水利工程渗漏险情处置技术指南(试行)

水利工程渗漏险情处置技术指南(试行)1适用范围与险情分级1.1适用范围本指南适用于水库大坝、江河堤防、水闸、穿堤涵洞等水利工程各类渗漏险情的应急处置与后期除险，作为各级水利防汛部门、工程管理单位开展渗漏抢险作业的技术依据，指导规范处置流程，提高处置成功率。1.2险情分级根据《水利工程险情分类分级》（SL715-2015），结合渗漏险情对工程安全的危害程度，分为四级：（1）一般渗漏险情（Ⅳ级）：满足任一条件即可判定：①散浸类：浸润线出逸点高出设计水位对应出逸点高度小于0.5m，出逸面积小于100㎡，未发生土体冲刷淘蚀；②集中渗漏类：渗漏流量小于0.1m³/s，出水清澈，无泥沙颗粒带出；③管涌类：单个管涌直径小于0.1m，管涌数量少于3个，无发展趋势。（2）较大渗漏险情（Ⅲ级）：满足任一条件：①散浸类：浸润线出逸点高出设计出逸点0.5~2.0m，出逸面积100~500㎡，局部土体软化；②集中渗漏类：渗漏流量0.1~0.5m³/s，出水微浑，少量细颗粒持续带出；③管涌类：单个管涌直径0.1~0.5m，管涌数量3~10个，发展缓慢。（3）重大渗漏险情（Ⅱ级）：满足任一条件：①散浸类：浸润线出逸点高出设计出逸点大于2.0m，出逸面积大于500㎡，已发生局部渗流破坏；②集中渗漏类：渗漏流量0.5~1.0m³/s，出水浑浊，持续带出土体颗粒，渗漏通道逐步扩展；③管涌类：单个管涌直径大于0.5m，管涌数量大于10个，或多个管涌相互连通，已形成淘刷空洞。（4）特大渗漏险情（Ⅰ级）：渗漏流量大于1.0m³/s，渗漏通道快速扩展，工程主体结构变形加速，存在溃坝溃堤风险，直接威胁下游群众生命财产安全。2前期排查与险情诊断2.1应急监测发生渗漏险情后，第一时间启动应急监测，核心监测要素包括浸润线位置、渗流压力、渗漏流量、出水浑浊度、工程结构变形五项，监测频率满足：Ⅳ~Ⅲ级险情每1~2h监测1次，Ⅱ~Ⅰ级险情每15~30min监测1次，水位上涨时段加密至每10min1次，监测数据即时整理分析，判断险情发展趋势。判定规则为：当出水浑浊度大于10NTU时，存在土体侵蚀，险情处于发展状态；当渗流压力日涨幅大于0.05MPa时，渗漏通道存在扩展风险；当结构变形日涨幅大于2mm时，工程主体稳定受威胁，需立即升级处置等级。2.2渗漏通道排查根据险情位置，优先按以下顺序排查渗漏入口与通道走向：（1）水面观测法：临水侧渗漏入口排查，向水面撒锯末、彩色泡沫碎粒，观察泡沫聚集位置或水面漩涡，即可判定入口位置，准确率可达90%以上，适用于流速小于1m/s的水域。（2）物探法：对于无法通过表观判断的隐蔽渗漏，采用高密度电法探测渗漏通道，异常低阻区即为渗漏通道，探测深度可达20~50m，分辨率可达0.5m；或采用同位素示踪法，在疑似入口投放示踪剂，在出逸点监测浓度，确定通道走向，精度满足抢险要求，适用于深度100m以内的渗漏探测。（3）钻孔探测法：对于重大险情，在渗漏区域布置勘探钻孔，孔距5~10m，深度穿透渗漏风险层，通过钻孔水位、冲洗液流失量判定通道位置，直接取样验证土体淘蚀情况，是最直接的验证方法。2.3险情评估排查完成后，1h内完成险情评估，明确：①渗漏类型（散浸、集中渗漏、漏洞、管涌）；②渗漏通道位置与规模；③险情等级；④处置优先级，为抢护方案制定提供依据。3常见渗漏类型处置技术3.1散浸险情处置散浸为堤身坝体透水性超标导致的大面积渗流出逸，处置遵循“上堵下排、临水截渗、背水导渗”原则，严禁背水侧完全封闭截渗，避免渗压升高导致堤身整体破坏。3.1.1临水截渗技术根据水位与施工条件选择适配方案：（1）粘土斜墙截渗：适用于临水侧水位低于1.5m、堤坡坡度缓于1:2.5的情况，清除临水坡杂草杂物后，填筑粘土斜墙，粘土渗透系数不大于1×10^-5cm/s，斜墙厚度为作用水头的1/10~1/8，最小厚度不小于0.5m，斜墙顶部高出设计水位0.5~1.0m，坡比不陡于1:2.5，表面分层拍实，防渗效果可靠。