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[摘 要]堤坝工程是水利工程中比较常见的一部分,其在整个拦水、防水以及蓄洪等方面发挥着十分重要的作用,也是整个水利工程中的十分重要的组成部分。因材料不同、地质变化复杂、施工水平参差不齐以及其他外力因素的影响等多种原因,往往堤坝在建成运行的过程中会发生各种各样的突发险情,面对这些突发险情的发生,如果我们不能做到及时消除隐患,就很有可能造成不可估量的损失,本文主要针对堤坝渗漏产生的原因来进行分析研究,同时对应给出了一些抢险措施。
[关键词]堤坝工程;渗漏;产生原因;抢险措施
中图分类号:TV223.4;TV543 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)27-0059-01
近些年来,水利工程在社会发展和经济建设的地位越来越重要,国家在这方面的投资力度也在不断加强,整个水利工程的建设范围逐年扩大。在水利建设工程中,堤坝是比较常见的工程项目,整个堤坝质量的优劣直接影响着沿岸以及下游人民群众的生命财产安全。
水源对于整个人类的生存发展起着至关重要的作用,人们在选择居住场所的时候,会很自然的临水而居,自然人们的居住区都会集中在江河岸边等地方。但整个水情的变化是不会因为人们的意志来改变的,经常会遇到河水泛滥,这些险情会给人民群众带来巨大的灾难,严重的会造成不可估量的生命财产损失。近几年来,我国的经济取得了突飞猛进的发展,整个城市建设的进程不断加快,国家对于水利工程也高度重视,不断加大水利建设的投入,这其中堤坝过程可以算是水利工程中十分重要的内容之一,怎样去加强以及完善城区河道堤坝的建设,安全的进行防汛度汛,确保人民群众的生命财产安全和稳定,是每一位水利工作者们都要仔细考虑的问题。并且在城市不断飞速发展的进程中,土地变得越来越紧张,科学有效的规划河道,这样既可以保证整个河道堤坝的自身功效,又能兼顾到占地以及规划,这对于整个水利工程的设计者们来说,是一个十分有难度的考验,也越发能够显出整个堤坝规划设计的重要程度。
一、堤坝渗漏的主要表现形式
土质堤坝的渗漏类型比较常见的就有坝体的渗漏、坝基础的渗漏、涵闸的渗漏、绕坝渗漏以及接触渗漏等类型,其中坝体的渗漏一般是指库内的水体透过整个坝身逐渐渗流到坝后面部分而形成水量流失的一种现象。坝基础的渗漏则是指部分水体沿着坝基以及坝肩的透水岩土带渗流而发生逐渐漏失水量的一种现象。源于土石坝体对于坝体地基强度的要求不是很高所以整个基础的防渗处理的优劣就会直接关系到土石坝的安全运行。闸体渗漏主要就是指因为闸门破损和断裂或者周边止水的逐渐失去效果,或者是因为闸身的一些不均匀沉陷而导致整个闸体的变形,在其周边接触的地方发生了水体流失的现象。至于接触渗漏主要就是指水体沿着整个坝体和两岸的山体结合部或者风化岩层处向下游地区不断渗流的现象。
二、堤坝渗漏产生的原因
1.土坝由于是通过单种或者多种土料而建成,源于整个土坝对于地基的要求比较低,施工技术也较为简单,能够做到就地取材,所以到目前为止被行业广为采用,同时它也是国内外蓄水坝中运用的最多的一种坝体型式。但是由于土坝施工的质量往往控制不严,筑坝的材料也不严格满足要求,没有经过压实或者局部的漏压,导致透水性过于大,或者在施工过程中进行分段、分层的部分结合面未做到合理的处理,导致坝基、坝头以及山岩的结合不良,整个填土的压实程度达不到标准,基础的嵌槽部分缺陷处理也很不彻底,导致冬季坝面的冻土没有完全清除干净,都很容易发生一些渗漏现象。另外土壤本身也是具有一定渗性的,当堤坝开始挡水后,在上游一定水压的作用下,部分水会慢慢渗透到土坝中去,土坝中的渗透水面会自上游向下游慢慢降低,堤坝内的浸润线之下的土料一直会处于含水饱和的状态,如果渗水得到进一步的发展,那么结果就是不仅水量逐渐加大,而且因为渗水集中后的水流速变大,比如这一部分的坝体基础是透水性土料,那么渗水会将砂砾中的小颗粒最终带走,从而导致整个坝堤的渗透破坏。
