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【摘要】随着我国经济建设的迅猛发展,水利水电工程建设取得了伟大而显著的成效,而水利水电工程在取得了长足进步的同时也存在着一些弊端,尤其土石坝防渗技术中存在着一些瓶颈问题,这些问题直接影响了水利水电工程的建设及发展,更使人民的生命、财产安全受到严重的威胁;为了能够进一步完善水利水电工程建设以及保护广大群众的生命财产安全,水利建设者一定要将土石坝渗漏的原因认识清楚,才能给出合理的解决对策,为此本文探讨了土石坝渗漏的成因及解决对策,以供参考。
【关键词】土石坝渗漏;渗漏成因;解决对策
作为一个多年从事水利水电工程建设的技术人员,我深知做好土石坝渗漏技术工作,是在水利工程建设中的技术及施工管理人员值得关注、思考的问题。为做好土石坝渗漏技术管理工作,首先我们就要认清土石坝渗漏的原因,然后根据形成原因采取一些有的效解决办法,因此,本文首先对土石坝渗漏的原因进行了如下的分析,同时也提出了几点建议性的策略。
一、土石坝渗漏的原因及表现特征
1、本文主要从心墙、斜墙裂缝漏水;坝体因扩建加高,新老防渗体衔接处理不当漏水;土坝滑坡及沉陷等几个方面对土石坝渗漏的原因进行如下阐述:
心墙、斜墙裂缝漏水。在水利水电工程施工建筑中,我们能够经常看见心墙、斜墙裂缝漏水,这主要是因为心墙的填筑土料与斜墙和坝体的填筑土料不同,在受到外界因素的作用下,他们的形变不相同,导致形成裂缝,最终致使土石坝发生渗漏。
坝体因扩建加高,新老防渗体衔接处理不当漏水。在坝体加大扩建或经过多次扩建,在处理新老防渗体衔接的时候,处理防渗工作做得不够细致、认真,心墙加高时没有对老的心墙采取补救措施,扩建后库容增加、水位上涨,心墙防渗体承受的水力梯度逐渐提高,增加了坝体防渗体被击穿的危险;有的直接把心墙改成了斜墙,这样一来,土石坝体内原有的旧水就很难排出,久而久之,造成了土石坝渗漏的渗漏。
土坝滑坡及沉陷。土坝滑坡或沉陷往往是因为填筑的土料力学性能差,设计抗剪指标选用不当,坝坡设计不合理以及渗漏等原因造成的。
2、表现特征:土石坝建成蓄水之后,由于选取土料物理力学指标不当、施工队伍没有按照设计浸润线的水位标准来施工,使得蓄水后的实际浸润线水位经常高于设计的理论浸润线水位,多余的渗流就会从坝体的的下游坡面流出,导致下游坝坡失稳;另外,许多建筑施工人员认为土石坝的基础处理要求不高,忽略了基础的防渗处理措施,致使蓄水后土石坝基础渗水后,坝基发生危害性渗透变形,导致坝基或坝身淘空破坏。
二、对于土石坝渗漏采取的解决对策
土石坝防渗的解决方案有很多种,其中包括:上游水平防渗、垂直防渗和下游排水减压措施等。那么,在垂直防渗措施中主要有:土质截水槽、混凝土防渗墙、桩柱式防渗墙、粘土防渗墙、防渗板墙、灌浆帷幕、泥浆槽防渗墙、自凝灰浆防渗墙,混凝土防渗墙和灌浆帷幕的组合等等。其中混凝土防渗墙技术在土石坝的防渗加固方面应用最广,本文着重的介绍了在垂直防渗的解决方案中混凝土防渗墙技术的应用。
1、混凝土防渗墙技术
混凝土防渗墙技术在施工的过程中要注意以下几点:
第一,修建施工平台及导向槽。在造孔过程中,为了防止钻具撞击孔口,槽孔的泥浆、废水等在孔口处漫流,保护孔口的土体稳定,防止坍塌,造孔前应设导向槽。
第二,槽段划分及施工成槽。槽段的长度应尽量加长,以减少槽段间接头数量,提高墙体的整体性。宜采用冲击钻与液压抓斗相结合的“两钻三抓”成槽方式,即用冲击式钻机钻槽孔两端的接头孔,槽段中间部分用“三抓”完成。它的优点是既保证了端孔的造孔精度,又可增加槽长,充分发挥抓斗的效用,加快了施工进度。
