论文部分内容阅读
摘 要:本文着重探究了土质堤坝渗漏的原因及相应的治疗措施。
关键词:水库;堤坝渗漏;原因;治理
堤防工程是人们防御洪水灾害的主要工程措施。堤防工程安全不仅事关大局,而且特点显著。主要表现为:堤身、堤基情况复杂、隐患多;堤防轴线长,安全监测难度大;水位和水势难以调控,河水来去迅猛,河势多变;堤防隐患及险情随机性大。堤防工程养护修理可以保证堤防工程安全,保持良好的运行状态,使其很好地发恢堤防工程功能。
1 水库堤防渗漏成因分析
1.1设计上的缺陷
上世纪50、60年代,我国曾修建了一大批水利工程,但囿于当时的技术水平原因,加上片面地追求高速度,许多小型水利工程采取边勘测、边设计、边施工的方法,致使许多工程缺乏规范的图纸,造成水库设计上的缺陷。
1.2施工上的缺陷
缺少必要的质量监测和控制手段,致使辗压强度不够;或填筑土料多杂质并有较大土块未予充分粉碎夯实;或每层填筑厚度过大(≥40 cm),分段施工接头处又未能作有效搭接;另一种常见的通病是大坝经多次加高时,新老土结合部往往未作有效处理,从而出现结合层面上的分层现象并导致水平向渗水;大坝加高时,防渗体外墙、斜墙等)与坝体和两侧山坡结合部未筑嵌槽或作妥善处理;溢洪道与坝体、山体的连接部分以及导水墙等.未作有效的防渗或截渗处理。
1.3地质上的缺陷
由于受经费和开工期限制约,绝大部件小型水库及重要山塘在营建前均未作地质勘探,部分水库由于建于溶岩或复盖层很深的地区,施工时又未很好开挖或无法挖到新鲜基岩;发现问题后也未修筑防渗铺盖或实施帷幕灌浆,最后导致坝基渗漏和坝后沼泽化。
1.4材料上的缺陷
上世纪50、60年代兴建水库时,由于材料十分匮乏,为赶进度部分圬工建筑物被迫采用地产“土水泥”和石灰作胶结材料,采用陶、木、素混凝土或用凝灰岩凿成外方内圆的涵管作为放水建筑物,由于这些涵管强度低,抗腐蚀能力差,结果留下了漏水和剥蚀的隐患。
1.5蚁害、兽害
土栖白蚁具有广布性、隐蔽性、渐进性和再生性,从其入侵、滋生、繁衍、扩展并产生危害一般需8~9年,不及时加以杀灭、挖除或采取灌浆充填和毒土处理,可能在持续高水位时发生漏水、跌窝和溃决。
2 冶理堤坝渗漏原则
解决堤坝坝体渗透破坏的原则是,须形成连续的防渗帷幕。帷幕的厚度和密实度必须满足设计提出的允许抗渗坡降的要求。劈裂灌浆是堤坝体加固的最好方法之一,实践证明,这一方法不仅能够形成垂直连续的防渗帷幕,解决坝体的渗透稳定问题,而且还能够通过浆坝互压和湿化变形,调整坝体内部的应力,使浆脉两边3~5 m土体得到密实,扩大了防渗帷幕带。近年来土坝坝体劈裂灌浆已由原来的中低土坝向高土坝发展。在某些地基条件下还可以使坝体和地基同时劈裂,形成坝体和地基统一的防渗帷幕。
振动沉模防渗板墙技术是治理江河、湖泊堤防普遍存在的渗漏隐患的一项垂直防渗新型施工技术。采用先进的双模板沉模灌浆新工艺,形成的板墙具有连续无接缝、无开叉等优点。它除形成一道防渗板墙帷幕外,对板墙两侧一定范围内的土体还有挤压密实作用。同时,由于模板的振动使堤身土体得到振密加固。该法适用于黏性土、砂性土、流砂、砂砾、淤泥质土的地质条件,目前处理深度可达20 m左右。如防渗墙深度超过20 m可以在20 m以上部分采用“振板”,下部采用高压喷射灌浆的综合技术处理。如此,既可保证工程质量,又能节约工程成本。
3 冶理堤坝渗漏措施分析
3.1覆盖层处理技术
