坝基渗漏简介

原理介绍

在大坝上下游水位差作用下，库水通过坝基岩土中的孔隙、裂隙或溶洞等通道向下游渗漏的现象。沿大坝两侧岸坡岩土中的渗漏称为绕坝渗漏。当坝基渗漏或绕坝渗漏的水量很大时,不仅会造成库水的流失,而且对坝基产生渗透压力,或对岩土中的微细颗粒产生冲刷,或对岩土中的可溶部分产生化学溶解等不良作用。为此，修建大坝时要对坝基渗流进行控制，将其不利影响减少到规定的安全范围内。

根据岩土透水性质的不同，坝基渗漏可分为三种主要类型。①孔隙性渗漏:通过砂砾石孔隙产生的渗漏,一般呈均匀流，渗漏量的大小主要取决于土的粒度成分及其渗透系数。②裂隙性渗漏：通过岩石中节理裂隙产生的渗漏。当裂隙很多且互相切割时,渗流近似均匀流;当裂隙发育不均一或不规则时，渗流常呈脉状流。③管道式渗漏：通过石灰岩、白云岩等可溶岩中的溶洞产生的渗漏，渗漏量的大小取决于溶洞的大小和多少。这三种类型在坝基中可以在不同部位同时存在，也可以单独出现，主要取决于坝基的岩土分布和地质结构条件。

控制坝基渗漏的方法很多。为减少坝基渗漏量，可以采用上游水平铺盖、垂直混凝土防渗墙、帷幕灌浆及堵塞溶洞等措施；为减小扬压力或渗流梯度，通常采用排水孔、排水廊道、减压井等工程措施。根据坝基地质条件和渗漏量情况选取上述方法中的一种或几种，上堵下排，就会获得良好的防渗效果。2100433B

大坝建成后，库水在坝上、下游水位差作用下，经坝基和坝肩岩、土体中的裂 隙、孔隙、破碎带或喀斯特通道向坝下游渗漏的现象。经坝基的渗漏称坝基渗漏，经坝肩的渗漏称绕坝渗漏。

由于坝基和坝肩一带岩、土体中地下水比其他地区的渗透途径短、坡降大，所以坝基和坝肩岩、土体单位宽度内的渗透量要比库区的大。同时，库水沿坝基和坝肩岩体中的裂隙或破碎带渗漏时，会产生渗透压力。坝基可能滑动面上的法向渗透压力（浮托力）将使可能滑动面上的法向荷载减小，从而也减小了由法向荷载所产生的抗滑力。坝肩岩体中的侧向渗透压力和可能滑动面上的法向渗透压力，则使坝肩岩体的侧向推力增加。这对坝基、坝肩以及下游的边坡稳定都不利。此外，坝区渗漏还可软化坝区岩体中的软弱夹层、断层破碎带，或产生潜蚀（管涌）等现象，而降低坝基或坝肩岩体的承载力和抗滑力。坝区渗漏还可能浸没坝下游宽广的耕地或居民点。

为减小坝区岩体中的渗漏，需采取不同的防渗处理措施。对坚硬的裂隙岩体采用灌浆帷幕的效果最好。对喀斯特化岩体除采用灌浆帷幕外，还可采用铺盖、封堵和建截水墙防渗。对松散岩体宜采用不同防渗材料的垂直防渗或水平防渗铺盖。当坝基表层为弱透水层，下部为强透水层时，宜在坝下游埋设排水减压井、排水槽等以减小渗透压力。