第三,混凝土浇筑。采用直升导法浇筑水下混凝土,在浇筑前,导管内应设置可以浮起的隔离塞球,初浇前先将料斗口用带钢绳钢板封闭,向料斗内泵入一盘砂浆,再注满混凝土,然后同时拉开封底钢板,料斗内混凝土同时推挤皮球,通过皮球将泥浆从导管底部排出。在混凝土浇筑之后用泥浆固壁,可以起到冷却钻头、润滑钻具、悬浮岩屑以及防止坍孔的作用。抓斗在抓孔过程中,会有部分细砂或其他岩渣悬混在泥浆中,然后逐渐沉淀到底孔。抓斗在挖掘槽底部时也会遗留少部分细砂和岩渣,这些淤积物都必须在混凝土浇筑前清理干净,否则,会给墙体质量带来危害。这样不仅起到了防渗的作用,同时还更能适应水利水电工程的地质条件以及新老防渗体的衔接。
第四,混凝土防渗墙技术在施工的过程中我们一定要控制好槽孔深度、混凝土的原材料和混凝土的配合比以及混凝土入导管前的质量,这样才能彻底的解决土石坝渗漏问题。
2、砂浆板桩技术
对于因系粉沙、淤泥等软基层产生的坝基渗漏,且软弱层较浅,可采用砂浆板桩法处理。
3、灌浆帷幕技术
对于由坝基透水层过深,修建防渗墙的时候,对于处理坝基渗漏困难或坝基透水层中有较大的漂砾、孤石等,造孔效率甚低。需要对坝基局部进行渗漏处理时,可采用灌浆帷幕方法。
结束语
由此可见,在水利水电工程中,土石坝防渗工作是一项十分麻烦和艰巨的工作,这就需要水利水电建筑工作者,尤其是土石坝建筑工作人员在日常的防护渗漏工作当中,善于发现问题形成的原因,同时还要对其找出解决的办法,不断地总结经验、积累经验,这样才会做好工作,获得更大的建筑施工技术成效。本文只是对水利工程土石坝渗漏的成因做出了几点简单的探讨以及给出了几点解决的对策,由衷的希望,在今后的水利水电工程土石坝渗漏工作中,有更多的人士能够参与进来。
参考文献
[1]陈亮,吴勇,陈建生.坝基集中渗漏通道的温度场反分析与试验研究[J].东华理工学院学报,2007年04期
[2]王卫.某水库11号坝填筑土软弱带专项分析[J].中国农村水利水电,2011年07期
[3]李风祥.滦河右堤蔡营段管涌成因分析[J].南水北调与水利科技,2001年03期
[4]宋华波,秦双乐.楼子坪水库渗漏地质分析及处理措施建议[J].才智,2010年12期
[5]任寿所.土石坝工程渗漏中存在常见问题与处理措施[J].经营管理者,2010年19期
[6]王旭,谢新生,戴文胜,冉从勇.砌石拱坝的病害整治措施探讨[J].水电站设计,2006年01期
【关键词】土石坝渗漏;渗漏成因;解决对策
作为一个多年从事水利水电工程建设的技术人员,我深知做好土石坝渗漏技术工作,是在水利工程建设中的技术及施工管理人员值得关注、思考的问题。为做好土石坝渗漏技术管理工作,首先我们就要认清土石坝渗漏的原因,然后根据形成原因采取一些有的效解决办法,因此,本文首先对土石坝渗漏的原因进行了如下的分析,同时也提出了几点建议性的策略。
一、土石坝渗漏的原因及表现特征
1、本文主要从心墙、斜墙裂缝漏水;坝体因扩建加高,新老防渗体衔接处理不当漏水;土坝滑坡及沉陷等几个方面对土石坝渗漏的原因进行如下阐述:
心墙、斜墙裂缝漏水。在水利水电工程施工建筑中,我们能够经常看见心墙、斜墙裂缝漏水,这主要是因为心墙的填筑土料与斜墙和坝体的填筑土料不同,在受到外界因素的作用下,他们的形变不相同,导致形成裂缝,最终致使土石坝发生渗漏。
坝体因扩建加高,新老防渗体衔接处理不当漏水。在坝体加大扩建或经过多次扩建,在处理新老防渗体衔接的时候,处理防渗工作做得不够细致、认真,心墙加高时没有对老的心墙采取补救措施,扩建后库容增加、水位上涨,心墙防渗体承受的水力梯度逐渐提高,增加了坝体防渗体被击穿的危险;有的直接把心墙改成了斜墙,这样一来,土石坝体内原有的旧水就很难排出,久而久之,造成了土石坝渗漏的渗漏。
土坝滑坡及沉陷。土坝滑坡或沉陷往往是因为填筑的土料力学性能差,设计抗剪指标选用不当,坝坡设计不合理以及渗漏等原因造成的。
