張娟
摘 要:水閘在航運(yùn)過程和水利工程建設(shè)中具有舉足輕重的作用,其施工質(zhì)量的好壞直接影響后期水流控制和排放的效果,因此,在水閘設(shè)計施工過程中,要嚴(yán)格按照水流排放量需要來操作,以提高水閘的使用壽命和運(yùn)行效果。文章就水閘在使用過程中經(jīng)常出現(xiàn)的滲漏和排水問題進(jìn)行系統(tǒng)分析,以找出有效的應(yīng)對方法,保證水閘能夠正常發(fā)揮作用。
關(guān)鍵詞:滲漏原因;止水片;混凝土施工;閘基排水性能
在水利工程和航運(yùn)過程中,水閘主要發(fā)揮著水流攔截和泄洪的作用,工作人員通過對水閘閘門的控制來調(diào)整閘門的起落高度,進(jìn)而實現(xiàn)控制水流量的目的。在洪水高發(fā)期,可以通過降下閘門的方法以起到洪水?dāng)r截的作用,同時還可以通過閘門的上升實現(xiàn)水流的排放,為農(nóng)田灌溉帶來了便利??梢哉f,閘門的設(shè)計對水流調(diào)節(jié)起到了巨大的作用,因此,在水利工程建設(shè)過程中,要尤其注意提高水閘的施工質(zhì)量,以更好的發(fā)揮其功效。目前在我國,水閘在運(yùn)行中主要出現(xiàn)的問題就是滲漏現(xiàn)象較為嚴(yán)重,要想延長水閘的使用壽命,就必須找出問題的根源并加以有效改進(jìn)。
1 水閘使用過程中容易出現(xiàn)的問題
水閘的建設(shè)和應(yīng)用范圍十分廣泛,但由于其所處運(yùn)行環(huán)境的特殊性,經(jīng)常會出現(xiàn)各種各樣的運(yùn)行問題。首先,新建成的水閘可能會由于施工技術(shù)方面的影響,導(dǎo)致施工質(zhì)量出現(xiàn)問題,進(jìn)而使得水閘在使用不長時間之后就不能正常發(fā)揮其功效;其次,水閘在運(yùn)行過程中長期處于浸水的環(huán)境中,部件極易發(fā)生老化銹蝕現(xiàn)象,同時由于地區(qū)氣溫的變化,水閘還會經(jīng)歷水流冰凍和融化的過程,并長期受到水流的沖擊,天長日久難免會危及使用的安全性;再次,水閘地基長期受到水流沖刷必然會產(chǎn)生沉降現(xiàn)象,從而導(dǎo)致水閘根基不穩(wěn),發(fā)生變形。水閘工程中混凝土開裂也是影響水閘質(zhì)量的重要因素。
2 導(dǎo)致水閘發(fā)生滲漏的原因分析和改進(jìn)措施分析
水閘在使用過程中最為經(jīng)常出現(xiàn)的問題就是發(fā)生滲漏現(xiàn)象,盡管我國在水利建設(shè)過程中的施工技術(shù)日益提高,但還是時常會出現(xiàn)水閘滲漏的情況,為了降低水閘滲漏的發(fā)生率,采取有效的防治措施十分必要。
2.1 引發(fā)滲漏現(xiàn)象的主要影響因素
水閘發(fā)生滲漏現(xiàn)象的原因可以歸結(jié)為如下幾方面:其一,混凝土施工質(zhì)量不過關(guān)導(dǎo)致閘體位置發(fā)生變形和偏移?;炷凉こ虡O易受到溫度的影響發(fā)生開裂現(xiàn)象,同時又會在長期的水流沖擊下發(fā)生沉降,使得其穩(wěn)固性受到嚴(yán)重影響。其二,水閘止水片容易出現(xiàn)問題。止水片在水閘使用過程中起到加強(qiáng)密封性能的作用,以彌補(bǔ)閘體結(jié)合處存在的滲水缺陷,因此其對于水閘的防滲起到重要的作用。在水閘運(yùn)行時,止水片表面會受到大量外界污染物的侵蝕和水流的沖擊,長此以往會降低其防滲性能,因此,要定期對止水片進(jìn)行清理。另外止水片本身也可能存在透水情況,或者在長期使用過程中發(fā)生松動或脫落現(xiàn)象,導(dǎo)致其無法發(fā)揮其正常的密閉性能。
2.2 有效的防滲改進(jìn)措施分析
2.2.1 對于止水片的有效處理