2.堤坝在挡水以后,因为整个坝体的断面很大,除坝基存在水平软弱夹层以外,坝体产生整体滑动的可能性几乎为零,但是在上、下游之间水位差的不断作用下,水流会经过坝身以及坝基向下慢慢的游渗,在坝体和坝基(包括两岸)的结合面以及坝体土和混凝土等建筑物的结合面就会更加渗流易于通过而产生集中渗透的地方。浸润线以下的所有土体被水饱和,饱和水区的土体因为受到了水的浮力作用而大幅度的减轻了土体自身的有效重量,并且让土的内摩擦角以及粘结力不断减小,与此同时,渗流还对土体作用存在着动水压力,以上这些都会增加坝体形成漏洞的可能性。
三、针对渗漏的抢险措施
1、临水坡截渗
土工膜截渗:假如渗漏洞口比较大或者附近的洞口又比较多,这时就可以采取土工膜截渗的方法,在迎水坡自上而下顺坡铺设一层密实的土工膜,把整个洞口盖严实,然后运用土袋进行不断的抛压,最后再填压粘土,最终把渗流给成功截住。
抢堵漏洞进水口:堵漏洞之前我们要先找到整个漏洞的进水口,在漏洞进水口差不多确定以后,最常用的堵漏方法就是把土工膜或者是蓬布、油布、软帘等材料覆盖在整个洞口上面。对于浅水处的那些小进水口,可采用网兜装上草泥拌和料或者直接采用棉织物塞堵。有些堤坝前水位比较高,洞口会显得较深,漏洞难以寻找的时候,可以考虑在漏洞口大概的区域内大量抛投土袋直到整个抛出水面。
2、背水坡的反滤导渗
所谓的背水坡反滤导渗,他的原理其实就是把渗水通过整个反滤层逐渐排出,而土壤颗粒却不能够通过这个反滤层。反滤料需要根据实际情况来进行选取,最好是能够做到就地取材,砂石、土工织物或者梢料都是可以的,材料在摆放的过程中要特别注意下细上粗、边细中间粗的基本摆放原则。运用土工织物进行导渗,需要根据土壤的渗透性选择来满足保土性以及透水性要求的土工织物来进行铺填。
(1)反滤导渗沟:导渗沟通常应该是在背水坡的坡脚进行开挖,走向应和堤坝的轴线保持平行,导渗沟要和排水沟渠互相连通,另外要在渗水的顶上部位,顺着坡面进行竖沟的开挖。在导渗沟里面,要填加反滤料,填加時要特别注意分层情况,施工过程中,应该从坡脚部位开始向上分段进行,挖好后就做好填充,中间最好不要有所间断。在填好反滤料之后,在顶部要采用编织袋、草袋以及席片进行铺盖,然后再采用土方以及石块进行进一步的压实处理,全部的导渗沟都要和坡脚、排水沟进行连通。
(2)反滤层导渗:如果整个背水坡的土体发生浸水后变得十分稀软,不能够进行下一步的反滤沟开挖,或者堤坝的断面显得过于单薄,渗水的情况达到了十分严重的程度,那么这时开沟的困难会产生更加严重的危险。另外如果管涌流土的范围比较大,涌水翻沙成片的险情,倘若遇到了这些情况我们就完全可以采用反滤层导渗的方法进行堤坝的抢护处理。第一步就是先把地面进行认真清理,清理软泥、草皮以及砖石等各种杂物;第二步就是进行分层铺设砂石、土工织物以及梢料等反滤材料。分层填设反滤料以及块石时要适当的延伸到坡脚外面,对堤身比较单薄,渗水范围比较大,又比较缺少砂石料的部位,可以利用麦秸、稻草等细料以及柳枝、芦苇等粗料,把反滤层做成滤水后戗,切记铺梢料要保持上下细,中间粗的形态,梢料上部要做到填土夯实,铺上一层料,填上一层土,直到满足后戗高度为止。
参考文献
[1] 堤坝渗漏的产生原因及抢险措施.李娥.吉林农业,2014-12-08.
[2] 土质堤坝常见险情及处理措施探讨陶余苗水利建设与管理,2013-08-23.
