渗透变形指岩体物质在渗透水作用下发生机械侵蚀或化学溶蚀的现象,由此产生的渗透变形分别称为机械渗透变形和化学渗透变形。坝基渗流稳定就是由渗流引起的坝基变形稳定。坝基渗流变形稳定与渗透压力和岩体特性有关。由水库蓄水引起的上下游水头差,使坝基岩体的承受较大的水压力,对于一般的裂隙岩体,抗渗能力较强,变形稳定问题不大;当坝基存在软弱岩带如断层破碎带、软弱夹层等不良岩体,或含有可溶性成分如岩盐、石膏、方解石、白云石等矿物,则存在变形稳定问题。
渗透变形的类型:①流土。成分较细的土状物质在渗流作用下同时启动、流失,如均匀的软弱夹层。②管涌。成分粗细不一的混合物质,小于某一粒径的颗粒在渗流作用下沿孔隙流失,如断层破碎带、软弱夹层等。③接触冲刷。渗流沿夹层顶、底板或断层上、下界面将细颗粒物质带走。④接触管涌。渗流垂直夹层层面运动,将夹层中的细颗粒带到上部岩体裂隙中区。⑤化学管涌。渗流作用下矿物质被溶蚀带走。
渗透变形控制标准:机械渗透变形以渗透坡降为评价指标,即两点间的渗透水头差与渗透距离的比值。岩体实际的渗透坡降不超过岩体的允许渗透坡降。
坝基渗透变形稳定研究内容:①断层破碎带及软弱岩带的分布特征。②断层破碎带及软弱岩带的变形破坏试验研究和允许坡降的确定。③岩体透水性分区分带。④可溶岩分布及岩溶发育特征。⑤渗流数值模拟计算或物理模拟试验。
提高坝基渗流变形稳定性的措施:①加深帷幕灌浆,延长渗径,降低渗透坡降。②挖除软弱岩带,回填混凝土形成混凝土塞或洞,或设置抗剪键。③针对断层带、软弱岩带进行水泥固结灌浆或化学灌浆,提高软弱面的抗渗强度。④对于化学渗透变形。必要时采取相应的处理措施。