摘要:土石坝的施工材料可以就地取材,并且在施工上相对较为便捷,但是在实际的应用中,土石坝也有着一定的缺陷,绕坝渗漏问题是土石坝中最常见的问题,文章结合工程概况,探讨了土石坝绕坝渗漏的原因及处理措施。
关键词:土石坝;绕坝渗漏;形成原因;处理措施
引言
土石坝的形成历史较为悠久,是我国古代早期进行水利工程建设的主要坝体形式。在土石坝的施工中,常常会在坝体两岸就地取土或开挖石料,这样不仅破坏了两岸的天然植被,而且也会造成土质恶化,在长期的自然水流作用下,绕坝渗漏现象就不可避免的出现了,进而对坝体产生很大影响,甚至会出现坝体坍塌事故。因此,研究土石坝的渗漏原因,及时采取措施防治绕坝渗漏是非常有必要的。
一、工程概况
西藏巨龙铜业有限公司驱龙铜多金属矿甲玛沟尾矿库位于拉萨市墨竹工卡县境内,矿区位于县城南部 21km 处。基础坝为碾压堆石坝,分为两期筑坝结构施工;一期坝顶标高 4040m,坝高 50m,坝顶宽 7.0m,坝轴线长 685.5m,上下游坝坡均为 1:1.8;上游坝坡在标高4010m、4025m设置1.5m的嵌固平台;下游坝坡在标高4000m、4010m、4025m设置宽1.5m的马道。
二、绕坝渗漏的原因
在现阶段,水库蓄满水之后,水流绕过土坝两端的岸坡,进而渗往下游,这种渗漏现象在目前被称之为绕坝渗漏。绕坝渗漏是水流沿坝面或通过坝肩而流入土壤或者出现在山坡和山体内部,从而流向下游,在这种背景下,造成大坝浸润线抬高,而且极容易产生坝体岸坡背面出现阴湿现象和小股水流,情况严重的时候还容易造成岸坡软化,形成集体渗漏通道,进而引起滑坡或者岸坡塌陷现象,也容易影响整个水库的容量和坝体安全。因此,在我们工作的过程中必须要对大坝的渗漏问题加以关注,并及时的进行处理。在目前,生成绕坝渗漏的主要原因有以下几个方面:
1、坝端两岸地质条件差
在土石坝施工的过程中对土体物理学的重要指标不能十分科学的进行分析,这样的情况下就会使得施工之后会出现浸润线比设计要求的浸润线高度大的状况,这就使得水流通过渗漏的方式向下游岸堤的位置外溢,通常这样的问题比较容易出现在砂砾岩石层当中和透水性比较强的风化岩石层当中。
2、施工设计方面
在水库建设和施工的过程中,对土石坝的下接水槽采取的措施不是非常的合理,这样也使得其在地基的处理方面缺乏规范性,这样就会使得结构整体的稳定性较差,为渗漏提供了一个比较便利的通道,这些通道受到了风蚀和水蚀的作用就会产生渗漏的现象。
3、施工处理措施不当
在对土石坝进行施工的过程中,很多施工人员对把头和岸坡接头的防渗措施不是非常的重视,所以使得整体的施工质量无法达到设计的相关要求,同时在重要的性能方面也无法得到很好的保证,例如在岸坡接头的施工采用接水槽的形式时,有的时候会进入到不透水的区域,这样就挖开了透水性比较强的位置,这样就会使得内部的渗水层暴露在了一个非常明显的环境当中,这样也使得渗漏现象会更加的严重,有的时候,工程在施工中会忽视岸坡结合坡度的设置和截水回填工作,这样会对大坝的质量造成十分不利的影响,坝岸结合处的质量无法保证,所以就会形成一个渗漏的通道。
三、绕坝渗漏的处理措施
一旦土石坝出现绕坝渗漏问题,就会严重影响到土石坝的使用性能,也会危害到下游人们的生命财产安全。因此,就需要采取有效的处理措施,来对绕坝渗漏问题进行解决,以保障土石坝应用的安全性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而具体的绕坝渗漏处理措施包括以下几点:
1、防渗斜墙