[3] 论水利工程养护与管理.潘满生.中国水运(下半月),2012-10-15.
[4] 水库堤坝渗漏治理技术探讨.王道清.科技与企业,2012-03-06.
[5] 浅谈水利工程中土质堤坝渗漏的原因及对策.宣丽飞.科技创新与应用,2016-01-28.
[关键词]堤坝工程;渗漏;产生原因;抢险措施
中图分类号:TV223.4;TV543 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)27-0059-01
近些年来,水利工程在社会发展和经济建设的地位越来越重要,国家在这方面的投资力度也在不断加强,整个水利工程的建设范围逐年扩大。在水利建设工程中,堤坝是比较常见的工程项目,整个堤坝质量的优劣直接影响着沿岸以及下游人民群众的生命财产安全。
水源对于整个人类的生存发展起着至关重要的作用,人们在选择居住场所的时候,会很自然的临水而居,自然人们的居住区都会集中在江河岸边等地方。但整个水情的变化是不会因为人们的意志来改变的,经常会遇到河水泛滥,这些险情会给人民群众带来巨大的灾难,严重的会造成不可估量的生命财产损失。近几年来,我国的经济取得了突飞猛进的发展,整个城市建设的进程不断加快,国家对于水利工程也高度重视,不断加大水利建设的投入,这其中堤坝过程可以算是水利工程中十分重要的内容之一,怎样去加强以及完善城区河道堤坝的建设,安全的进行防汛度汛,确保人民群众的生命财产安全和稳定,是每一位水利工作者们都要仔细考虑的问题。并且在城市不断飞速发展的进程中,土地变得越来越紧张,科学有效的规划河道,这样既可以保证整个河道堤坝的自身功效,又能兼顾到占地以及规划,这对于整个水利工程的设计者们来说,是一个十分有难度的考验,也越发能够显出整个堤坝规划设计的重要程度。
一、堤坝渗漏的主要表现形式
土质堤坝的渗漏类型比较常见的就有坝体的渗漏、坝基础的渗漏、涵闸的渗漏、绕坝渗漏以及接触渗漏等类型,其中坝体的渗漏一般是指库内的水体透过整个坝身逐渐渗流到坝后面部分而形成水量流失的一种现象。坝基础的渗漏则是指部分水体沿着坝基以及坝肩的透水岩土带渗流而发生逐渐漏失水量的一种现象。源于土石坝体对于坝体地基强度的要求不是很高所以整个基础的防渗处理的优劣就会直接关系到土石坝的安全运行。闸体渗漏主要就是指因为闸门破损和断裂或者周边止水的逐渐失去效果,或者是因为闸身的一些不均匀沉陷而导致整个闸体的变形,在其周边接触的地方发生了水体流失的现象。至于接触渗漏主要就是指水体沿着整个坝体和两岸的山体结合部或者风化岩层处向下游地区不断渗流的现象。
二、堤坝渗漏产生的原因
1.土坝由于是通过单种或者多种土料而建成,源于整个土坝对于地基的要求比较低,施工技术也较为简单,能够做到就地取材,所以到目前为止被行业广为采用,同时它也是国内外蓄水坝中运用的最多的一种坝体型式。但是由于土坝施工的质量往往控制不严,筑坝的材料也不严格满足要求,没有经过压实或者局部的漏压,导致透水性过于大,或者在施工过程中进行分段、分层的部分结合面未做到合理的处理,导致坝基、坝头以及山岩的结合不良,整个填土的压实程度达不到标准,基础的嵌槽部分缺陷处理也很不彻底,导致冬季坝面的冻土没有完全清除干净,都很容易发生一些渗漏现象。另外土壤本身也是具有一定渗性的,当堤坝开始挡水后,在上游一定水压的作用下,部分水会慢慢渗透到土坝中去,土坝中的渗透水面会自上游向下游慢慢降低,堤坝内的浸润线之下的土料一直会处于含水饱和的状态,如果渗水得到进一步的发展,那么结果就是不仅水量逐渐加大,而且因为渗水集中后的水流速变大,比如这一部分的坝体基础是透水性土料,那么渗水会将砂砾中的小颗粒最终带走,从而导致整个坝堤的渗透破坏。
