关于水利工程技术中土质堤防渗漏的原因及对策论文_周波

关于水利工程技术中土质堤防渗漏的原因及对策论文_周波

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摘要:我国是洪涝灾害的多发地区,因此对于水利工程建设的重视程度始终较高,在水利工程建设中土质堤防的建设显得尤为重要。我国最早关于堤防建设的应当是大禹时期,在那时我国就已经开始对筑堤防洪进行了研究。我国目前的土质堤防大部分都分布在青海、四川、甘肃、宁夏、内蒙古、陕西、山西、河南、山东几个省区,其大部分是为了防御来自黄河的洪水,并且大多是在历代旧堤上面修筑的。土质堤防虽然其价格相对廉价并且修筑的手段也较为简单但是其本身却有着很多的缺点,俗话说“千里之堤毁于蚁穴”所指的堤防种类大部分都是土质堤防。土质堤防最大的缺点就在于其很容易出现渗漏的现象,这种现象对于土质堤防的防洪性能带来了极大的负面效应,因此分析土质堤防渗漏的原因并且研究出一套能够预防渗漏的对策就显得十分重要了。

关键词:水利工程;土质提防;渗漏;原因;对策

1土质堤防渗漏的原因分析

1.1设计方面的原因

由于设计上的先天性不足,导致土质堤防渗漏的情况较为突出。因为目前很多土质堤防的水利工程,主要是在20世纪50-70年代修建的,当时由于在设计和施工质量上较差,所以在设计水平上较差,加上当时所处的社会环境,对施工速度要求极高,所以这一阶段修建的土质堤防往往是三边工程,即边规划、边设计、边施工,导致其设计的专业性和规范性较为缺乏。当时的设计理念大都是快速完成工程、节约原材料,使得其在设计水平上严重不足,很少考虑严重极端的情况,在溢洪道、放水涵管、防渗处理等方面都不达标,而正是由于设计不规范,导致其经常出现渗漏的情况,久而久之,容易形成溃堤的情况,所以必须引起我们的重视。

1.2施工方面的原因

除设计原因外,施工方面的原因也是导致渗漏的主要原因之一。因为在20世纪50-70年代修建的土质堤防在施工中,缺乏对质量的监督和监控,监理更是无从谈起。例如在夯实中的碾压设备不足,导致碾压的质量难以达标,在填料中的杂质也较多,很多土块没有进行粉碎和夯实处理,且每层土的厚度较大,在分段和接头处理时的搭接处理不到位,在新旧结合部位上处理更不到位,在结构层面中甚至存在分层的情况,导致其防渗能力较差。所以必须引起我们的重视,切实加强对其的施工处理,才能提高施工质量。

1.3地质方面的原因

由于土质堤防在建设中因为时间和资金的缘故,在地质勘测方面的工作没有开展,大都是走走形式,使得一些土质堤防建设在熔岩、覆盖层较厚区域,在开工时,没有接触到新鲜的基岩,即便是在后续已经发现,但是因为在时间、技术上的限制,导致防渗和帷幕灌浆施工质量较差,导致坝基出现了渗漏,使得坝后的沼泽化较为突出,进而导致其出现的渗漏问题较为突出。

1.4材料方面的原因

材料方面也是导致土质堤防渗透的主要原因之一,这主要是因为当时修建时的材料较为缺乏,且大都是利用土水泥与胶石灰作为其胶结材料,所以其修建出的构筑物自身在质量上较差,有的防渗涂料经过年久失修而出现了坝体沉陷与渗水的情况,由此引发的渗漏问题较为突出。

1.5运维方面的原因

由于在土质堤防日常运行过程中,以往主要是采取承包责任制,导致很多水库处于无人看管的境地,久而久之使得很多设施严重损坏和锈蚀,一旦到了汛期或者旱季又无法工作,要么形成无用的弃水,要么大量的漏水。

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2常见的渗漏形式

2.1坝体渗漏现象

坝体渗漏具体来讲,指的是水体透过堤坝渗漏而导致的水分大范围散失的现象。众所周知,土质堤坝的主要原材料是土壤,而它们本身具有特定的透水能力,当水位较高的时候,假如土料压实不到位的话,渗透到堤坝之中的水分就会变多,此时浸润线也会抬升,假如不能够第一时间应对的话,就会导致一系列的问题,比如滑坡或是塌陷等,对于堤坝工程来讲其造成的危害非常严重。

