土石坝工程坝体防渗技术综述
【摘 要】土石坝的主要建筑材料为土、砂砾石和石渣、卵石以及爆破石料,因其具有就地取材,减少建筑材料运输过程,有利于机械化施工,降低工程造价的优点,因而在实际工程中得到了较为广泛的使用。为保证土石坝的正常使用,就必须保证土石坝具有良好的防渗性能,但是我国已建的大部分土石坝工程普遍存在防洪标准低、施工质量差的问题,而我国坝体防渗技术还不够成熟,这在一定程度上抑制了土石坝的长久发展。因此,分析造成土石坝渗漏的原因,并采取有效措施对促进土石坝的发展具有重要作用。
【关键词】土石坝渗漏问题渗透破坏坝体防渗
1.坝体渗漏的成因
一般来说,填筑土坝的土料和砂砾料是散粒体结构,颗粒间存在大量空隙,都具有一定的透水性,水库蓄水后在水压力(静水压力和动水压力)的作用下,水流沿着土石坝坝身,坝基和坝段两岸中的缝隙中渗流到下游,造成坝基和坝身的渗流。当渗流在设计渗流量以内时为正常渗流,当渗流超过设计渗流量时,就会造成坝体的渗漏,具体表现为坝体和坝基在渗流量过大且集中的作用下发生管涌和渗漏。坝体的渗流控制是保证土坝安全的一项重要措施,一般是在坝体内增设一种防渗效果较好的防渗体,截断坝体渗流通道,减小渗流坡降,使其渗透坡降不超过允许值,保持土坝的渗透稳定。同时结合采用其他排渗措施,排除渗透水流,进一步降低下游坝基的剩余水头,保持土坝渗流稳定。
1.1设计渗流量和其他坝体设计,土方回填因素导致坝体渗漏
如上所述,当土石坝实际渗流量大于土石坝设计渗流量时才会出现坝体和坝基的管涌现象。因此,对土石坝渗流量设计不当是造成土石坝发生渗漏现象的主要原因。同时,土石坝设计原因造成的土石坝渗漏还包括以下几点:(1)溢洪道尺寸设计不当;(2)没有设计土方回填压实标准;(3)在土石坝设计中未考虑后坡反滤体等。
1.2土石坝工程施工质量不高导致坝体渗漏
土石坝施工质量直接影响到土石坝的防渗性能,在实际的工程施工中,土石坝施工质量造成的渗漏主要原因可以归结为以下几点:(1)土石坝各结合部位质量有待提高。(2)大坝填筑土料含杂质较多,并有较大土块未碾碎压实; (3)土石坝每层填筑厚度大于40cm,在施工接头处没有采取有效的接头处理措施。
1.3工程地质及水文地质条件导致坝体渗漏
土石坝坝址的工程地质和水文地质条件直接影响土石坝的筑坝质量。当土石坝建筑在两岸地质条件较差,岩体透水性较大,岩石节理发育不够完整,岩体之间裂隙较大,且在建水库时没有对其进行全方位的处理,会直接造成土石坝筑坝质量低,坝体和坝基渗流严重等问题。
2.坝体防渗技术
2.1垂直防渗
土石坝垂直防渗措施防渗机理本质上是截断渗流通道或延长渗径,以达到降
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