土坝坝肩山体渗水的危害及处理措施探讨

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1、土坝特殊渗漏形式的危害及处理【摘要】本文通过对土坝渗漏的特殊形式——坝肩山体渗漏的形成原理分析，阐述了坝肩山体渗漏的危害性及其处理的措施，为类似的工程问题提供可供借鉴的处理措施。【关键词】土坝坝肩渗漏处理措施一、土坝渗漏的类型及其成因土坝指以土料，或以土料为主，含有适量的砂砾料的材料，经过分层填筑、辗压等方法堆筑成的挡水坝。根据土坝的材料特性，在土坝的运行中均存在着不同程度的渗水，渗水量在一定的范围内是允许的，如规范规定：当土坝的渗透系数小于10-5cm/s时，且坝内的浸润线低于坝后的排水棱体时，被认为是安

2、全的，这是土坝正常的渗水，对土坝安全无危害的。本文所要研究的渗水，是指渗透系数大于容许量，且对土坝安全形成危害的渗水，一般把这种渗水称渗漏，下文所提到的渗漏均指土坝非正常的渗水。土坝因为其土体颗粒之间的间隙，水库蓄水后在水压力作用下沿间隙发生渗漏，在坝背水坡形成出逸点，如渗漏量较大，坝体土料的细颗粒会被渗漏水带出坝体，形成空隙，随着空隙逐渐扩大，渗流量及渗流系数在不断的加大，在水压力作用下，当空隙发展到一定的阶段后，坝体随着失稳，这是坝体渗漏；由于筑坝时对两岸山体的破碎带、裂隙、软弱夹层等的处理不当或不彻底

3、等原因，在水库蓄水后随着水压力的增大，水体随着裂隙、破碎带、软弱夹层之间渗出，在坝肩或坝脚形成渗漏出逸点，随着时间的推移，水体不断将细颗粒带出坝肩外，形成渗漏通道，将危及坝肩的安全稳定。根据坝内渗漏通道的部位，土坝渗漏类型可分为：（1）坝体渗漏。水库蓄水后，库水进入坝体，以整个浸润线以下的坝体作为渗漏通道，参透水在坝下游坡面或坡脚附近逸出。据渗漏通道的分布情况，又可分为坝体分散渗漏和坝体集中渗漏两种。这种渗漏的原因是坝身的填筑密实度不能达到要求，渗透系数较大，可导致坝后坡的滑坡，严重的会导致溃坝。（2）坝基

4、渗漏。水库水以坝基以下的浅层或深层的透水层作为渗漏通道，在坝脚或坝脚以外的地层的薄弱部位逸出，一般情况可使坝后形成沼泽化，严重情况渗漏由清变浑或冒水翻砂流出。（3）坝肩渗漏。水库水的渗漏通道位于土坝的两侧坝肩，渗漏通道全部或部分位于土坝两端山体内，渗漏沿着坝肩山体存在着软弱带、破碎带等渗透，在下游坝坡面或离开坝脚的地面逸出。当渗漏通道远离坝肩时，其路径一般较复杂，特别是部分或全部的渗漏水来自于山体自身产水时，这是土坝渗漏的一种特殊形式，对其进行勘察或进行技术处理都比较困难。二、土坝渗漏的危害分析土坝的坝身填

5、筑材料、坝基和坝肩都存在一定的透水性，加之施工质量、施工技术等原因，当水库蓄水后，在水压力作用下，库水必然会通过坝身土体、坝基、坝肩土体或岩石的孔隙，或坝体与地基接触面发生渗水，这是符合自然规律的。但是，渗漏水量超过允许范围，或者渗流逸出点太高，下游坡面将出现渗漏散浸等，对坝身安全形成危害，这就是异常渗漏现象了。不管是哪一种的土坝渗漏，其对土坝造成的危害是基本相同的，主要有：坝坡塌陷、背水坡脚出现牛皮胀或造成滑坡、流土、管涌、坝坡失稳等4，严重的会导致土坝溃坝事故发生，给人民的生命财产造成重大损失。三、坝肩

6、渗漏的处理措施根据土坝的渗漏原因，不管是属于哪一种类型的渗漏，其工程处理的原则是“对渗漏通道前截后排、延长或截断渗漏通道”。但各个土坝的处理措施是不相同的，工程处理措施需要结合工程的实际情况。一般来说，对土坝渗漏的工程处理措施主要有以下几种方式：（1）坝前拦挡：又分为面拦挡和点拦挡，面拦挡是在坝上游坡及坡脚线外一定中距离，铺填防渗截水铺盖、设置截水墙，以截断或延长其渗漏通道的入口，但这种方法往往施工难度和投资都较大，且要较大面积的铺设，需要对水库放空至死水位以下施工，效果才明显。点拦挡是在坝上游挖除坝肩山体

7、的破碎带，重新回填防渗性较好的材料。该方法只能用于破碎带（层）较浅较小，且渗流带分布明确的情况。（2）坝内拦挡：主要的坝内拦挡工程措施是灌浆。目前对坝体、坝肩的灌浆技术都比较成熟，主要采用的灌浆方法是充填和帷幕灌浆，主要的浆液有水泥浆、水泥粘土浆、粘土浆及灌化学材料等，一般通过灌浆能达到防渗的预期效果。（3）坝后疏导：在背水坡渗漏通道出口处，设输通排水设施，一般采用排水棱体、贴坡排水等方法降低背水坡的出逸点，特别是与坝体连接处将排水通过反滤层导出，留住坝体土料，加快排水速度。对于坝肩渗漏来说，由于其渗漏通道

8、一般较为复杂，采用坝前拦挡的办法，很难查清渗漏通道的入口，且可能很分散；采用灌浆的方法，又需要准确知道渗漏通道的立体位置，故最为适用的是采用坝后疏导的措施。工程处理前应找到渗漏通道出口，被坝体覆盖的，也要挖开，然后通过排水管或排水廊道，把渗水引至坝后天然河床中，把渗水作无害处理。四、工程处理案例1．瀑布水库及建设概况瀑布水库是一宗以灌溉、发电为主，兼顾防洪的中型工程。正常蓄水位346m，相应库容3132万m3。水