲斜墻與其他方法比較,造價低,施工速度快,質(zhì)量容易保證。
2.2抽糟填土法
如果漏水地點比較分散不容易找準(zhǔn)確,可在上游壩坡上的適當(dāng)部位挖寬0.6~1.0m的溝槽,溝底要超過漏水深度約為0.2m~0.5m,然后用粘土分層回填夯實,組成粘土防滲墻。施工時要注意防滲墻和原來的防滲壩體結(jié)合如挖溝槽的深度較大,上口應(yīng)適當(dāng)放寬,保持兩側(cè)邊坡穩(wěn)定。
2.3灌漿法
對于均質(zhì)土壩,特別是對心墻壩,當(dāng)防滲處理深度大,而采用斜墻法或水中拋土法處理有實際困難時,可采用灌漿法處理,這種方法可在不放空水的情況下進行施工。
2.4防滲墻法
混凝土防滲墻。一般是先用機具(沖擊鉆,回轉(zhuǎn)鉆)造孔,然后在孔內(nèi)澆筑混凝土,最后在地基或壩體內(nèi)形成一道整體混凝土墻,稱之混凝土防滲墻或混凝土截水墻?;炷练罎B墻不僅作為處理砂礫石地基的防滲措施,還用于土石壩壩體的各種缺陷處理,與其它措施相比,混凝土防滲墻具有施工進度快,建筑材料省,尤其是防滲效果好的優(yōu)點。
混凝土防滲墻在壩身滲漏處理的機理是:在土石壩內(nèi)建筑一道一定厚度(0.6~1.2m)的混凝土防滲墻,常采用由摻加粘土或粉質(zhì)壤土的二級加氣混凝土,具有一定的防滲性能,其防滲墻的抗?jié)B標(biāo)號一般為S4~S9;造孔時靠沖擊鉆的沖擊和擠壓,在壩體內(nèi)形成一道寬為0.6~1.2m的槽孔,由于沖擊鉆的巨大沖擊和擠壓力使土石壩的土體密實的泥皮。
2.5劈裂灌漿法
對均質(zhì)壩河寬心墻壩,由于壩體比較松散,滲漏,壩體裂縫很深或存在眾多的表面裂縫,洞穴等隱患,當(dāng)開挖回填困難或開挖危及壩破穩(wěn)定時,可選用劈裂灌漿法處理加固。劈裂灌漿具有效果好,投資省,設(shè)備簡單等優(yōu)點。
所謂劈裂灌漿就是應(yīng)用河槽段壩軸線附近的小主應(yīng)力面一般平行于壩軸線的鉛垂面的規(guī)律,沿壩軸線單排布置相距較遠的灌漿孔,利用泥漿壓力,沿壩軸線劈開壩體并充填泥漿,從而形成連續(xù)的漿體防滲帷幕。
2.6導(dǎo)滲法
導(dǎo)滲即為“下排”措施,當(dāng)原有的排水設(shè)施不能滿足壩體滲透穩(wěn)定要求,使下游壩坡發(fā)生散浸等現(xiàn)象時,通過改善和加強壩體排滲能力,使?jié)B水順利排向下游,以保護壩體和壩基的土粒不被滲水帶走,并保持壩面干燥。如果原有排水設(shè)施完全淤塞失效,則應(yīng)及時進行徹底改建,單純增加導(dǎo)滲措施而不修復(fù)原有的排水設(shè)施是不當(dāng)?shù)?。根?jù)具體情況,可分別采用以下措施。
(1)導(dǎo)滲溝法。當(dāng)壩體散浸不嚴(yán)重,不致造成壩坡失穩(wěn)時,可在下游壩坡采用導(dǎo)滲溝法處理。
(2)導(dǎo)滲砂槽法。對局部浸潤線逸出點較高和壩坡散浸嚴(yán)重,而壩坡又較緩等情況,采用導(dǎo)滲溝不能解決問題時,可用導(dǎo)滲砂槽法。