坝下覆盖层多是洪水冲积形成,一般颗粒比较粗,筑坝以前必须做防渗处理。利用高压喷射灌浆技术重做覆盖层防渗体系是一较好的方法。它的优点是工程造价低施工速度快,不需要开挖,不破坏坝体,不需要放空库水,只要根据设计的防渗体范围钻孔喷浆营造防渗体即可。
3.2接触带处理技术
接触带渗漏处理的最好办法之一是高压喷射灌浆技术。因为高喷灌浆所喷出的水泥浆是定向的、局部的。在某一踪的局部,用高压水破坏原地层的结构,同时掺入水泥浆,形成一定几何形状的凝结体,避免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弊端。采用摆喷和旋喷工艺,在接触带上;营造防渗帷幕,隔开坝体软土和基岩的接触。
3.3坝下基岩岩溶的处理技术
有些土坝因种种原因,坝趾下基岩的漏水通道没有封死。朋在岩溶地区溶洞、裂隙发育冰库建成蓄水后,由于高水头的压力,漏水大量增加,在与坝内防渗体接触部位极易发生冲蚀,危及大坝安全。对于这种隐患,采用的级配料灌浆技术,对一些裂隙和溶洞比较大的地层,是一项科学、有效、经济的处理办法。该方法是利用不同粒径的块石、碎石、粗砂等组成级配材料。颗粒大小可根据溶洞—裂隙和流速的大小确定。放入溶洞、裂隙中的块石能够存得住,不被冲走,起到充填岩溶空隙、减小水流速度的作用。在注入的级配料中灌注压力水泥浆,使级配料胶结在一起并和岩溶、裂隙的孔壁牢固结合,把洞穴堵死。
4 结论
渗漏是土质堤坝的常见病、多發病,也是水利工程管理单位的心腹之患。通常情况下,有一个从局部散浸渗水集中渗漏流土塌方溃决和量变到质变的过程;对此,不能掉以轻心,因此,必须治早、治好、抓早、抓了。重点堤防进行了普查和防治工作,在摸清情况、查明病因后,制订相应的除险加固方案,并建立和健全工程的资料档案;然后结合标准化水库和标准堤建设,根据轻重缓急,分期分批进行治理,才能保持土质堤防的长治久安。
关键词:水库;堤坝渗漏;原因;治理
堤防工程是人们防御洪水灾害的主要工程措施。堤防工程安全不仅事关大局,而且特点显著。主要表现为:堤身、堤基情况复杂、隐患多;堤防轴线长,安全监测难度大;水位和水势难以调控,河水来去迅猛,河势多变;堤防隐患及险情随机性大。堤防工程养护修理可以保证堤防工程安全,保持良好的运行状态,使其很好地发恢堤防工程功能。
1 水库堤防渗漏成因分析
1.1设计上的缺陷
上世纪50、60年代,我国曾修建了一大批水利工程,但囿于当时的技术水平原因,加上片面地追求高速度,许多小型水利工程采取边勘测、边设计、边施工的方法,致使许多工程缺乏规范的图纸,造成水库设计上的缺陷。
1.2施工上的缺陷
缺少必要的质量监测和控制手段,致使辗压强度不够;或填筑土料多杂质并有较大土块未予充分粉碎夯实;或每层填筑厚度过大(≥40 cm),分段施工接头处又未能作有效搭接;另一种常见的通病是大坝经多次加高时,新老土结合部往往未作有效处理,从而出现结合层面上的分层现象并导致水平向渗水;大坝加高时,防渗体外墙、斜墙等)与坝体和两侧山坡结合部未筑嵌槽或作妥善处理;溢洪道与坝体、山体的连接部分以及导水墙等.未作有效的防渗或截渗处理。
1.3地质上的缺陷
由于受经费和开工期限制约,绝大部件小型水库及重要山塘在营建前均未作地质勘探,部分水库由于建于溶岩或复盖层很深的地区,施工时又未很好开挖或无法挖到新鲜基岩;发现问题后也未修筑防渗铺盖或实施帷幕灌浆,最后导致坝基渗漏和坝后沼泽化。
1.4材料上的缺陷
上世纪50、60年代兴建水库时,由于材料十分匮乏,为赶进度部分圬工建筑物被迫采用地产“土水泥”和石灰作胶结材料,采用陶、木、素混凝土或用凝灰岩凿成外方内圆的涵管作为放水建筑物,由于这些涵管强度低,抗腐蚀能力差,结果留下了漏水和剥蚀的隐患。
