防渗与灌浆技术：扬压力图形的种类

在图4-23中示出了几种具有典型性的不同排水孔设置、不同地质条件下可能出现的扬压力图形。它对于研究分析某些坝的扬压力观测资料成果及其发生的原因，可能会起到某些启发和帮助作用。其中（a）、（b）、（c）三种为在没有明显阻水层的、透水性大体均匀的岩基上；（d）、（e）两种为在有特殊地质情形的岩基上。分述如下：

图4-23（a）表示有一排孔径和孔距适当、穿过岩体足够深度、孔口在尾水位以下一定深度的排水孔，达到完全排水效果时的扬压力图形。此种情况，在排水孔轴线以下将不再有由库水引起的渗水压力。

图4-23（b）是排水孔口在尾水位以上（或齐平）时的扬压力图形。此时，在排水孔轴线以下将仍然存在由库水引起的部分渗流和渗水压力。

图4-23（c）为排水孔穿过岩体的深度不足时的扬压力图形。其结果，亦在排水孔轴线以下存在部分渗流和渗水压力。

图4-23（d）表示有层次的坝基岩层向上游倾斜，在较不透水的岩层之间夹有一层较透水岩层，排水孔的深度没有达到该透水岩层。此时，如果岩体在坝前因受拉而产生垂直裂隙，使库水得以大量渗入，便会在坝基底面上的岩体中出现可能与库水位相等的危险的扬压力。要消除此种扬压力，就需要将排水孔穿透隔水层达到透水层。然而，这将会有超量的水自排水孔中排出，使其负担不了。为此，必须在排水孔前面做灌浆帷幕，以减少渗水量。(www.xing528.com)

图4-23　不同排水和地质条件下的扬压力图形

（a）有效排水孔（孔口在尾水位以下足够深度）；（b）有效排水孔（孔口在尾水位以上）；（c）效率低的排水孔（不够深）；（d）排水孔不够深，且有特殊地质问题；（e）地层中有水平裂隙与坝前垂直裂隙相连通，岩体中有高压力

图4-23（e）所示的地质情与（d）相类似，但岩层是向下游倾斜，透水层在下游不与地表面连通，所钻的排水孔由于未达到透水层，因而只能使坝基底面附近小范围的扬压力有所减小，渗流观测可能会使人产生一种错误的安全感，而在稍深处的岩体中却存在着十分高的扬压力，此种扬压力将作用到下游广大范围，从而增大了危险性。解决此种问题的途径，应与（d）相同。我国湖北省南河上的胡家渡大坝所处的地质条件与此极其相似，如图4-24所示。该坝经过多次的补充帷幕灌浆，尤其打了排水孔之后，坝基底面上的扬压力已能满足设计要求；但深孔的扬压力却显示出很高。目前在右岸坝后有两个钻孔经常大量向外排水（排水量约为100L/s），若将此孔关闭，附近的一些扬压力观测点立即显示出很高的压力。