淺談水庫防滲與處理措施

1、<p>　　淺談水庫防滲與處理措施</p><p>　　摘要: 水庫工程是一項關系到民生的重點建設工程。由于工程的特殊性,水利工程的防滲漏問題一直是全社會普遍關注的技術問題。水庫滲漏是指水庫蓄水后, 庫水沿巖石的孔隙、裂隙、斷層、溶洞等向庫岸分水嶺外的溝谷低地滲漏。水庫滲漏減低了水庫效益,，嚴重威脅大壩的安全。水庫滲漏是復雜的工程地質問題, 也是常遇到的問題, 因此, 采取有效的防滲處理措施是十分重要的

2、。 </p><p>　　關鍵詞: 水庫滲漏；工程地質； 處理措施 </p><p>　　中圖分類號：TV697 文獻標識碼：A 文章編號： </p><p>　　1 水庫滲漏的成因 </p><p>　　水庫滲漏是水庫工程經(jīng)常發(fā)生的病害之一, 一般可分為壩區(qū)滲漏和庫區(qū)滲漏。不同的地質地貌形成不同種類的滲漏, 評價水庫滲漏問題, 應從水庫的

3、地形地貌、地層巖性、地質構造、地質等條件進行全面的調查研究, 才能得出正確的結論。 </p><p>　　1. 1地形地貌因素 </p><p>　　水庫滲漏與不同的地形地貌密切相關。如水庫四周山體單薄，鄰谷有低谷或洼地，且底部高程低于水庫正常水位，鄰谷切割的越深, 與庫水位高程相差越大，庫水外滲的可能性就大。水庫修建在基巖山區(qū)河谷拐彎地帶，通過河灣間的單薄地段， 這樣的地形條件, 就有

4、可能產(chǎn)生水庫滲漏。 </p><p>　　1.2地層與巖性因素 </p><p>　　巖層有透水的和隔水的兩大類, 不同的巖層, 對水庫滲漏有著決定性的影響。在分析水庫滲漏問題時, 應著重對巖層的透水性能加以分析, 強透水層可以導致水庫滲漏, 隔水層的存在則可以起到防滲作用。碳酸鹽和未經(jīng)膠結的砂礫石層。砂礫石、礫石、卵石層空隙大、透水性強, 如果庫區(qū)存在這些強透水層連通庫區(qū)內外, 就可以成

5、為水庫滲漏的通道。根據(jù)相關資料表明, 具備下列地質條件的巖溶化地層,最容易發(fā)生滲漏。 </p><p>　　（1）巖溶沿著可溶巖層面發(fā)育時, 巖溶地層傾向鄰谷洼地或下游, 并且出露于地表或埋藏不深, 不僅一岸產(chǎn)生滲漏，另一岸也可能通過庫底產(chǎn)生滲漏。 </p><p>　?。?）構造斷裂是巖溶最易發(fā)育的地方, 當斷裂從水庫內延伸至水庫外時, 就有可能發(fā)生滲漏。隔水層分布不均、不連續(xù), 又遭

6、受斷裂切割, 則可能產(chǎn)生局部集中滲漏, 巖溶越發(fā)育, 交結越不好, 斷層破碎帶寬度越大, 滲漏也就越嚴重。 </p><p>　?。?） 鈣質成分越多的可溶性巖層, 滲漏可能性越大。但含鎂質成分很多的白云巖, 含硅質很多的硅化灰?guī)r以及含泥質很多的泥灰?guī)r等, 相對來說則不易溶解, 其滲漏可能性較小。 </p><p>　?。?）串珠狀溶洞、裂縫通道或暗河通道中的地下水, 雖然補給河水, 但在

7、分水嶺處的地下水位低于水庫正常水位時, 庫水就會產(chǎn)生倒灌而形成滲漏。若原來已經(jīng)是河水補給地下水的, 則建庫后滲漏將會加大, 甚至出現(xiàn)空庫現(xiàn)象。 </p><p>　　1.3巖性和地質構造因素 </p><p>　　與水庫滲漏有密切關系的地質構造, 主要有斷層破碎帶或斷層交匯帶、節(jié)理發(fā)育、背斜及向斜構造、透水性強的巖石、巖層產(chǎn)狀等。斷層的存在, 特別是未膠結或膠結不完全的斷層破碎帶, 都

