谈水库坝基防渗漏技术原因与措施

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  摘 要:我国的水利水电事业建设经过了几个低谷期,已经走向了科学规划、合理建设的阶段,水电事业发展是为了满足当今社会中工业、农业以及第三产业对水电资源的需求,我国的修建的大坝规模也在不断地扩大,虽然可以在一定程度上使水电事业有所发展,由于发电创造的经济收益更高,但是相对地,水库以及水坝的可建设用地在不断缩减,如今很多水坝在修建时,是难以找到地质质量以及条件较好的修建地的,因此一些水坝选择在岩溶还处于发育过程中的位置作为修建地,但是这种区域的水坝渗漏问题较为严重,如果没有及時对其进行治理,就会使水库以及水坝出现建设漏洞。
  关键词:水利工程;水库修建;防渗漏技术;措施
  水利工程的建设价值在于帮助人类对处于自然界之中的地下水以及地表水进行调配以及控制,这种调配工作可以有效降低洪水灾难发生的概率,从而使水能这种清洁型能源获得充分利用,因此水利事业并不只作用于某一个领域,而是与国家发展都存在联系的,如今水利工程建设规模随着建设的需求在不断扩大,水利工程的建设用地逐渐短缺,紧缺的水利工程建设用地导致一些水利工程在选择建设位置时,不得不选在条件较差的地区,如岩溶地区,我国的岩溶区域比较广,因此更多的水库选择了岩溶区域,然而这种区域的水坝渗漏问题也困扰着水库以及水坝的而管理者,本文根据对这种区域的水坝的了解对其防渗技术进行分析。
  1 基本类型分析
  在对坝基位置防渗漏技术进行分析之前,首先需要对坝基渗漏的几种常见类型有所了解,不同的岩土的透水性质存在不同之处,一般坝基出现渗漏情况有三种类型,首先是空隙型的渗漏情况,在这种渗漏情况之下,主要是由于砂砾石材料的孔隙问题导致的渗漏,这种渗漏中的水流情况为均匀流,渗漏量的多少与土壤粒度的主要成分存在联系,这种成分也被称为渗透系数;另一种渗漏类型为裂隙型渗漏,造成这种渗漏情况的原因主要是岩石之中的节理出现裂缝,如果这种岩石的裂缝数量多,并且存在着相互交叉的情况,与前一种渗漏类型的情况基本一致,也呈现出均匀流的情况,如果裂隙的分布既不均匀也不规则,水流会转变为脉状流的情况,最后一种渗漏类型为管道流,一般是由于白云岩以及石灰岩等具有可溶性的岩洞造成的渗漏情况,这时,渗漏量得多少与溶洞的情况保持一致。三种类型的渗漏情况既有能只出现一种或者两种,也有可能同时出现,水库的建设者需要对其具体情况进行边角具体的判断与治理。
  2 防渗措施分析
  在对坝基出现的防渗类型有所了解之后,就可以对具体的防渗方法进行分析。常见的防渗方法主要有以下几种:
  2.1 帷幕灌浆技术
  这种防渗技术能够使坝基取得较好的防渗效果,并且不需要投入过多的资金,其对于不同的坝基适应性也比较强,防渗漏的材料主要是纯水泥浆,在进行配制水泥浆的时候,需要根据坝基裂缝的情况来配制,如果用量比较大,可以在其中加入水玻璃以及黏土来改变原来泥浆的强度。
  在施工过程中,需要注意的有:第一,灌浆时要将水库中的水放空,达到帷幕的效果;第二,如果灌浆孔口的气温过低时,不能进行灌浆;第三,完成灌浆之后,要封填所有的洞孔,同时要进行编号;第四,要做好记录,建立相应的档案。
  2.2 建设防渗墙
  深层搅拌法水泥土防渗墙是利用钻搅设备将地基土水泥等固化剂搅拌均匀,使地基土固化剂之间產生一系列物理~化学反应,硬凝成具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥土。深层搅拌法包括有单头搅、双头搅、多头搅。水泥土防渗墙是深层搅拌法加固地基技术作为防渗方面的应用,作为水泥土搅拌桩防渗墙,现在一般的采用专用的成墙施工机械―多头小直径深层搅拌截渗桩机,施工时采用的是湿喷工艺,即随着搅拌叶片在地层中搅拌的同时,利用泥浆泵通过钻杆连续不断的向地层中输送水泥浆液,使之与土体均匀混合。成墙施工时如果要求复搅,按提升过程喷浆与否,分为“四搅四喷“和“四搅两喷“。多头小直径深层搅拌桩水泥土防渗墙施工工序为:下钻―喷浆搅拌―提升―复搅复喷―移位重复以上工序直到单元墙体完成。深搅法适用于墙体深度一般不超过25m,粉细层、粉土、砂壤土地层(地基承载力不大于120MPa)。
  2.3 建设塑性防渗墙
  该种防渗技术是使用专用设备,在坝体中建造槽型孔,将用于固壁的泥浆用高压泵压入孔底用直升导管给槽孔内浇灌混凝土,进而形成混凝土墙,实现防渗。塑性混凝土有着适应性强、极限应变大和抗渗性能好等特点,它的施工基本步骤是:第一,导向槽和施工平台的修建;第二,进行槽段划分,槽段的长度越长越好,这样可以减少出现接头,有利于墙体整体性的提高;第三,浇筑混凝土,在浇筑混凝土时,最好采用直升导法,将混凝土通过输送泵送到储料斗里面;第四,泥浆固壁,施工过程中,固壁的泥浆与工程的进度以及槽壁的稳定性有着直接的关系。
  2.4 水平铺盖技术
  水平铺盖施工要点:铺盖下卧冲积层内渗透坡降不能超过冲积层土沙的允许渗透坡降,达到地基渗透稳定;通过铺盖的渗透坡降不能超过铺盖土的允许坡降,达到铺盖填土渗透稳定;下游渗流出逸处的剩余水头,不至于产生渗透破坏,达到渗流出口渗透稳定;渗流量小于允许损失量,达到渗流损失量最小。铺盖厚度与密度应满足铺盖本身的渗透稳定的要求,而不到于被水头渗透力穿破。一般采用碾压施工时,铺盖前端厚度为0.5-1.0m,末端与坝体接合处厚度为1/6-1/10水头,均质坝体可稍薄些。如土料透水性较大,密实度较低还应加厚。铺盖透水愈小,厚度愈大,防渗作用愈好。一般应是地基的几百分之一,甚至上千分之一。
  结束语
  在对水库的坝基实施防渗工作时,需要先对坝基的基本类型进行了解,防渗手段一般都是根据坝基的类型进行确立的,不同的坝基防渗的方法也不同,本文介绍的这几种坝基防渗方式只是比较常见的防渗方式,然而治理水库的坝基问题并不是一种简单的问题,因为水利工程是一个整体,其系统化使水利工程的每一个部位都对其整体造成影响,水库建设也是一样的,即使某一个部位出现问题,也不可仅仅治理这一个部位,而要对与其相关的部位进行调查,地质条件也不是固定不变的,水库建设人员需要时时把握建设地所在位置的地质条件的最新动态,使水库的质量令人满意。
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