大理州水利水电勘测设计研究院 云南大理 671000
摘要：水库大坝的渗流安全评价水库安全的重要组成部分，水库大坝渗流安全指水库已有的渗流措施和现状渗流工作状态。，是否符合他现行规范的安全。通过对大坝渗流计算及渗流稳定分析，对水库的坝体、坝基进行总体分析，最后总体评价水库大坝渗流的安全状况，根据渗流安全的综合性进行等级评价。
关键词：水库大坝渗流；渗流安全评价；渗流稳定分析评价
分析大坝坝体、坝基的渗流原因，运用二维稳定渗流有限元法计算出坝体的渗流安全性。根据计算出的结果可以直接看出坝体、坝基存在渗流的安全隐患。针对于具体的隐患可以做出相应的应对措施。例如，可以对坝体心墙部分采用冲抓套井加高心墙、开挖回填接高心墙、等一系列加固方案。然后，再对加固后的渗流安全进行分析，可以有效地解决水库的渗流及渗流稳定的问题。
一、水库大坝渗流原因的分析
1.1 心墙高度不足且坝体质量差
坝体心墙高度不够，距坝顶的一段空隙可以用来构建坝体渗流的通道。但是，对于当初建坝时没有对整体进行预判，在设计坝体心墙时所用材料的质量把握不严格。据钻孔检查，所填的土主要为砂壤土，粉砂和少量的壤土，使其结构呈现松散、稍密状态。钻探时容易出现塌孔、埋钻、漏水等现象，使得大坝渗流更加严重（3）。在书库建成后，水库的背水坡容易出现大面积的散浸、漏水的现象，导致大容隐坝出现多处明显的漏水地方，而且渗漏较严重。此外，位于水边坝体上白蚁较多，蚁穴遍布。而且蚁穴容易使心墙穿透，这样必定会形成渗漏通道，将直接影响大坝的安全，大坝渗流安全稳定性将得不到保证。
1.2 坝基出门证强风化岩体
所有水库大坝的坝基的地层岩性大多为片麻岩。在建立大坝时因为没有勘测资料，所有在对坝基进行清除时，不能完全清除坝基强风化层。一般的坝基强风化层岩石碎片的厚度为2.10~2.80m，下部弱风化层的岩石较为完整、坚硬、裂隙不发育。根据钻孔压水实验可以看出，强风化层与弱风化层岩体的透水率存在一定的差异，强风化层岩体的透水率为13.2~17.9lu，属于中等透水性。而弱风化层岩体透水率为7.4~8.9lu，属于弱透水性。另外，因右坝肩处的岩石强风化且裂隙较为发育，所以当水位升高时，右坝肩绕坝有渗流现象。
1.3输水涵管与及基岩基岩接触面存在渗流现象
在大坝建成后，水库蓄水使得输水涵管与基岩接触带渗流更加严重。输水涵管周围的基岩为强风化片麻岩，长期在水流在作用下，使得它的节理裂隙较为发育。在水流长期作用下，管壁表面的混凝土遭到严重的侵蚀，使得许多石子暴露于表面，输水涵管的环向裂缝逐渐增多（1）。对于这里渗流有两个原因：一方面是从输水涵管周围的坝体及强风化基岩渗流如涵管内，再沿着涵管外壁向下流淌，者便形成大坝渗流现象。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆还有一方面，就是因为输水涵管自身的原因导致渗流，因涵管破裂或者涵管老化了，涵管内的水流将会进入坝体或者进入强风化岩中，然后便一直向下流淌，便形成大坝渗流。目前，输水涵管口的渗流现象是较为严重的。
二、渗流安全评价
2.1整体安全评价