8、是水庫滲漏的主要通道。有的斷層貫通大壩上下游, 有的則從庫區(qū)延伸至庫外低谷, 造成水庫滲漏。 </p><p>　　此外，在分水嶺單薄，基巖風化殼較厚，可能通過風化破碎巖石產(chǎn)生滲漏；當分水嶺地帶有較厚的古河道或堆積的砂礫石層分布，將產(chǎn)生嚴重的滲漏。 </p><p>　　背斜和向斜核部伴生的節(jié)理密集帶或層間剪切帶可能成為滲漏的通道; 另一方面主要由透水層與隔水層相互配合和情況來決定。 &

9、lt;/p><p>　　背斜構造, 透水的石灰?guī)r層傾角較小,且被鄰谷切割出露, 在這種情況下, 可導致庫水沿溶蝕通道向鄰谷滲漏。透水的石灰?guī)r層傾角較陡, 未被鄰谷切割出露, 其下部為隔水的砂頁巖, 上部砂巖雖被鄰谷切割出露, 但因其透水性微弱, 故庫水不致向鄰谷滲漏。 </p><p>　　向斜構造， 有隔水層阻水的向斜構造， 庫水被砂頁巖所阻， 這種情況一般不會產(chǎn)生滲漏。透水的石灰?guī)r因無隔水

10、層阻水，且又與鄰谷相通，在這種情況下庫水一般會巖溶通道滲漏。 </p><p>　　1 .4 水文地質因素 </p><p>　　庫區(qū)的水文地質條件對于水庫能否發(fā)生滲漏而言, 有著重要的意義, 尤其是庫岸有無地下水分水嶺及地下水分水嶺的高程, 對水庫的滲漏起到?jīng)Q定性作用。地下水的某些特征, 可以直接用來判斷庫區(qū)滲漏問題?？蓮囊韵路矫嬷郑?</p><p>　　

11、（1）當水庫兩岸地下水的分水嶺高程低于水庫正常水位時, 且?guī)r層是強透水, 水庫蓄水后會使河間地塊的地下水分水嶺消失, 使水庫產(chǎn)生永久性滲漏。 </p><p>　　（2）當水庫地段的河水補給地下水或天然河床已向鄰谷滲水時, 水庫蓄水后, 必然會加劇永久性滲漏。 </p><p>　　1. 5因水庫壩體結構不合理（如壩下涵管）產(chǎn)生的滲漏 </p><p>　　因壩體結

12、構不合理而產(chǎn)生的滲漏問題主要有以下幾種情況：（1）壩內涵管與壩土結合不密實, 沿涵管周邊形成滲漏, 嚴重時壩體迎水面形成下陷。（2）壩身的涵管, 由于其強度和基礎變形考慮不周而斷裂, 有壓水流通過裂縫沿管壁及壩坡薄弱部位滲出。（3）均質土壩壩坡陡, 反濾層設計不當, 迫使浸潤線在壩的背水坡反濾排水體以上逸出。（4）復式斷面土壩的黏土防滲體與下游透水壩殼之間, 缺乏良好的過渡層, 使防滲體遭到破壞透水。 </p><p

13、>　　1.6 因水庫選址不合理造成的滲漏 </p><p>　?。?) 壩體兩岸斜坡坡積層和風化巖石清理不徹底或因壩體兩岸斜坡石層有裂縫、洞穴等都會造成壩端滲漏。 </p><p>　　（2) 壩體因多次擴建加高, 分期分段填筑大壩時每層填料銜接不良夯實不夠; 壩體上游未作排水, 下游防滲設施遭破壞未及時處理等, 都會造成壩體滲漏。 </p><p>　　

14、（3) 水庫兩岸巖石破碎有透水層或有溶洞、裂縫等都會造成繞壩滲漏。 </p><p>　?。?) 壩體修建在透水性較大的砂礫層上, 切無防滲措施,庫底壩基存在溶洞、斷層、破碎帶等, 都會造成壩底或壩基滲漏。 </p><p>　　總之水庫滲漏問題的原因是多方面的，而正確分析水庫滲漏的原因，對采取有效的防滲處理措施有十分重要的意義，因此在水庫除險加固工作中為科學分析水庫滲漏的原因而充分開展