（2）土工膜截渗：适用于水位较高、无法人工填筑斜墙的情况，选用厚度不小于0.5mm的HDPE土工膜，铺设范围超出渗漏区域边缘不小于2m，膜间搭接宽度不小于15cm，采用热合焊接或胶粘连接，膜上铺设0.3~0.5m厚的保护层，保护层采用土袋或碎石压重，防止土工膜被水流冲起，施工速度比粘土斜墙快3倍以上。（3）桩膜围堰截渗：适用于临水侧水浅流速缓的情况，沿渗漏区域上游至下游打一排木桩，桩距0.5~1.0m，桩长打入堤身2m以上，桩间铺设土工膜，膜后堆筑土袋压重，形成截渗围堰，截断来水，降低堤身渗压。3.1.2背水导渗技术（1）开沟导渗：适用于散浸出逸区集中的情况，垂直堤身走向开挖导渗沟，沟间距2~3m，沟深度深入浸润线出逸点以下0.5~1.0m，沟底纵坡与堤坡一致，保证排水通畅，沟内分层填筑反滤料，自下而上依次为细砂（粒径0.1~0.5mm）、砾石（粒径5~20mm）、块石（粒径20~100mm），每层厚度15~20cm，严禁反滤料混层，细砂层必须覆盖整个沟底与沟壁，防止土颗粒流失。（2）土工织物导渗褥垫：适用于大面积散浸、施工时间紧的情况，清除背水坡表层软化土体后，铺设一层单位面积质量不小于300g/㎡的无纺土工布，土工布搭接宽度不小于20cm，土工布上铺设0.3~0.5m厚的碎石透水层，顶部培筑厚1~2m的透水土加固堤身，既可以导出渗水，又可以提高堤身稳定性，施工速度比传统开沟导渗快2~3倍。（3）导渗培厚：适用于堤身单薄、散浸范围大的情况，在背水坡铺设全断面反滤层后，分层填筑透水性土培厚堤身，培厚宽度不小于2m，培厚后堤顶宽度满足防洪规范要求，降低渗流梯度，稳定出逸点。3.2集中渗漏险情处置集中渗漏为水流沿堤身裂缝、结构接触面、松散土体通道形成的集中出水，处置遵循“堵截进口、导滤出口、封堵通道”原则：3.2.1临水堵截找到明确进水口后，根据进水口规模选择：进水口直径小于0.5m时，用提前浸湿的土工布、棉絮填塞洞口，再用土袋分层压筑，压筑厚度不小于1m，保证闭气；进水口直径大于0.5m时，采用预制土工软体排，排体填充粘土，覆盖进水口后四周压土袋固定，或采用网兜抛填粘土块，逐步填塞洞口，直至渗漏量明显减小。对于无法找到进水口的集中渗漏，采用土工膜整体铺盖临水坡，铺盖范围超出渗漏区边缘不小于3m，压重厚度不小于0.5m，截断渗流入渗路径。3.2.2背水导滤找到出逸口后，根据出逸规模选择：（1）反滤围井：适用于单个集中出逸点、出逸点高于背地面的情况，围井内径比出逸口大0.5~1.0m，围井壁用编织土袋分层叠筑，围井高度高出井外水位0.5~1.0m，井内分层填筑反滤料，层厚同散浸导渗要求，出水口预留排水孔，保证渗水导出，同时拦住土颗粒。（2）反滤铺盖：适用于大面积多出口集中渗漏、出逸点低于背地面的情况，铺盖范围超出出逸区边缘不小于1m，总厚度0.8~1.2m，分层铺设细砂、砾石、块石，每层厚度20~30cm，顶部压筑块石或土袋固定，防止渗流冲刷。（3）透水压渗台：适用于背水侧地势平坦、渗漏量大的情况，压渗台宽度为作用水头的2~3倍，高度高出出逸点0.5m以上，采用级配砂石或透水性砂土填筑，平衡渗压，防止土体淘蚀，压渗台底部铺设一层土工布反滤，提高拦沙效果。3.2.3通道封堵险情稳定后，对于明确的渗漏通道，采用灌浆封堵，沿通道走向布置灌浆孔，孔距1.5~2m，对于宽度大于5cm的通道，采用水泥粘土浆灌注，水泥:粘土配合比为1:3~1:4，干容重不小于1.5g/cm³，灌浆压力控制在0.2~0.5MPa，避免压力过大劈裂堤身；对于宽度小于5cm的细微裂缝通道，采用聚氨酯化学灌浆，凝结时间控制在5~30min，适合带水作业，封堵效果好。3.3漏洞险情处置漏洞为贯穿堤身坝体的渗漏通道，进水口大、出水小，快速淘蚀土体，短时间可导致堤身溃决，处置遵循“抢早抢小、堵进口为主、导出口为辅”原则，必须第一时间抢护：（1）进口抢堵：找到进水口后，小漏洞采用土工布包裹棉絮，用长杆推入洞口压实，再压筑土袋闭气；大漏洞采用“网兜堵口法”，用麻绳编织网兜，尺寸比洞口大30%，网兜内填充粘土块、棉絮，多人配合将网兜沉入洞口，网兜四周锚定在堤坡木桩上，再逐步抛填土袋堆筑前戗，闭气截渗；多漏洞成片分布时，在临水侧漏洞范围外5~10m处，打桩堆筑土袋外围堰，将漏洞区与河道隔开，抽干围堰内积水后，分层填筑粘土封堵所有漏洞。