水库大坝渗漏原因及除险加固设计方法浅述论文_马晶伟

水库大坝渗漏原因及除险加固设计方法浅述论文_马晶伟

摘要:优质、实效的水库大坝除险加固作业,可以有效消除渗漏,降低洪锋到来引起溃坝而造成下游洪水泛滥的频率,能延长水库大坝的使用寿命。对有渗漏问题的水库大坝进行除险加固设计施工,能确保下游百姓的生命财产安全,满足当地社会经济发展和人民生活的基本需求。因此,对水库渗漏原因分析、研究除险加固设计方法非常必要。从当前来看,水库大坝的渗漏问题还很多,防止难题依然存在,需要有关部门提高重视,积极采取切实有效的防止措施,从根本上解决水库大坝的渗漏问题,让水库发挥应有的社会和经济效益。

关键词:水库大坝;渗漏原因;除险加固设计

一、水库大坝除险加固的重要性

当水中坝体受到水的冲击,如果长时间不能接触冲击影响,十分容易损坏建筑结构,随着水库应用市场的增加,会提升破坏力度,影响水坝的整体功能。水坝新建的时候应该对材料和设计进行严格控制,并且保障短时间中水坝不会存在质量问题,因此初期设计水坝的时候应该融入除险加固技术。有机结合初始设计方案和长时间应用坝体,来对水库大坝问题进行及时处理,以便于提升水利项目的使用寿命,构建更加牢靠的土体结构。

二、水库大坝渗透的原因

1、大坝建设用材质量不达标

部分水库大坝在施工过程中使用的水泥强度不够,或者水泥中含有可溶解性的物质。水泥质量不合格,会造成坝体的硬度下降,而坝体是长期负荷下存在的,久而久之便会受到水流的冲刷,逐渐被渗透,被水体腐蚀,造成坝体破坏。此外,坝体构筑时所用石料会在长年累月的客观环境作用下,不断风化,出现各种裂缝,这也会导致水库大坝出现渗漏的状况。

2、坝体建造质量太差

水库大坝的坝体内部通常采用粘土均质填筑,填筑土采用坡积层粘土。这些粘土多数为低液限粘土,局部高液限,土质不均,造成坝体填筑后容易出现空隙,部分土壤液性指数偏高,干容重低,填筑土壤的密实性差。通过调研数据发现,部分老旧水库大坝的坝体渗透系数大于标准的防渗透土料要求,使的这些大坝的坝体土层散浸情况较为突出。坝体是一座水库大坝的主要建筑组成部分,坝体的建造质量直接关系着水库大坝渗漏情况的好坏。

3、坝体填土的质量太差

在我国的水库大坝坝体填筑过程中,一般选用的填筑土是含砂、液限低的粘土和含砂、液限低的粉土以及粉土质砂等组成。填筑土的成分交杂,土质的均一性不高。其中,含砂、液限低的粉土与粉土质砂等填筑料成分的渗透系数都偏大,无法满足大坝坝体填筑用料的规范化要求。而坝体填土的质量太差,不仅会造成坝体承重能力差,其较差的防渗透能力也会让坝体经不住长时间的水体冲刷,使得大坝蕴含渗漏隐患。坝体填土质量与建筑设计有关,也与施工过程的不规范有关。

三、水库大坝除险加固设计方法

收集、整理、分析基本资料;坝坡、坝顶除险加固的设计;截渗、反滤、排水除险加固的设计;放水洞、溢洪道除险加固的设计。

1、收集、分析、整理基本资料

要合理的科学的进行水库大坝除险加固的设计,这就必须要有丰富的资料。收集、整理、分析水库大坝的基本资料,是水库大坝除险加固的重要环节。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因为我国在建设的一些水库大坝的时候受到经济水平、技术水平等多方面的制约,水库大坝的建设通常是边勘探,边设计,边施工,进而导致水库大坝基本资料流失。然而基础资料的占有质量和数量对水库大坝除险加固设计的水平有着重要作用,从而影响了水库大坝除险加固工程的质量。因此,在水库大坝除险加固初期的设计阶段,要大力收集、整理、分析水库大坝有关的基础资料。

