土质堤防渗漏在水利工程技术中的原因及对策论文_张彩瑛

土质堤防渗漏在水利工程技术中的原因及对策论文_张彩瑛

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摘要:随着我国基础建设的发展,我国水利工程建设也得到了快速的发展,水库是水利工程事业发展的基础,而土质堤防渗漏是水库的重要组成部分,也是重要的挡水建筑物。堤坝渗漏问题一直都是水利工程建设无法回避的问题,只有依据堤坝渗漏的成因拟定相应的治理措施,才能有效的增强堤坝的质量,延长堤坝的使用寿命。本文主要对水利工程技术中土质堤坝渗漏的原因进行分析,并提出行之有效的对策。

关键词:水利工程技术;堤防渗漏;原因;对策

堤防渗漏是一种防洪工程并且运用比较广泛。堤身、堤基情况复杂、隐患多;堤防轴线长,安全监测难度大;堤防隐患及险情随机性大;水位和水势难以调控,河水来去迅猛,河势多变是堤防工程的主要特点和问题。为了保证堤防工程安全和保持良好的运行状态,让它能够很好地发挥堤防工程功能,就不得不进行堤防工程养护修理。需控制工程所在地的水流水利工程的施工地点通常是在湖泊和河流等处,在这些场所,很容易受到水流的影响,给施工带来风险。因此,为了减少安全隐患的出现,必须及时采取有效的措施控制水流。[1]

1.水利工程渗漏表现形式的分析

通常情况下水体向围护区以外渗流而产生水量漏失的现象称为水利工程堤防渗漏。水利工程土质堤坝渗漏现象大体有坝体渗漏现象、坝基渗漏现象、接触渗漏现象和溢洪道渗漏现象。

1.1坝体渗漏现象

水体透过坝身渗流而造成水量流失的现象是坝体渗漏,大多土质堤坝是由土料构筑的,而土料透水性相对较好,如果持续处于高水位,或者填筑的土料选择不当或夯压不实,那么渗透到坝体内部的水分就会相应增加,从而浸润线和出逸点也会明显抬高,要是不及时处理,就会发生漏洞、滑坡、塌坑等问题。这些问题对土质堤坝的安全和稳定危害很大。

1.2坝基渗漏

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叫做坝基渗漏。只是因为土石坝对地基强度的要求不够高,基础的防渗处理直接关系到土石坝的运行安全。

1.3接触渗漏

漏现状分析水库大坝土质均匀,在大坝基础部分发现有侧漏现象,而且十分严重。该大坝当初在施工过程中,没有把基础清理干净,导致坝体与基础接触的地方发生渗漏现象。[2]

1.4溢洪道渗漏

最常见的有三种溢洪道渗漏。一种是水库大坝加高时,没有能够对原遗留的临时溢洪道部位作出相应妥善的处理,导致结合层面上发生了渗水问题;第二种是溢洪道位于土基或风化岩基上但是基础处理得不好,从而在高水位时造成库水沿溢洪道基部向下游渗流的问题;最后一种是对溢洪道与坝体导水墙和底板结合部出现问题,导致高水位泄洪和水流向坝体一侧渗流。

2.水利工程土质堤坝渗漏的原因分析

2.1设计上的缺陷

设计上的缺陷如今我们看到的土质堤防很大一部分都是五六十年代所建设的,在当时我国的工程建设无论是在设计上还是在质量上都是相对较差的。当时的土质堤防设计水平十分有限,并且因为一定的因素在当时又对土质堤防急于求成,要求极快的建设速度,在这样的情况下导致了很多水利工程的土质堤防都是一边施工一边进行堤防设计的,这种设计方法基本上是根本谈不上设计。在土质堤防设计时其根本不具备完整规范性的图纸,并且在设计思想上最多追求的也是工程的快速完成与原材料的节省,这就使得工程大部分都盲目地采取了坝下涵管、经济管径及经济边坡的方式,对于极端情况下的放水与泄洪及平时的检修都没有过多考虑。并且其溢洪道的设计和放水涵管的设计尺寸都有所减小,而坝堤又过于单薄,对于坝后的设计也没有考虑。这些设计上的缺陷使得渗漏现象时常出现。[3]

2.2施工上的缺陷

在施工的过程中,没有对相关质量检测及其控制手段的有效应用,可能产生不能实现其辗压强度的提升和保证对填筑土料环节的有效的粉碎夯实,也不能实现对填筑厚度有效的规范,这些问题会导致其施工环节不稳定,同时也不利于施工整体系统的稳定运行。在大坝的多次加高的情况中,如果新老土结合部未作有效处理,就会出现结合层面上的分层现象并导致水平向渗水等严重问题。