（2）出口导滤：漏洞出口严禁直接封堵，必须采用反滤围井导渗，围井高度高出出口水位1m以上，反滤层厚度比普通集中渗漏增加20%，保证渗水顺利导出，避免渗压升高破坏堤身。（3）后期加固：漏洞抢护完成后，待水位回落，对堤身内部淘空区域进行灌浆回填，钻孔深度穿透淘空区，灌注水泥粘土浆，灌浆完成后进行钻孔检测，充填率不低于95%即为合格。3.4管涌险情处置管涌多发生在背水堤脚、地基透水层，是渗透变形破坏的典型形式，处置遵循“反滤导渗、降低渗压、制止涌沙”原则，严禁直接封堵涌水出口：（1）反滤围井法：适用于单个或少量分散管涌，管涌直径小于1m时采用单围井，直径大于1m或多个连通管涌采用多级围井。围井壁用土袋叠筑，内径比管涌口大0.5~1m，井内分层铺设反滤料：第一层细砂厚20~30cm，第二层砾石厚20~30cm，第三层块石厚30~50cm，顶部预留排水空间，涌水稳定后，在围井顶部加盖盖板，留出排水孔。对于水下管涌，水深大于2m时，采用钢筋笼反滤，钢筋笼尺寸匹配管涌口，笼内分层填充反滤料，整体吊装沉放到管涌口，即可完成抢护。采用土工织物反滤围井可缩短施工时间，围井内壁铺设300g/㎡无纺土工布，等效孔径O95≤0.2mm，可替代细砂层，拦沙效果满足要求。（2）反滤压盖法：适用于大面积连片管涌，清理出渗区表层软泥后，分层铺设土工布、细砂、砾石、块石，总压盖厚度不小于1m，压盖范围超出出渗区边缘1~2m，顶部压块石固定，导渗止沙。（3）降压井控法：对于管涌群分布、渗压持续偏高的情况，在管涌群下游侧布置降压井，井深进入透水层2~3m，井壁包土工布反滤，通过抽水降低地基渗压，控制管涌发展，适用于超标准洪水期无法快速彻底抢护的险情。4特殊部位渗漏处置技术4.1坝体/堤身与岸坡结合部渗漏结合部因不均匀沉降易产生裂缝渗漏，处置：临水侧清坡后填筑粘土防渗包，厚度不小于1m，延伸至结合部两侧各不小于5m；背水侧开沟导渗，沿结合部走向开挖导渗沟，填充反滤料；存在贯穿通道时，采用双排灌浆孔灌浆，孔距1.5~2m，排距1m，灌注水泥粘土浆，封堵通道。4.2穿堤涵闸与堤身接触面渗漏接触面渗漏多因止水失效产生，处置：临水侧涵首位置，填筑粘土截渗铺盖，长度不小于5倍水头，厚度不小于1m；接触面存在空洞时，从堤身向接触面打斜孔灌浆，采用水泥复合灌浆，先灌水泥浆填充大空隙，再灌化学浆封堵细微裂隙，对于带水渗漏，采用遇水膨胀聚氨酯灌浆材料，可快速闭气。涵闸基础管涌渗漏，采用反滤围井抢护，险情稳定后修建永久减压井，长期降低渗压。4.3涵管身裂缝渗漏裂缝渗漏处置：裂缝宽度小于0.5mm、渗漏量小的，采用环氧树脂嵌缝，表面粘贴玻璃钢或土工布防渗；裂缝宽度大于0.5mm、贯穿性渗漏的，采用斜孔注浆，裂缝两侧打45°斜孔，穿过裂缝面，灌注化学浆，带水作业采用聚氨酯浆；渗漏严重的涵管，可采用内衬修复，内衬HDPE片材或预应力混凝土管，整体性好，防渗效果持久。5后期处置与质量控制5.1应急后监测应急处置完成后，Ⅳ~Ⅲ级险情连续监测7天，Ⅱ~Ⅰ级险情连续监测15天，水位回落时段加密监测，满足以下条件判定险情稳定：①渗漏量连续7天变化率小于5%；②出水浑浊度小于5NTU，无泥沙颗粒带出；③渗流压力、结构变形连续7天稳定，变形速率小于0.5mm/d。5.2永久性除险应急抢护仅为控制险情，险情稳定后需开展永久性除险：大面积散浸、堤身透水性超标，可采用劈裂灌浆或高压喷射防渗墙，防渗墙渗透系数不大于1×10^-6cm/s，厚度不小于0.2m，截断渗流；集中渗漏通道经排查定位后，采用灌浆+防渗墙复合处理，彻底封堵通道；地基管涌险情，透水层厚度小于15m时做垂直防渗墙，厚度大于15m时布置永久减压井群，长期控制渗压。5.3材料质量控制所有抢