1.5蚁害、兽害
土栖白蚁具有广布性、隐蔽性、渐进性和再生性,从其入侵、滋生、繁衍、扩展并产生危害一般需8~9年,不及时加以杀灭、挖除或采取灌浆充填和毒土处理,可能在持续高水位时发生漏水、跌窝和溃决。
2 冶理堤坝渗漏原则
解决堤坝坝体渗透破坏的原则是,须形成连续的防渗帷幕。帷幕的厚度和密实度必须满足设计提出的允许抗渗坡降的要求。劈裂灌浆是堤坝体加固的最好方法之一,实践证明,这一方法不仅能够形成垂直连续的防渗帷幕,解决坝体的渗透稳定问题,而且还能够通过浆坝互压和湿化变形,调整坝体内部的应力,使浆脉两边3~5 m土体得到密实,扩大了防渗帷幕带。近年来土坝坝体劈裂灌浆已由原来的中低土坝向高土坝发展。在某些地基条件下还可以使坝体和地基同时劈裂,形成坝体和地基统一的防渗帷幕。
振动沉模防渗板墙技术是治理江河、湖泊堤防普遍存在的渗漏隐患的一项垂直防渗新型施工技术。采用先进的双模板沉模灌浆新工艺,形成的板墙具有连续无接缝、无开叉等优点。它除形成一道防渗板墙帷幕外,对板墙两侧一定范围内的土体还有挤压密实作用。同时,由于模板的振动使堤身土体得到振密加固。该法适用于黏性土、砂性土、流砂、砂砾、淤泥质土的地质条件,目前处理深度可达20 m左右。如防渗墙深度超过20 m可以在20 m以上部分采用“振板”,下部采用高压喷射灌浆的综合技术处理。如此,既可保证工程质量,又能节约工程成本。
3 冶理堤坝渗漏措施分析
3.1覆盖层处理技术
坝下覆盖层多是洪水冲积形成,一般颗粒比较粗,筑坝以前必须做防渗处理。利用高压喷射灌浆技术重做覆盖层防渗体系是一较好的方法。它的优点是工程造价低施工速度快,不需要开挖,不破坏坝体,不需要放空库水,只要根据设计的防渗体范围钻孔喷浆营造防渗体即可。
3.2接触带处理技术
接触带渗漏处理的最好办法之一是高压喷射灌浆技术。因为高喷灌浆所喷出的水泥浆是定向的、局部的。在某一踪的局部,用高压水破坏原地层的结构,同时掺入水泥浆,形成一定几何形状的凝结体,避免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弊端。采用摆喷和旋喷工艺,在接触带上;营造防渗帷幕,隔开坝体软土和基岩的接触。
3.3坝下基岩岩溶的处理技术
有些土坝因种种原因,坝趾下基岩的漏水通道没有封死。朋在岩溶地区溶洞、裂隙发育冰库建成蓄水后,由于高水头的压力,漏水大量增加,在与坝内防渗体接触部位极易发生冲蚀,危及大坝安全。对于这种隐患,采用的级配料灌浆技术,对一些裂隙和溶洞比较大的地层,是一项科学、有效、经济的处理办法。该方法是利用不同粒径的块石、碎石、粗砂等组成级配材料。颗粒大小可根据溶洞—裂隙和流速的大小确定。放入溶洞、裂隙中的块石能够存得住,不被冲走,起到充填岩溶空隙、减小水流速度的作用。在注入的级配料中灌注压力水泥浆,使级配料胶结在一起并和岩溶、裂隙的孔壁牢固结合,把洞穴堵死。
4 结论
渗漏是土质堤坝的常见病、多發病,也是水利工程管理单位的心腹之患。通常情况下,有一个从局部散浸渗水集中渗漏流土塌方溃决和量变到质变的过程;对此,不能掉以轻心,因此,必须治早、治好、抓早、抓了。重点堤防进行了普查和防治工作,在摸清情况、查明病因后,制订相应的除险加固方案,并建立和健全工程的资料档案;然后结合标准化水库和标准堤建设,根据轻重缓急,分期分批进行治理,才能保持土质堤防的长治久安。