2.堤坝在挡水以后,因为整个坝体的断面很大,除坝基存在水平软弱夹层以外,坝体产生整体滑动的可能性几乎为零,但是在上、下游之间水位差的不断作用下,水流会经过坝身以及坝基向下慢慢的游渗,在坝体和坝基(包括两岸)的结合面以及坝体土和混凝土等建筑物的结合面就会更加渗流易于通过而产生集中渗透的地方。浸润线以下的所有土体被水饱和,饱和水区的土体因为受到了水的浮力作用而大幅度的减轻了土体自身的有效重量,并且让土的内摩擦角以及粘结力不断减小,与此同时,渗流还对土体作用存在着动水压力,以上这些都会增加坝体形成漏洞的可能性。
三、针对渗漏的抢险措施
1、临水坡截渗
土工膜截渗:假如渗漏洞口比较大或者附近的洞口又比较多,这时就可以采取土工膜截渗的方法,在迎水坡自上而下顺坡铺设一层密实的土工膜,把整个洞口盖严实,然后运用土袋进行不断的抛压,最后再填压粘土,最终把渗流给成功截住。
抢堵漏洞进水口:堵漏洞之前我们要先找到整个漏洞的进水口,在漏洞进水口差不多确定以后,最常用的堵漏方法就是把土工膜或者是蓬布、油布、软帘等材料覆盖在整个洞口上面。对于浅水处的那些小进水口,可采用网兜装上草泥拌和料或者直接采用棉织物塞堵。有些堤坝前水位比较高,洞口会显得较深,漏洞难以寻找的时候,可以考虑在漏洞口大概的区域内大量抛投土袋直到整个抛出水面。
2、背水坡的反滤导渗
所谓的背水坡反滤导渗,他的原理其实就是把渗水通过整个反滤层逐渐排出,而土壤颗粒却不能够通过这个反滤层。反滤料需要根据实际情况来进行选取,最好是能够做到就地取材,砂石、土工织物或者梢料都是可以的,材料在摆放的过程中要特别注意下细上粗、边细中间粗的基本摆放原则。运用土工织物进行导渗,需要根据土壤的渗透性选择来满足保土性以及透水性要求的土工织物来进行铺填。
(1)反滤导渗沟:导渗沟通常应该是在背水坡的坡脚进行开挖,走向应和堤坝的轴线保持平行,导渗沟要和排水沟渠互相连通,另外要在渗水的顶上部位,顺着坡面进行竖沟的开挖。在导渗沟里面,要填加反滤料,填加時要特别注意分层情况,施工过程中,应该从坡脚部位开始向上分段进行,挖好后就做好填充,中间最好不要有所间断。在填好反滤料之后,在顶部要采用编织袋、草袋以及席片进行铺盖,然后再采用土方以及石块进行进一步的压实处理,全部的导渗沟都要和坡脚、排水沟进行连通。
(2)反滤层导渗:如果整个背水坡的土体发生浸水后变得十分稀软,不能够进行下一步的反滤沟开挖,或者堤坝的断面显得过于单薄,渗水的情况达到了十分严重的程度,那么这时开沟的困难会产生更加严重的危险。另外如果管涌流土的范围比较大,涌水翻沙成片的险情,倘若遇到了这些情况我们就完全可以采用反滤层导渗的方法进行堤坝的抢护处理。第一步就是先把地面进行认真清理,清理软泥、草皮以及砖石等各种杂物;第二步就是进行分层铺设砂石、土工织物以及梢料等反滤材料。分层填设反滤料以及块石时要适当的延伸到坡脚外面,对堤身比较单薄,渗水范围比较大,又比较缺少砂石料的部位,可以利用麦秸、稻草等细料以及柳枝、芦苇等粗料,把反滤层做成滤水后戗,切记铺梢料要保持上下细,中间粗的形态,梢料上部要做到填土夯实,铺上一层料,填上一层土,直到满足后戗高度为止。
参考文献
[1] 堤坝渗漏的产生原因及抢险措施.李娥.吉林农业,2014-12-08.
[2] 土质堤坝常见险情及处理措施探讨陶余苗水利建设与管理,2013-08-23.
[3] 论水利工程养护与管理.潘满生.中国水运(下半月),2012-10-15.
[4] 水库堤坝渗漏治理技术探讨.王道清.科技与企业,2012-03-06.
[5] 浅谈水利工程中土质堤坝渗漏的原因及对策.宣丽飞.科技创新与应用,2016-01-28.