工程地質(zhì)條件對水庫產(chǎn)生滲漏的影響及防治措施

孟小瑞， 楊艷平

河南省水利水電學(xué)校（466000）

庫區(qū)面積大，地質(zhì)條件復(fù)雜，滲漏是水庫大壩最常見的問題。滴水不漏的水庫大壩極少見。為了保證水庫大壩不滲漏或少滲漏，必須在查明庫區(qū)和周圍地區(qū)的地質(zhì)、水文地質(zhì)情況的基礎(chǔ)上，因地制宜地采取相應(yīng)的防滲措施。

1 造成滲漏的工程地質(zhì)條件

1.1 造成庫區(qū)滲漏的地質(zhì)條件

地貌條件常見于山區(qū)的水庫。山區(qū)的水庫山體單薄，鄰近又有低谷洼地，且其地面標(biāo)高低于水庫正常水位，當(dāng)有滲漏時，庫水就不斷流向鄰近低谷，鄰谷切割越深，與水庫水位落差越大，滲流量越大。基巖地區(qū)也可能產(chǎn)生大量滲漏，主要是在分水嶺或河灣地帶有巖溶通道而造成巖溶滲漏。此外分水嶺單薄，分水嶺地區(qū)有古河道或沉積的砂礫石，也會發(fā)生滲漏。地下分水嶺低于水庫水位甚多，當(dāng)水庫蓄水后地下分水嶺可能消失，庫水將產(chǎn)生滲漏。

1.2 壩區(qū)滲漏的地質(zhì)條件

在松散巖層地區(qū)建壩時,由于砂礫石層透水性強而容易產(chǎn)生滲漏，當(dāng)砂礫石上面有足夠的穩(wěn)定的黏土分布時也有助于防滲，當(dāng)黏土層較薄和連續(xù)收到?jīng)_刷，仍將產(chǎn)生滲漏。在裂隙巖層分布區(qū)建壩時,巖層中各種結(jié)構(gòu)面壩基與壩肩巖層中的各種結(jié)構(gòu)面，常構(gòu)成滲漏的通道。順河向張開的，大而密集的并貫通壩基壩肩上下游的的斷裂破碎帶,是造成大量滲漏的通道。

1.3 巖溶地區(qū)滲漏的地質(zhì)條件

在巖溶地區(qū)修建水庫時，滲漏是一個普遍存在的問題，在巖溶區(qū)對滲漏其主要作用的因素是河谷的結(jié)構(gòu)和巖溶通道的類型。一般上縱向河谷地質(zhì)結(jié)構(gòu)的河段壩區(qū)易產(chǎn)生滲漏，庫區(qū)則不容易產(chǎn)生滲漏；而橫向河谷剛好相反庫區(qū)容易產(chǎn)生滲漏，壩區(qū)不容產(chǎn)生滲漏。巖溶通道為溶洞，暗河落水洞時沿這些通道常形成較大規(guī)模的滲漏。熔巖通道為溶蝕的斷裂帶時滲漏次之，通道為巖溶裂隙及孔隙滲漏最小。

2 滲漏的防治措施

防滲處理的目的是減少滲透流量，降低壩基揚壓力，防止壩基地質(zhì)條件因滲漏而惡化及避免滲漏變形的產(chǎn)生。由于水庫滲漏的處理受多種因素的制約,因此要根據(jù)實際情況，選用合理有效的方法。

2.1 截水墻防滲

適用于壩基下面松散巖層透水性差,抗管涌能力差,而有分布深度不大的情況。截水墻必須建在不透水的巖層，截水墻防滲是一種比較可靠的防滲措施。

2.2 灌漿防滲

當(dāng)壩體滲漏嚴重，用截水墻防滲困難時，可以采用灌漿的方法防滲，即通過鉆孔向透水的巖層中壓入水泥漿、黏土漿等膠結(jié)材料的漿液,灌完漿后形成一個形似帷幕的防滲層，將巖層中的空隙或裂隙堵塞，使之膠合起來。壩身和非巖性壩基的堵漏防滲常用粘土漿,堅硬巖層帷幕灌漿灌漿材料大多采用水泥漿?；瘜W(xué)灌漿多用于壩基的防滲。

灌漿方式主要有充填灌漿和劈裂灌漿，充填灌防滲漿處理可選擇適當(dāng)?shù)目拙?、排距通過較小的灌漿壓力對滲漏通道及松散填土區(qū)充填。該方法適用于已經(jīng)確定范圍和性質(zhì)的局部滲漏。劈裂灌漿防滲處理是沿壩的軸線進行排孔，利用一定的灌漿壓力沿壩的軸線劈裂同時灌入泥漿形成垂直防滲泥墻堵塞漏洞。這種方法適用于漏洞比較大并且漏洞部位不太確定的壩體。

2.3 鋪蓋防滲

一般在壩上游或水庫的滲漏部位充填黏土鋪蓋或者混凝土蓋板?？梢跃偷厝〔摹⒃靸r低、施工工作面大、工期短、簡單方便,不需要特殊的施工設(shè)備和器材。按設(shè)計要求施工，可以解決滲漏情況，當(dāng)滲流量和滲出水流的壓力均大時，必須結(jié)合下游排水井減壓措施，才可以有效控制滲流。在實際操作中應(yīng)該注意一下幾點:①鋪蓋黏土?xí)r要封閉大壩兩側(cè)岸坡，以免發(fā)生繞滲；②鋪蓋時必須了解黏土的分布情況、厚度以及黏土下覆蓋層厚度透水性等;③黏土鋪蓋要避免與河床覆蓋層滲透系數(shù)K10-2cm/s透水層接觸；④鋪蓋黏土滲透系數(shù)應(yīng)小于1000倍地基的滲透系數(shù)等。

2.4 防滲井

適用于處理斷層破碎帶，有時破碎帶含泥較多，可灌性差，采用灌漿效果不好時故采用防滲井。防滲井就是將斷層破碎帶的物質(zhì)挖出來回填上混凝土。

2.5 排水減壓

其目的就是將滲漏水流導(dǎo)出,使壩體土粒保持穩(wěn)定已達到降低侵潤線，以減少滲透壓力，防止?jié)B流時對壩基產(chǎn)生破壞作用

2.6 堵塞法

是處理對于有集中通道和溶洞的庫壩區(qū)滲漏。在查明情況以后，在其進口和通道的咽喉部加以堵塞，當(dāng)采用當(dāng)?shù)夭牧隙氯麜r，堵體應(yīng)設(shè)置反濾層，上面用黏土壓實。對于產(chǎn)生巨氣壓和水壓的洞口,在進行堵塞時必須同時采取排水減壓，防止氣水沖破堵體。

3 結(jié)語

基于有些水利設(shè)施病態(tài)特別多，而且相當(dāng)復(fù)雜，地質(zhì)條件千變?nèi)f化,根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料及工程地質(zhì)條件分析水庫大壩的安全性和穩(wěn)定性,并確定對其采取有效的安全穩(wěn)定和防滲處理措施,消除大壩安全隱患，提高水庫大壩使用壽命都。

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