首先,在止水片的選用時要尤其注意檢查其質(zhì)量,除了其型號要符合水閘施工要求之外,還要檢查其表面是否存在漏眼或腐蝕缺陷,并實現(xiàn)做好防水性能試驗;止水片的安裝施工要嚴(yán)格按照安裝步驟進(jìn)行,不得越步或違規(guī)操作,安裝和固定止水片的方法要恰當(dāng)選擇,避免在安裝時對止水片造成損壞;在水閘使用過程中,要定期進(jìn)行止水片的檢驗,及時清理器表面上的污漬和雜物,發(fā)現(xiàn)破損松動情況要及時維修或更換;止水片與其他部位的連接處要進(jìn)行密閉處理,可以采用焊接的方法提高其密封性能;安裝完成后要進(jìn)行密閉性試驗;除此之外,在混凝土施工和其他施工環(huán)節(jié),要注意盡量避免雜物粘附到止水片表面,如果出現(xiàn)此種情況要及時清理,以免降低止水片的密封性。
2.2.2 提高混凝土施工的質(zhì)量
重要的一點是選取合適的水泥與骨料。礦渣水泥保水效果不明顯,收縮性大,泌水性強(qiáng),所以在防滲處,混凝土最好不要采取礦渣水泥,而是應(yīng)當(dāng)以普通型硅酸鹽水泥進(jìn)行配制。此外應(yīng)當(dāng)注意混凝土的坍落程度要盡量降低,泵送混凝土由于坍落程度大,一般不予以使用。
2.2.3 接縫處理
一般在預(yù)先留置的瀝青孔一面設(shè)計長度為1m的凹形混凝土槽,每節(jié)凹槽依次安裝于混凝土的墻面之上。每一縫槽分別以水泥砂漿進(jìn)行固定,瀝青分別由每節(jié)頂端灌入。需注意在預(yù)制槽安裝時,不能使瀝青孔內(nèi)掉入垃圾與雜物,否則必然會留下滲漏隱患。
3 如何提高水閘的排水效能
水閘的主要功效就是控制水流的排放,要想實現(xiàn)理想的排水效果,就一定要關(guān)注消力池下部排水、翼墻排水與閘基排水等問題,應(yīng)當(dāng)做好以下2個方面的工作。
3.1 排水孔位置和尺寸的設(shè)計要科學(xué)
為了減少護(hù)坦基部的滲透壓,需要于水平護(hù)坦后側(cè)安排垂直型排水孔,在孔下部鋪設(shè)反濾層。一些水閘消力池下面的排水孔在水平護(hù)坦位置開始直到尾部均有設(shè)置,這種做法值得推敲。由于水流從水閘中出來以后,在平穩(wěn)整流后經(jīng)由陡坡流入消力池底板,在相交處形成收縮水深的急流。這一位置動能高、流速快,如果此處有排水孔,排水孔細(xì)粒結(jié)構(gòu)受到基部壓力作用的影響,有被從孔里面吸出的可能性,長此以往,底板位置可能會被掏空,所以建議于消力池后部設(shè)計垂直型排水孔以達(dá)到降低池底板滲壓的效果。
3.2 提高閘基的排水性能
因為存在上游與下游的水位差,上游的水在河床位置入滲,經(jīng)過防滲鋪蓋、閘底板樁與反濾層,從排水孔流至下游,隔水鋪蓋、閘底板樁及地基接觸面變?yōu)榈叵碌妮喞€。布置地下輪廓線的總原則是低排高防,即在高水位位置布置板樁與淺齒墻等,增加底板上游位置的滲透面積,減少作用于底板上的壓力,而在水位較低的一側(cè)布設(shè)排滲管等設(shè)施,讓地基滲水及早排清。土基之上的水閘,一般采取平鋪型排水,即以透水功能較好的礫石、粗砂與亂石等護(hù)坦、閘底板等位置,上下游之間的涌流由此聯(lián)通,可以減少閘底的滲透壓。排水體通常情況下不必專門進(jìn)行設(shè)計,只要把濾層里面粗粒徑最大一層加大即可。而在一部分水閘工程的建設(shè)過程中,底板后部的水平整流段及陡坡段,未能設(shè)計專門的平鋪型排水體,甚至有些都沒有設(shè)置反濾層,這樣的設(shè)計方式,極大地增加了陡坡段與閘底板的滲透壓,會嚴(yán)重影響到水閘的穩(wěn)定與安全。通常水閘在考慮排水功能時,都要在閘室后側(cè)平行整流段初始位置安排排水體,閘基滲透壓位于排水體初始處時應(yīng)當(dāng)為零。
4 結(jié)束語
水閘的施工和日常管理是否到位直接影響水閘排水效能的發(fā)揮和使用的壽命,鑒于水閘在水利工程中的重要地位,施工方和管理方必須協(xié)同努力,在施工中確保水閘的施工質(zhì)量,并重視水閘在使用過程中的日常養(yǎng)護(hù),最大限度發(fā)揮其排水功效,以更好的造福于人類。
參考文獻(xiàn)
[1]黃木順.淺談水閘的防滲及排水設(shè)計[J].中國水運(yùn)(下半月),2012.
[2]蔣利俊淺談水閘的防滲及排水處理[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù),2013.
[3]于長金,石平.水閘的防滲及排水設(shè)施[J].黑龍江水利科技,2007.