根据有限元法的计算分析，并结合大坝现场渗流安全检查数据来分析，并配合近几年来大坝使用过程中常出现的情况，水库主、副坝在高水位期渗流状态不佳，大坝的下游在高水位时常出现逸点较高，很容易发生散浸以及局部破坏，对渗透稳定以及大坝变形都将产生不利的影响。因为水库没有经受长期高水位的考验，而且大坝又没有安全监测设施，所以今后的重点工作应加强大坝的安全巡视工作，应加大对大坝的加固，以确保大坝的安全运行（5）。
2.2渗漏与绕坝渗漏
在建坝时，副坝在施工时坝基要清理好，并且开挖好截水槽，坝基黏土透水性也表较小，而且据现场勘查的结果反馈来看，坝脚排水沟有好几处漏水点，渗水从棱体块石缝中渗出，但是稻田中未发现漏水点，说明棱体快中的渗水可能来自坝体和坝体两岸山坡，因此，在未来高水位是很有可能出现集中渗漏。而关于绕坝渗漏，主坝在填筑时，左右两岸坝肩与山体接触部位淸基较好，并且坝肩开挖了截水槽，但是，右坝肩因时间过久，在施工时无法彻查，导致给工程留下隐患（2）。坝坡没有湿润，发软现象，从而导致存在绕坝渗漏问题。
三、与渗流有关的设计施工情况
大坝初建阶段，技术力量相对薄弱，施工设备相对缺乏，筑坝时采用打夯与石磙碾压的传统方式，而导致局部碾压不均匀，密实度不够，坝体碾压质量一般。而且筑坝材料都是就近取材，很多材料都未经实验研究分析，坝体所填的土壤大多数为泥岩、砂岩泥岩风化残积土，它们的成分都以粉质黏土为主，对大坝的质量大大折扣。通常渗流计算分析都是从三个方面进行的：通过理论计算，确定坝体浸润线位置，为大坝坝体稳定分析提供条件；计算出坝体及坝基的渗流量；根据浸润线计算结果，计算出水平渗透坡降。按照不同工况组合进行计算，可以得到个工况下的渗流场和大坝的浸润线位置。确定边坡内部渗流的位置，避开非稳定渗流场，直接下降的转态，简化地计算，然后进行坝坡稳定分析。
四、渗流稳定分析评价
根据水库大坝渗流流网分析，主坝在高水位时反生过牛皮膨胀现象。据分析应为土壤填筑质量不均，局部土体松散导致的渗漏，这是主坝主要的安全隐患。由于大坝初建设时清除坝基不彻底，大坝坝基部位存在接触渗漏的可能；而如今有穿坝建筑物可能存在接触渗漏通道。这些都是大坝渗流安全的隐患（4）。对水库大坝不同库水位的渗漏及稳定进行计算和分析，为解决水库大坝渗流和稳定等问题提供了科学依据，对水库除险加固工程设计的大坝加固设计进行了深入分析，以地质条件较为复杂的最大坝高断而进行渗流计算，并对坝坡抗滑稳定进行计算。通过渗流计算得到相关的水利参数，之后利用其滑坡的计算过程，评价坝体的稳定性，并对生命财产安全具有重要的意义。
参考文献：
[1]段连强，；杨埕水库围堤渗流分析与方案比选[J]；河北工程技术高等专科学校学报；2012年01期
[2]黄河水利委员会勘测规划设计研究院，碾压式土石坝设计规范（SL274-2001）[S]，北京，中国水利水电出版社，2002.
[3]水利部工程技术咨询中心，中国水利水电基础工程局，中国水利水电科学研究院岩土工程研究所，等，水工建筑水泥灌浆施工技术规范（SL62-94）[S]，北京；水利水电出版社，2004
[4]蒋志波；高卫军；刘安宇，软弱地基上水闸摩擦桩基础的几个问题分析[J]；水电与新能源；2012年03期
[5]郭成超，堤坝防渗非水反应高聚物帷幕注浆研究[D]；大连理工大学；2012年
论文作者:杨成华
论文发表刊物:《防护工程》2018年第21期
论文发表时间:2018/12/7
标签：大坝论文; 坝基论文; 涵管论文; 水库论文; 稳定论文; 基岩论文; 水位论文; 《防护工程》2018年第21期论文;