15、地質工作是十分必要的。 </p><p><b>　　2防滲處理措施 </b></p><p>　　隨著科學技術的進步和防滲材料的發(fā)展及施工技術條件的改善，防滲處理的手段呈多樣化，根據(jù)自己的工作經(jīng)驗來看，灌漿技術是一項經(jīng)濟技術合理、適應性廣泛的防滲處理手段。灌漿已在病險水庫防滲處理中得到廣泛應用。灌漿處理能更徹底的解決問題；基巖風化節(jié)理裂隙帶產(chǎn)生的壩基滲漏問題，灌漿是

16、最好的解決辦法。根據(jù)灌漿材料的不同, 一般可分為黏土灌漿或水泥黏土漿灌漿、水泥灌漿或水泥砂漿灌漿、化學灌漿等。 </p><p>　　根據(jù)灌漿材料的不同，一般可分為粘土灌漿或水泥粘土漿灌漿、水泥灌漿或水泥砂漿灌漿、化學灌漿等，其使用范圍和施工工藝簡述如下： </p><p>　　2.1黏土漿或水泥黏土漿灌漿 </p><p>　　適用于壩身和非巖性壩基的堵漏和截流。

17、通過鉆孔向地下灌注水泥漿或其他漿液, 填塞巖溶巖體中的滲漏通道,形成阻水帷幕, 可以達到防滲的目的。灌漿孔的布置, 一般可在滲漏段沿壩軸線布設單排孔, 也可以根據(jù)實際需要增加排數(shù); 孔距應根據(jù)土層的滲水情況和采用的灌漿壓力等因素綜合考慮; 布孔由疏到密; 孔深應超過漏水部位3 ~ 5 m。灌漿帷幕用于裂隙性巖溶滲漏具有顯著的防滲效果。對規(guī)模不大的管道性巖溶滲漏采用填充性灌漿也有一定效果。 </p><p>　　2

18、.2水泥或水泥砂漿灌漿 </p><p>　　適用于巖基破碎的固結灌漿和帷幕灌漿。布孔時孔距與排距必須滿足防滲帷幕的連續(xù)性，一般可根據(jù)壩基的透水性和承受水頭壓力大小來決定，一般孔距2m左右；帷幕線應布置在心墻壩和斜墻壩截水齒墻中心，或均質土壩的壩軸線上游，排數(shù)根據(jù)實際需要確定。水泥砂漿一般適用于大流量的松散堆石體或類似地質情況的堵漏。 </p><p>　　2.3 化學灌漿 </

19、p><p>　　是將一定的化學材料(無機或有機材料)配制成真溶液,用化學灌漿泵等壓送設備將其灌入地層或縫隙內, 使其滲透、擴散、膠凝或固化, 以增加地層強度、降低地層滲透性、防止地層變形和進行混凝土建筑物裂縫修補的一項加固基礎,防水堵漏和混凝土缺陷補強技術。是化學與工程相結合, 應用化學科學、化學漿材和工程技術進行基礎和混凝土缺陷處理加固補強、防滲止水的一項技術。適用于壩基防滲, 漿液黏度很低, 能灌入0.15 mm

20、以下的細縫, 或0.1 mm以下的粉砂, 且能縮短凝結時間。 </p><p><b>　　3 結束語 </b></p><p>　　大量水庫興建于上世紀五、六十年代的水利工程，這些水利工程對國民經(jīng)濟發(fā)揮著巨大的作用，但隨著運行時間的增長，暴露出水庫滲漏問題的因素很多, 應根據(jù)具體情況采用有效的防滲技術進行處理。如何治理好病險水庫的滲漏問題, 灌漿技術是一項適應性

21、廣泛、技術性合理的防滲處理方法。但產(chǎn)生水庫滲漏的原因是多方面的，因而采用防滲處理方法也不是一成不變的，只有通過正確分析水庫滲漏的原因，采取有效的防滲處理措施是十分重要的，因此在水庫除險加固工作中為科學分析水庫滲漏的原因而充分開展地質工作是十分必要的。 </p><p>　　隨著除險加固技術與工藝的不斷發(fā)展，新技術、新工藝的不斷產(chǎn)生和完善，將在病險水庫工程的除險加固中不斷取得新的成績和突破。 </p>