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(xiàng)關(guān)系到民生的重點(diǎn)建設(shè)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(huì)普遍關(guān)注的技術(shù)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(yán)重威脅大壩的安全。水庫滲漏是復(fù)雜的工程地質(zhì)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(guān)鍵詞: 水庫滲漏；工程地質(zhì)； 處理措施 </p><p>　　中圖分類號(hào)：TV697 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)： </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(zhì)地貌形成不同種類的滲漏, 評(píng)價(jià)水庫滲漏問題, 應(yīng)從水庫的

3、地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、地質(zhì)等條件進(jìn)行全面的調(diào)查研究, 才能得出正確的結(jié)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(guān)。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(duì)水庫滲漏有著決定性的影響。在分析水庫滲漏問題時(shí), 應(yīng)著重對(duì)巖層的透水性能加以分析, 強(qiáng)透水層可以導(dǎo)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(jié)的砂礫石層。砂礫石、礫石、卵石層空隙大、透水性強(qiáng), 如果庫區(qū)存在這些強(qiáng)透水層連通庫區(qū)內(nèi)外, 就可以成

5、為水庫滲漏的通道。根據(jù)相關(guān)資料表明, 具備下列地質(zhì)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(shí), 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(gòu)造斷裂是巖溶最易發(fā)育的地方, 當(dāng)斷裂從水庫內(nèi)延伸至水庫外時(shí), 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(jié)越不好, 斷層破碎帶寬度越大, 滲漏也就越嚴(yán)重。 </p><p>　?。?） 鈣質(zhì)成分越多的可溶性巖層, 滲漏可能性越大。但含鎂質(zhì)成分很多的白云巖, 含硅質(zhì)很多的硅化灰?guī)r以及含泥質(zhì)很多的泥灰?guī)r等, 相對(duì)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(bǔ)給河水, 但在

7、分水嶺處的地下水位低于水庫正常水位時(shí), 庫水就會(huì)產(chǎn)生倒灌而形成滲漏。若原來已經(jīng)是河水補(bǔ)給地下水的, 則建庫后滲漏將會(huì)加大, 甚至出現(xiàn)空庫現(xiàn)象。 </p><p>　　1.3巖性和地質(zhì)構(gòu)造因素 </p><p>　　與水庫滲漏有密切關(guān)系的地質(zhì)構(gòu)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(gòu)造、透水性強(qiáng)的巖石、巖層產(chǎn)狀等。斷層的存在, 特別是未膠結(jié)或膠結(jié)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(fēng)化殼較厚，可能通過風(fēng)化破碎巖石產(chǎn)生滲漏；當(dāng)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(yán)重的滲漏。 </p><p>　　背斜和向斜核部伴生的節(jié)理密集帶或?qū)娱g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(gòu)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(dǎo)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(gòu)造， 有隔水層阻水的向斜構(gòu)造， 庫水被砂頁巖所阻， 這種情況一般不會(huì)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(huì)巖溶通道滲漏。 </p><p>　　1 .4 水文地質(zhì)因素 </p><p>　　庫區(qū)的水文地質(zhì)條件對(duì)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(duì)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(dāng)水庫兩岸地下水的分水嶺高程低于水庫正常水位時(shí), 且?guī)r層是強(qiáng)透水, 水庫蓄水后會(huì)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>　?。?）當(dāng)水庫地段的河水補(bǔ)給地下水或天然河床已向鄰谷滲水時(shí), 水庫蓄水后, 必然會(huì)加劇永久性滲漏。 </p><p>　　1. 5因水庫壩體結(jié)構(gòu)不合理（如壩下涵管）產(chǎn)生的滲漏 </p><p>　　因壩體結(jié)

12、構(gòu)不合理而產(chǎn)生的滲漏問題主要有以下幾種情況：（1）壩內(nèi)涵管與壩土結(jié)合不密實(shí), 沿涵管周邊形成滲漏, 嚴(yán)重時(shí)壩體迎水面形成下陷。（2）壩身的涵管, 由于其強(qiáng)度和基礎(chǔ)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(zhì)土壩壩坡陡, 反濾層設(shè)計(jì)不當(dāng), 迫使浸潤線在壩的背水坡反濾排水體以上逸出。（4）復(fù)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(fēng)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(huì)造成壩端滲漏。 </p><p>　　（2) 壩體因多次擴(kuò)建加高, 分期分段填筑大壩時(shí)每層填料銜接不良夯實(shí)不夠; 壩體上游未作排水, 下游防滲設(shè)施遭破壞未及時(shí)處理等, 都會(huì)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(huì)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(huì)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(duì)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(xiǎn)加固工作中為科學(xué)分析水庫滲漏的原因而充分開展

15、地質(zhì)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(xué)技術(shù)的進(jìn)步和防滲材料的發(fā)展及施工技術(shù)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(yàn)來看，灌漿技術(shù)是一項(xiàng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)合理、適應(yīng)性廣泛的防滲處理手段。灌漿已在病險(xiǎn)水庫防滲處理中得到廣泛應(yīng)用。灌漿處理能更徹底的解決問題；基巖風(fēng)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(xué)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(xué)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(dá)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(shè)單排孔, 也可以根據(jù)實(shí)際需要增加排數(shù); 孔距應(yīng)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(yīng)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(duì)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(jié)灌漿和帷幕灌漿。布孔時(shí)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(yīng)布置在心墻壩和斜墻壩截水齒墻中心，或均質(zhì)土壩的壩軸線上游，排數(shù)根據(jù)實(shí)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(zhì)情況的堵漏。 </p><p>　　2.3 化學(xué)灌漿 </

19、p><p>　　是將一定的化學(xué)材料(無機(jī)或有機(jī)材料)配制成真溶液,用化學(xué)灌漿泵等壓送設(shè)備將其灌入地層或縫隙內(nèi), 使其滲透、擴(kuò)散、膠凝或固化, 以增加地層強(qiáng)度、降低地層滲透性、防止地層變形和進(jìn)行混凝土建筑物裂縫修補(bǔ)的一項(xiàng)加固基礎(chǔ),防水堵漏和混凝土缺陷補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)。是化學(xué)與工程相結(jié)合, 應(yīng)用化學(xué)科學(xué)、化學(xué)漿材和工程技術(shù)進(jìn)行基礎(chǔ)和混凝土缺陷處理加固補(bǔ)強(qiáng)、防滲止水的一項(xiàng)技術(shù)。適用于壩基防滲, 漿液黏度很低, 能灌入0.15 mm

20、以下的細(xì)縫, 或0.1 mm以下的粉砂, 且能縮短凝結(jié)時(shí)間。 </p><p><b>　　3 結(jié)束語 </b></p><p>　　大量水庫興建于上世紀(jì)五、六十年代的水利工程，這些水利工程對(duì)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)揮著巨大的作用，但隨著運(yùn)行時(shí)間的增長，暴露出水庫滲漏問題的因素很多, 應(yīng)根據(jù)具體情況采用有效的防滲技術(shù)進(jìn)行處理。如何治理好病險(xiǎn)水庫的滲漏問題, 灌漿技術(shù)是一項(xiàng)適應(yīng)性

21、廣泛、技術(shù)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(xiǎn)加固工作中為科學(xué)分析水庫滲漏的原因而充分開展地質(zhì)工作是十分必要的。 </p><p>　　隨著除險(xiǎn)加固技術(shù)與工藝的不斷發(fā)展，新技術(shù)、新工藝的不斷產(chǎn)生和完善，將在病險(xiǎn)水庫工程的除險(xiǎn)加固中不斷取得新的成績和突破。 </p>