影响软弱夹层抗剪强度的因素

主要有夹层界面中的软弱物质、界面的状态 (糙度、起伏度)等。根据所夹物质性状，软弱夹层可 分为猫泥型、泥含粉粒碎屑型、碎屑夹泥型、碎屑型等 类型，一般含泥多的界面光滑，起伏度小的软弱夹层抗 剪强度最低。 (2)深筱盖层坝基。有的坝基极盖层深度超过百 米，著名的有巴基斯坦塔贝拉(Tarbela)坝基、加章 大马尼克一3(Manic一3)坝基。这种坝基只能修建土石 坝和低的混凝土坝，需采取复杂的防渗措施。 (3)有深槽的坝基。坝基岩体中有窄而深的槽，充 填软弱物质.需要清除或处理，例如中国姻街子水电站 玄武岩坝基中有深达70余m的深槽。 (4)喀斯特发育的坝基。喀斯特主要发育在灰岩 中，查清其分布规律一般需进行大量勘探工作。防渗处 理不好，可能大量漏水。中国乌江渡重力拱坝，坝高 165m，两岸喀斯特及暗河发育，坝肩附近洞穴回填混 凝土总体积达8万多m”，左岸部分地段沿断层发育的 溶洞深达河床以下200m，用高压灌浆等措施进行大 量复杂的处理，得到成功。 (5)有大断裂构造的坝基。例如河床和岸坡有顺河 断层、横河及斜交断层，甚至活动性断层，对坝基的稳 定、变形、防渗等都有极大影响。 (6)黄土坝基。黄土属大孔隙土，含大量水溶盐， 遇水丧失强度，产生大量沉陷。黄土成因复杂、其湿陷 性有显著差异，对这种坝基要仔细研究处理。 (7)有细砂层或淤泥透镜体的坝基。细砂层有可能 液化，淤泥密度小，沉陷量大、都需仔细研究处理。 2100433B

①有足够的强度和刚度，能承受坝体传来的 力，不产生不允许的变形和裂陈。

②有足够的整体性和 均匀性，满足坝基抗滑稳定要求。

③有足够的抗渗性， 满足渗流稳定性要求。

④有足够的抗震稳定性，在地震 等动力作用下坝基岩土不产生滑动、沉陷、液化等现 象。

⑤有足够的耐久性，坝基岩土性能在水的长期作用 下不恶化。 当坝基不能满足某些要求时，可对坝基岩土进行 处理，使其达到上述要求(见岩基处理和软基处理)。 坝基可分为岩质、非岩质和非均质3种。另外在地 质条件复杂的坝址常遇复杂坝基。 岩质坝墓可分为坚岩坝基和软岩坝基。一般 坝基岩石抗压强度大于30MPa为坚岩坝基;小于30 MPa为软岩坝基。坚岩和软岩坝基又均可按岩性分为 不同类型。同类岩性的坝基还有风化程度、岩体结构 (块状、碎裂、层状)、受地质构造破坏的程度的不 同。 非岩质坝基分为砂砾石坝基、砂质坝基和土质 坝基.级配良好的砂砾石坝基具有较高的承载能力，可 做高土石坝及坝高40余m以下的混凝土坝的坝基。 砂质坝基抗管涌能力弱，承载能力和沉陷性能因颗粒 组成、级配、密实度等的不同有很大的变化.均匀的中 细砂层遇地震容易液化。土质坝基防渗性能好，内摩擦 系数小，沉陷过程长。

土质坝基

土质坝基种类繁多，性能相差很 大，因颗粒组成、生成条件等而异。主要有猫土坝基、 壤土坝基等。 非均质坝墓不挖除河床覆盖层的岩质坝基、岩 性不均一的坝基、具有多种沉积物的非岩质坝基均属 此类，其变形、强度、抗渗流等性能往往不均匀，需要 在坝和坝基的设计中妥善处理。 复杂坝墓指有重大地质问题，需要进行复杂处 理的坝基。

岩质复杂坝基

岩质复杂坝基有缓倾角软弱夹层的坝 基、深覆盖层坝基、有深槽的坝基、喀斯特发育的坝基、 有大的断裂构造的坝基等。非岩质复杂坝基有:黄土坝 基、有细砂层或淤泥透镜体的坝基等。 (l)有缓倾角软弱夹层的坝基。坝基岩体中夹有曾 受地质构造破坏，相对软弱的薄岩层，其力学强度低， 遇水易软化或泥化，连续性强，倾角小于30。。这种软 弱夹层对坝基德定最为不利。软弱夹层埋藏于地下，其 分布和性状很不易查清，需根据勘探资料和地质背景、 生成条件等加以综合分析判定。