如果土石坝的岸坡较为平缓,那就说明土石坝岸坡的周围分布了较多的黏土,这些黏土可以直接应用到土石坝加固施工中,顺着上游岸坡来对土石坝进行防渗墙的设置,以此来提升土石坝的稳定性,从而减少绕坝渗漏问题的出现。为防止斜墙出现渗漏现象,就可以在斜墙的下部分位置上设定截水墙,并在截水墙的中间部分铺设一层防水层,起到防水加固的作用。
在对斜墙进行防渗处理的过程中,不可能将水库中的水都排除,针对淹没在水下的部分斜墙,可以利用抛土的方式来进行防渗处理,为了防止斜墙上部分被水体冲塌,就需要在斜墙的上部位置山腰上设置可供排水的沟渠,并在沟渠中设置相应的阻隔物,以阻挡水体对斜墙的冲刷。
2、截水墙
对心墙坝,当岸坡存在强透水层引起绕坝渗漏时,可在坝端开槽做黏土截水墙,或混凝土防渗齿墙,切断渗流。截水墙必须和坝身心墙连接,这种处理方法比较可靠。
3、下游导渗排水
在下游岸坡绕坝渗流的出口段,铺设导渗排水反滤层,保护土料不致流失,以防止渗透破坏。对岩石岸坡,如查下游岸坡渗水较小,可沿渗水坡面以及下游坝坡与山坡接触处,做于砌石排水沟,并在砌石下面铺设反滤。当下游岸坡岩石地下水位较高,渗水严重时,可沿岸边山坡或坡脚处。打基岩排水孔,引出渗水。当下游岸坡岩石裂隙发育密集,可在坝脚山坡岩石中打排水平洞,切穿裂隙,集中排出渗水。
4、粘土斜墙法
粘土斜墙采用粘土作防渗材料,在原坝上游面分层填筑成,人工或机械夯实成斜墙,粘土斜墙的主要优点是施工简单,造价低廉,适用于坝体不高、坝坡不稳定、坝体渗漏较为严重的水库,坝址附近有适宜做防渗体土料的小型水库应优先考虑。采取在坝上游做粘土斜墙的措施,形成一道新的防渗体,对于较薄透水层的坝基渗漏,也能结合处理,这样可达到既处理坝体、坝基涌漏,又节省投资的多重目的,但在此项工程施工中应特别注意:基础及两岸结合面的处理要彻底;土料的各项指标要符合筑坝要求;土料要分层碾压夯实。只有这样,才能保证处理达到预期效果。
5、灌浆处理法
对当地缺乏足够的粘土料或不能放空水库的土坝坝体渗漏,坝基及绕坝渗漏,适宜采用灌浆的方法来处理渗漏。土坝坝体灌浆分为充填式灌浆及劈裂式灌浆。一般来说,对性质和范围均比较明确的局部隐患采用充填式灌浆方法,而对于处理范围较大,隐患部位不能完全确定的土坝坝体渗漏,如坝体出逸点过高,散浸等情况,则以采用劈裂式灌浆方法效果为好。灌浆孔的布置,一般可在渗漏段沿坝轴线布设单排孔,也可以根据实际需要增加排数;孔距应根据土层的渗水情况和采用的灌浆压力等因素综合考虑;布孔由疏到密;孔深应超过漏水部位3~5m。
6、土工合成材料防渗法
当坝址附近缺少粘土原料时可以考虑采用土工膜防渗,它具有不透水性强、抗冻性好、重量轻、便于施工和造价低等特点。一般土石坝工程中,土工膜通常选用复合土工膜,塑料薄膜的厚度一般选择0.5mm。薄膜可采用搭接、粘接、焊接等几种方法,一般以焊接和粘接防渗效果较好。复合土工膜上必须铺设土料保护层,保护层厚度不小于30cm,保护层填筑土料不得含杂草树根、石块等。
结语
土石坝是我国水利工程中坝体结构应用最为广泛的一种坝体,对于我国的水利水电建设和农业建设都有着重要的意义。土石坝绕坝渗漏的现象会严重影响坝体的正常运行,同时也具有很大的安全隐患,必须加强重视,查明原因,及时有效的进行处理防治,保证土石坝的正常安全运作。
参考文献:
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[2]徐礼彬.偏城水库渗漏通道探测研究[J].黑龙江科技信息,2011(23).
[3]陈统新.水库土石坝工程渗漏的探讨[J].四川建材,2012(4).
论文作者:漆才栋
论文发表刊物:《基层建设》2016年32期
论文发表时间:2017/1/19
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