2.2坝基渗漏

通常是指水体沿坝基和坝肩透水岩土带渗流而发生漏失水量的现象。由于土石坝对地基强度的要求不高,因此基础的防渗处理好坏直接关系到土石坝的运行安全。

2.3接触渗漏

主要是水体沿坝体与山体结合部或风化岩层处向下游地区渗流的现象,水库右坝头与山体结合部位为强风化带,由于建库时未做防渗处理而且岩层又倾向下游,从而形成集中渗漏。

2.4溢洪道渗漏

从严格意义上来看,该表现形式归属于接触性渗漏,目前常见的类型有三类。第一,在对坝体加高的时候,没有认真对之前的溢洪道合理处理,此时在结合区域就会出现严重的渗漏现象。第二,溢洪道位于土基或风化岩基上而基础又未作很好处理,结果在高水位时造成库水沿溢洪道基部向下游渗流;三是对溢洪道与坝体导水墙和底板结合部,未作有效的防渗处理,导致高水位泄洪时,水流向坝体一侧渗流。

3治理堤坝渗漏措施分析

3.1覆盖层处理技术

通常来讲,洪水冲积会生成坝下覆盖层。其颗粒粒径较大,因此在修筑工程之前必须对其进行防渗漏处理。利用高压喷射灌浆技术重做覆盖层防渗体系是一较好的方法。其优点在于项目成本较少,建设速率快,而且不用挖掘,不会对坝体造成负面干扰,仅需结合设计修建防渗体。

3.2坝下基岩岩溶的处理技术

目前现存的坝体中,有很多因为特殊原因其岩基下方的漏水通道未被封堵。特别是在岩溶区域,当水库完工之后,因为高水头的影响使得渗漏问题严重化,当其和坝体内部的防渗结构接触的时候就会导致冲刷现象出现,严重影响到坝体的安全性。针对上述问题,我们必须借助灌浆工艺处理存在的缝隙。具体来讲,该措施是利用各种尺寸的砂石配料组合到一起得到级配物质。具体的颗粒尺寸可以结合缝隙以及流速来明确。要确保放入缝隙之中的砂石能够被存住,不会被水流冲刷掉,以此来发挥出填充空隙,降低流速的作用。当砂石放置得当之后,还要往其中灌注泥浆,确保材料胶结到一起,将洞穴堵住。

3.3接触带处理技术

接触带渗漏处理的最好办法之一是高压喷射灌浆技术。因为高喷灌浆所喷出的水泥浆是定向的、局部的。在某一层的局部,用高压水破坏原地层的结构,同时掺入水泥浆,形成一定几何形状的凝结体,避免了一般压力灌浆工艺中水泥浆流向和灌浆范围不好控制的弊端。采用摆喷和旋喷工艺,在接触带上;营造防渗帷幕,隔开坝体软土和基岩的接触。

3.4临水截渗、稳定坝坡

堤防抢险堵漏主要是靠临水截渗,稳定坝坡手段实行抢险,在迎水面离堤脚2-3米处要用抛石以稳固堤脚、消杀水势,与此同时还可用土工膜(布)、彩条布贴面截渗或用有内衬塑料薄膜的编织袋加土封堵。假如堤坝水位较深,风浪较小,同时周围有粘性土的话,需要在迎水坡处,利用船排从上到下,从内到外缓慢倒土,确保渗漏区域的淤积被封堵,达到封堵闭气的目的。

结束语:

水利工程技术中的土质堤防渗漏对于土质堤防的防洪性能有着极大的威胁,并且这种威胁还会影响到附近居民的生命财产安全,对于这一点我们不能存有丝毫的马虎大意或者侥幸心理。在上面笔者已经介绍了关于土质堤防渗漏的原因及对策,希望这些原因与对策能够得到我们的足够重视从而使得土质堤防的安全性得以提高。

参考文献:

[1]王杨洁,王玮.水利工程技术中土质堤防渗漏的原因及对策[J].科技资讯,2016(23).

[2]候旭波.浅述水库土质堤坝渗漏的原因及治理措施[J].农村实用科技信息,2013,09:60.

[3]刘立志,覃木庆,苏文俊.我国灵渠工程秦堤段病害现状及原因研究[J].山西建筑,2014,02:229-230.

论文作者:周波

论文发表刊物:《防护工程》2018年第22期

论文发表时间:2018/11/23

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