2、表现特征:土石坝建成蓄水之后,由于选取土料物理力学指标不当、施工队伍没有按照设计浸润线的水位标准来施工,使得蓄水后的实际浸润线水位经常高于设计的理论浸润线水位,多余的渗流就会从坝体的的下游坡面流出,导致下游坝坡失稳;另外,许多建筑施工人员认为土石坝的基础处理要求不高,忽略了基础的防渗处理措施,致使蓄水后土石坝基础渗水后,坝基发生危害性渗透变形,导致坝基或坝身淘空破坏。
二、对于土石坝渗漏采取的解决对策
土石坝防渗的解决方案有很多种,其中包括:上游水平防渗、垂直防渗和下游排水减压措施等。那么,在垂直防渗措施中主要有:土质截水槽、混凝土防渗墙、桩柱式防渗墙、粘土防渗墙、防渗板墙、灌浆帷幕、泥浆槽防渗墙、自凝灰浆防渗墙,混凝土防渗墙和灌浆帷幕的组合等等。其中混凝土防渗墙技术在土石坝的防渗加固方面应用最广,本文着重的介绍了在垂直防渗的解决方案中混凝土防渗墙技术的应用。
1、混凝土防渗墙技术
混凝土防渗墙技术在施工的过程中要注意以下几点:
第一,修建施工平台及导向槽。在造孔过程中,为了防止钻具撞击孔口,槽孔的泥浆、废水等在孔口处漫流,保护孔口的土体稳定,防止坍塌,造孔前应设导向槽。
第二,槽段划分及施工成槽。槽段的长度应尽量加长,以减少槽段间接头数量,提高墙体的整体性。宜采用冲击钻与液压抓斗相结合的“两钻三抓”成槽方式,即用冲击式钻机钻槽孔两端的接头孔,槽段中间部分用“三抓”完成。它的优点是既保证了端孔的造孔精度,又可增加槽长,充分发挥抓斗的效用,加快了施工进度。
第三,混凝土浇筑。采用直升导法浇筑水下混凝土,在浇筑前,导管内应设置可以浮起的隔离塞球,初浇前先将料斗口用带钢绳钢板封闭,向料斗内泵入一盘砂浆,再注满混凝土,然后同时拉开封底钢板,料斗内混凝土同时推挤皮球,通过皮球将泥浆从导管底部排出。在混凝土浇筑之后用泥浆固壁,可以起到冷却钻头、润滑钻具、悬浮岩屑以及防止坍孔的作用。抓斗在抓孔过程中,会有部分细砂或其他岩渣悬混在泥浆中,然后逐渐沉淀到底孔。抓斗在挖掘槽底部时也会遗留少部分细砂和岩渣,这些淤积物都必须在混凝土浇筑前清理干净,否则,会给墙体质量带来危害。这样不仅起到了防渗的作用,同时还更能适应水利水电工程的地质条件以及新老防渗体的衔接。
第四,混凝土防渗墙技术在施工的过程中我们一定要控制好槽孔深度、混凝土的原材料和混凝土的配合比以及混凝土入导管前的质量,这样才能彻底的解决土石坝渗漏问题。
2、砂浆板桩技术
对于因系粉沙、淤泥等软基层产生的坝基渗漏,且软弱层较浅,可采用砂浆板桩法处理。
3、灌浆帷幕技术
对于由坝基透水层过深,修建防渗墙的时候,对于处理坝基渗漏困难或坝基透水层中有较大的漂砾、孤石等,造孔效率甚低。需要对坝基局部进行渗漏处理时,可采用灌浆帷幕方法。
结束语
由此可见,在水利水电工程中,土石坝防渗工作是一项十分麻烦和艰巨的工作,这就需要水利水电建筑工作者,尤其是土石坝建筑工作人员在日常的防护渗漏工作当中,善于发现问题形成的原因,同时还要对其找出解决的办法,不断地总结经验、积累经验,这样才会做好工作,获得更大的建筑施工技术成效。本文只是对水利工程土石坝渗漏的成因做出了几点简单的探讨以及给出了几点解决的对策,由衷的希望,在今后的水利水电工程土石坝渗漏工作中,有更多的人士能够参与进来。
参考文献
[1]陈亮,吴勇,陈建生.坝基集中渗漏通道的温度场反分析与试验研究[J].东华理工学院学报,2007年04期
[2]王卫.某水库11号坝填筑土软弱带专项分析[J].中国农村水利水电,2011年07期
[3]李风祥.滦河右堤蔡营段管涌成因分析[J].南水北调与水利科技,2001年03期
[4]宋华波,秦双乐.楼子坪水库渗漏地质分析及处理措施建议[J].才智,2010年12期
[5]任寿所.土石坝工程渗漏中存在常见问题与处理措施[J].经营管理者,2010年19期
[6]王旭,谢新生,戴文胜,冉从勇.砌石拱坝的病害整治措施探讨[J].水电站设计,2006年01期