2、坝坡、坝顶除险加固的设计

坝坡、坝顶除险加固的设计是水库大坝除险加固的设计中的重要环节。为加强水库大坝的坝顶稳定性,要科学的进行排水设计。往往水库大坝坝顶的路面要向下游方向适当的倾斜,把路缘石铺置到下游侧,将坝坡横向排水沟和坝顶排水口相连,这样有助于坝顶的排水。此外,还要关注水库大坝的坝顶高程,保证坝顶的高程及宽度符合有关的规定标准。而水库大坝边坡的除险加固设计须注重边坡的比例,要综合考虑坝型、坝基、坝高、坝体等因素,来确定大坝边坡的比例。根据水库大坝的坝体承受荷载研究坝坡渗流和坝坡抗滑稳定性,从而判断大坝的坝坡是否达到了稳定标准。水库大坝上下游坝坡可根据大坝的具体状况考虑是否布置戗台。大坝的上游护坡加固设计要遵循节约投资、就地取材、方便施工、安全可靠等原则,并灵活的使用现浇砼或者干砌石等护坡形式。但要注意的是,在使用现浇砼对护坡加固的时候,要设置适当的排水口和纵横缝,必要的时候在坡脚布置基座。水库大坝的下游护坡加固可使用草皮护坡。

3、截渗、反滤、排水除险加固的设计

水库大坝除险加固要严格控制坝体的渗流量,保证水库大坝的渗流稳定。为了能控制坝体的渗流量,就要对截渗、反滤、排水等加以设计。水库大坝反滤和排水加固,可采用在坝下埋管末端易发生渗流的地方布置过渡层或者反滤层的措施,从而控制渗流出逸。设计过渡层或者反滤层的厚度要综合考虑到施工方法、施工材料等因素。必要的时候采取贴坡排水的办法,在渗流的地方布置排水管,在坡脚处布置排水沟或者集渗沟。一般情况下,水库大坝的下游坝顶可采取草皮护坡的办法,科学的设计坝面排水,综合采用坝坡、坝顶、坝头的截水、排水、集水措施。在岸坡和坝坡相连处布置排水沟,可采取浆砌石排水沟。坝基、岸坡和防渗体相连的部位要符合相关的抗渗标准。可根据工程的实际情况,灵活的采用在上游的坝脚处布置截水槽、高压旋喷砼墙、砼截渗墙板等措施,对坝基进行截渗处理。坝体截渗设计和坝基截渗设计要做到相互结合、相互呼应,才能够保证最佳的截渗效果。

4、放水洞、溢洪道除险加固的设计

往往水库大坝使用的是开敞式溢洪道,水库正常蓄水位和堰顶高程保持一致。在条件允许的情况下,水库大坝的溢洪道最好要布置到岩石地基上,根据地形、防冲要求、地质条件、水流条件等来确定溢洪道的护砌长度与宽度。假若在软基上面设置溢洪道,就要尽可能把溢洪道建立在密实的土层上,还要加强防渗和排水工作,溢洪道轴线要采用直线设计。水库大坝的放水洞加固设计,要遵循安全可靠、经济实用的原则,基于水库大坝的具体情况,采用最佳的方案。水洞加固的方案常用的有洞身拆除重建的方案、砼矩形涵洞加固的方案等。砼矩形涵洞加固是补漏洞身的方案,加固水库的大坝放水洞的薄弱部位,来补抹环氧砂浆、高强砂浆及防水涂料等,在放水洞内设置PE管、内衬钢管、玻璃钢管等,并且把放水洞与内衬管之间的孔隙要填筑密实。假若把放水洞拆除重建,就要根据工程的实际情况来灵活的采用砼矩原涵、形涵等放水洞形式,放水洞的设计要满足于工程规定的稳定、抗裂、刚度、强度等要求。

结束语

水利工程事关民生福祉,其重要性不言而喻。由于我国水利工程建设的高峰期在上世纪,距今时间较长,而且彼时的修筑技术和用料质量均不高,所以部分水库大坝渗漏问题突出,这不仅影响着水利工程的效益,还对社会安全带来重大隐患。因此,水利部门要及时发现水库大坝渗漏问题,分析原因,采取切实有效的防渗漏措施进行除险加固设计施工,确保人民群众生命财产安全,使水库大坝成为真正的利民工程。

参考文献:

[1]陆慧飞.混凝土防渗墙在水库除险加固中的应用[J].中国科技信息,2013(02):57-58.

[2]姚小丰,胡长江.水库大坝除险加固工程设计探究[J].河南水利与南水北调,2013(02):26-27.

论文作者:马晶伟

论文发表刊物:《防护工程》2018年第2期

论文发表时间:2018/5/28

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