對(duì)水利工程堤壩防滲相關(guān)問題的探討
摘要:導(dǎo)致水利工程堤壩出現(xiàn)滲漏的原因很多,依據(jù)堤壩所處地理環(huán)境與堤壩結(jié)構(gòu)及滲漏情況的不同,正確選取相應(yīng)的防滲施工技術(shù),采取合理、有效的措施,才能切實(shí)做好水利工程堤壩防滲工作,促使水利工程實(shí)現(xiàn)最佳的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
關(guān)鍵詞:水利工程滲漏常用措施常用方法防滲措施選擇
近年來,隨著我國(guó)水利工程的大發(fā)展,堤壩滲漏問題日益引起人們的注意,如何提升水利工程堤壩的防滲性,使之更好地服務(wù)于水利應(yīng)用,更好地服務(wù)于國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè),實(shí)現(xiàn)最佳的社會(huì)效益具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
1、水利工程堤壩防滲的常用措施
1.1垂直防滲
防滲墻是堤防防滲處理中最為有效的一種垂直防滲措施。防滲墻既適用于堤身,也適用于堤基的防滲處理。防滲墻分為懸掛式、半封閉式和全封閉式三種結(jié)構(gòu)形式。懸掛式防滲墻的底面位于相對(duì)強(qiáng)透水層中;半封閉式防滲墻穿過相對(duì)強(qiáng)透水層進(jìn)入相對(duì)弱透水層并與之一起形成統(tǒng)一的防滲結(jié)構(gòu)體系,該相對(duì)弱透水層下面還有相對(duì)強(qiáng)透水層存在;全封閉式防滲墻是以基巖透水性較弱或其強(qiáng)透水層位于深部而不會(huì)對(duì)堤后表層滲流狀態(tài)發(fā)生影響作為前提條件的。
1.2 水平防滲
垂直防滲措施是利用不透水的防滲體來截?cái)嗪妥钄嗨?水平防滲措施則是利用平鋪在臨水側(cè)堤基表面上的一層相對(duì)不透水的粘土、混凝土或土工膜等,或利用在背水側(cè)地基上鋪設(shè)的一層壓蓋土來延長(zhǎng)堤基中滲透水流的流線長(zhǎng)度,從而降低滲水的破壞能量,減小滲水的坡降,提高滲流出口的抵抗力,減小堤基發(fā)生滲透變形的可能性。這種水平防滲措施可根據(jù)所在堤內(nèi)外兩側(cè)地基上的不同,分別稱為堤外臨水側(cè)地基上的鋪蓋和堤內(nèi)背水側(cè)地基上的蓋重壓滲。
1.3 放淤固堤防滲
放淤固堤方案一般是針對(duì)堤身防滲加固來說的,該方案就是利用水力充填法,將河道中泥沙利用機(jī)械輸送到在背水側(cè)的堤坡之上,排水固結(jié)后即形成淤背土體,加大了堤身的斷面,亦即所說的“超級(jí)堤防”。
這種方法與截滲墻的作用是一致的,但放淤固堤是在背河側(cè)加寬堤身,從而提高滲流逸出點(diǎn)的抵抗力。這種方法往往與堤基壓蓋相結(jié)合使用,在加固堤防、降低浸潤(rùn)線的同時(shí),確保大堤的安全,防止了堤基的管涌發(fā)生,同時(shí)也對(duì)河道起到了一定的清淤作用。
2、水利工程防滲施工常用的技術(shù)方法
2.1 土壩壩體劈裂灌漿技術(shù)
土壩壩體劈裂灌漿技術(shù)是在總結(jié)和分析壩體裂縫的成因和泥漿劈裂壩體規(guī)律的基礎(chǔ)逐漸形成的水利工程防滲施工方法。該方法從產(chǎn)生壩體隱患的原因入手,利用壩體小主應(yīng)力的分布規(guī)律進(jìn)行布孔,利用水力劈裂原理,施加一定的灌漿壓力,有計(jì)劃有控制地劈裂壩體,灌注適宜的泥漿,通過漿壩互壓和壩體的失陷固結(jié)等作用,使所有與漿脈連同的裂縫、洞穴、水平沙層等隱患均得到充填擠壓密實(shí),形成豎直連續(xù)的漿體防滲帷幕,改善壩體內(nèi)部的應(yīng)力狀態(tài),改善壩體的滲透和變形穩(wěn)定性,對(duì)我國(guó)病險(xiǎn)土壩的防滲補(bǔ)強(qiáng)方面有重要價(jià)值。
由于劈裂灌漿技術(shù)具有機(jī)理的明確、工藝合理、效果好、工期短、經(jīng)濟(jì)效益顯著等各優(yōu)點(diǎn),所以在全國(guó)各地區(qū)均有應(yīng)用,也都取得了較好的效果。
2.2 高壓噴射灌漿防滲技術(shù)