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2.3材料上的缺陷

由于材料十分匮乏,又为赶进度部分,建筑物被迫采用涵管强度低,抗腐蚀能力差的地产“土水泥”和石灰作胶结材料和采用陶、木、素混凝土或者用凝灰岩凿成外方内圆的涵管作为放水建筑物,从而留下了漏水和剥蚀的隐患。提高土堤的压实程度,能够导致坝体裂缝的主要原因还有是 填料的固结变形,这也是很重要的因素之一,所以填筑土料时必须要压 实,这也是预防裂缝的很关键的一个环节。现在随着科学技术的快速 发展,筑堤技术也在不断的提高,现在机械化的碾压已经代替了传统 的人工作业,在施工时必须要严格的进行参照施工标准,注意铺土的厚 度、填筑土粒含水量必须要适宜、必须保证摊铺的平整度等方面。[4]

3.冶理堤坝渗漏原则

解决堤坝坝体渗透破坏的原则是必须形成连续的防渗帷幕。可以采用劈裂灌浆的方法,这是堤坝体加固的最好方法之一。如果能形成垂直连续的防渗帷幕就可以解决坝体的渗透稳定问题,这就是劈裂灌浆的好处之一,不仅如此,它还能够通过浆坝互压和湿化变形,调整坝体内部的应力。这种方法适用于砂性土、黏性土、砂砾、流砂、淤泥质土的地质条件,解决坝体渗透破坏问题。

4.治理堤坝渗漏措施分析

4.1覆盖层处理技术

坝下覆盖层大多是由洪水冲积而成,相对来说颗粒比较粗,所以筑坝以前必须做相应的防渗处理。高压喷射灌浆技术重做覆盖层防渗体系工程造价低和施工速度快,并且不需要开挖,不会破坏坝体,更不用放空库水,只需要根据设计的防渗体范围钻孔喷浆营造防渗体。

4.2坝下基岩岩溶的处理技术

有些土坝坝趾下基岩的漏水通道会因为一些原因没有封死。比如在岩溶地区溶洞、裂隙中,水库建成蓄水后,会因为高水头的压力,导致漏水量剧增,从而与坝内防渗体接触部位极发生冲蚀作用,这样大坝就会处于危险之中。 这种方法就是利用深层搅拌机来对水泥浆进行搅拌能够更好的将水泥与土融合在一起,但是在搅拌的过程中也会发生一系列的反应。在该过程中,水泥会发生水解反应,经过一定的时间凝固之后最终会形成墙。在堤坝的施工当中,一般是在包含砂砾以及土砂层的地基层中使用该施工技术。在施工的过程中可以更好地利用施工方法对浆液进行非常充分的拌制,与此同时也可以对产生的裂缝就行更好地处理,这对改善水库堤坝防渗墙的整体性以及提高防渗性的效果是非常好的。[5]

4.3接触带处理技术

高压喷射灌浆技术是接触带渗漏处理的最好技术之一。高喷灌浆所喷出的水泥浆是定向的、局部的。它解决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问题。用高压水破坏原地层的结构,同时掺入水泥浆,使它形成一定几何形状的凝结体。临水截渗和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。

结束语

为了保持土质堤防的长治久安,就必须要做好水利工程技术中土质堤防渗漏工作,这项工作是水利工程发展的重要工作,重点堤防进行了普查和防治工作,查明原因,制订相应的除险加固方案,并建立和健全工程的资料档案进行治理。水利工程技术的发展,对于促进经济发展,提高人们的生活水平,起到了极大的推动作用。而水利工程建设,也因水利工程技术的提升,在工程质量和施工效率上获得很大的提高。目前,很多新设备、新工艺和新技术不断涌现,提高了工程的技术含量。因此,深入研究水利工程技术的特点和主要施工方法,具有十分深远而现实的意义。

参考文献:

[1]刘珊珊.浅谈水利工程技术的特点及主要施工方法[J].科技创新与应用,2017,(13):191.

[2]张筑平.水利工程中水库堤坝防渗施工技术与防治[J].黑龙江水利科技,2014,(07):127-129.

[3]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):33-34.

[4]孟凡亮.对水库堤坝裂缝与处治措施探讨[J].科技与企业,2013,(20):231.

[5]陈晓旭.试论水库堤坝防渗墙施工技术[J].江西建材,2015,(16):126.

论文作者:张彩瑛

论文发表刊物:《基层建设》2017年第21期

论文发表时间:2017/11/27

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