高壓噴射灌漿是利用鉆機(jī)造孔,然后把帶有噴頭的灌漿管下至土層的預(yù)定位置,在空氣噴流保護(hù)下,以高壓把漿液或水從噴嘴中心噴射出來,形成噴射流沖擊破壞土層,土料從土體上剝落下來后,一部分細(xì)小土粒隨著漿液冒出地面,其余部分與灌入的漿液可混合摻攪,在土體中形成凝結(jié)體。其基本原理是利用射流的作用切割來?yè)綌嚨貙樱淖冊(cè)貙拥慕Y(jié)構(gòu)與組成,同時(shí)灌入水泥漿或混合漿形成凝結(jié)體,可以達(dá)到加固地基和防滲的目的。
2.3 振動(dòng)沖切成槽建造防滲墻技術(shù)
振動(dòng)沖切成槽構(gòu)筑防滲薄墻技術(shù)克服了其他技術(shù)部門遇到緊密砂層施工困難的缺點(diǎn),是國(guó)內(nèi)目前同類技術(shù)中適應(yīng)范圍廣、施工速度快、質(zhì)量有保證、價(jià)格較便宜的一項(xiàng)新技術(shù)。由于成槽孔是靠沖頭振動(dòng)沖切成槽,所以對(duì)槽孔兩側(cè)一定范圍內(nèi)的土體有擠密作用,有利于墻體的防滲和變形穩(wěn)定。該技術(shù)對(duì)于我國(guó)目前量大、面廣、擋水不深的江、河、湖堤防及平原水庫(kù)堤壩的防滲具有重要使用價(jià)值。
3、水利工程堤壩防滲加固辦法的具體選用原則
3.1 堤身防滲加固措施的選擇
堤身滲水往往會(huì)導(dǎo)致背水坡的脫坡、沖刷、流土甚至形成漏洞和陷坑。對(duì)有害滲水,可采用填筑壓實(shí)法、機(jī)械吹填法或放淤固堤法加寬培厚堤身或做透水后堵,也可以在臨水坡外幫增建防滲斜墻,或采用劈裂灌漿、錐探灌漿、垂直鋪塑等。對(duì)僅可能產(chǎn)生堤坡沖刷、流土破壞的滲水,可采用貼坡反濾、透水后堵的方法進(jìn)行除險(xiǎn)。當(dāng)和堤基防滲措施統(tǒng)籌實(shí)施時(shí)?煽紤]垂直防滲墻。
對(duì)堤身建筑物基礎(chǔ)接觸面的集中滲流,可采用高噴或靜壓注漿在臨水側(cè)做垂直防滲,也可在接觸面采用靜壓注漿進(jìn)行處理,必要時(shí)在背水側(cè)做反濾保護(hù)。
對(duì)新老堤身接合的水平層面產(chǎn)生的集中滲流,可采用臨水側(cè)開挖回填封堵或接觸面充填灌漿的方法進(jìn)行處理。對(duì)于堤防分段建設(shè)的接合部產(chǎn)生的集中滲流,可采用臨水坡截滲或在接合部用擠密灌漿的方法予以處理,必要時(shí)在背水坡采取反濾保護(hù)措施。
3.2 堤基防滲加固措施的選擇
對(duì)堤基的防滲加固措施應(yīng)著重考慮以下措施:一是當(dāng)?shù)袒鄬?duì)不透水層埋藏較深、透水層較厚、同時(shí)臨水側(cè)有穩(wěn)定灘地的堤基宜采用鋪蓋防滲。二是當(dāng)?shù)袒采w層較薄、透水層埋藏深且厚度大時(shí),可以采用背水側(cè)壓實(shí)填筑壓滲蓋重法或吹填法增加蓋重,也可以采用在背水堤腳外適當(dāng)位置設(shè)減壓溝、減壓井的方法。同時(shí),也可以考慮蓋重和排水減壓溝、減壓井聯(lián)合使用的形式,以達(dá)到根治地基滲透破壞的目的。三是堤基透水層較淺,在迎水側(cè)堤腳宜采用黏土截水槽或其他封閉式垂直防滲措施截滲,并與堤身防滲體連成統(tǒng)一的防滲體系,也可采用蓋重或蓋重結(jié)合減壓溝井的方法。四是當(dāng)?shù)袒采w層較厚且下臥強(qiáng)透水層較深時(shí),宜采用蓋重措施進(jìn)行處理,蓋重滲透系數(shù)應(yīng)比覆蓋層大,也可在背水堤腳外適當(dāng)位置設(shè)減壓井,達(dá)到減小揚(yáng)壓力和除險(xiǎn)的目的。
4、結(jié)語(yǔ)
當(dāng)前我國(guó)的水利工程建設(shè)發(fā)展勢(shì)頭極強(qiáng),但其在為人們帶來可觀經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的同時(shí),其堤壩的防涌問題必須要引起足夠的重視。也只有切實(shí)做好水利工程堤壩的防滲工作,才能使水利水程提高使用效益,為區(qū)域的經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
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