【摘要】隨著我國水利工程建設的快速發(fā)展,土石壩工程也實現(xiàn)了進一步的優(yōu)化與進步。由于受到各方面環(huán)境條件的限制,在一些情況下,因為土石壩的滲漏問題,如果不及時處理,有可能會對人們生命財產(chǎn)安全造成嚴重危害,所以,必須采取有力措施,防止土石壩滲漏。下面,本文就針對土石壩防滲加固處理展開分析。
【關鍵詞】土石壩;防滲加固;措施
現(xiàn)階段,就針對于土石壩的防滲加固問題而言,我們所采用的原則主要為“上堵下排”?!吧隙隆钡拇胧┯写怪狈罎B和水平防滲。垂直防滲有混凝土防滲墻、高壓噴射灌漿防滲、劈裂灌漿防滲、沖抓套井回填粘土防滲、土工合成材料防滲、射水造孔混凝土墻防滲和薄混凝土防滲墻等;水平防滲有粘土鋪蓋等?!跋屡拧?,的措施有:在壩體背水坡腳附近開挖導滲溝、減壓井和蓋重壓滲等。垂直防滲處理可以比較徹底地解決壩基和壩身滲漏問題,水平防滲結合下游排水減壓導滲,雖然可以做到壩基滲透穩(wěn)定,但仍有一定滲漏水量損失。
一、土石壩滲透的原因與危害
(一)原因
從本質上來講,土石壩主要是由本地的土料、石材與一些混合材料所組成的,在經(jīng)過了有序的回填、碾壓等,將其筑成擋水大壩。由于使用的材料不同,土石壩可以分為以下幾種:石壩、土壩以及土石混合材料鑄成的混合型大壩。因此,造成土石壩滲透的原因主要包括:①壩基的不透水層沒有和土石壩下面的截水槽相連,對于不穩(wěn)定的地基沒有很好的處理,都會使壩基出現(xiàn)滲流,如果任其發(fā)展,就會使壩基變形或出現(xiàn)空洞甚至潰壩。②因為選用的土石材料在力學方面沒有認真思考,在建成土石壩工程時進行儲存水源時,對浸潤線的設置不合理,以至于土石壩的滲漏流出的水流從下游的壩坡斜面流出,使下游壩坡極不穩(wěn)定。③在進行輸出水的涵洞和施行工程施工中,使用的漿液不均勻、混凝土比例配合沒有按照一定的標準,周圍的黏土夯實不嚴密,有時候在回填時不結實,也會使土石壩出現(xiàn)涵洞,從而引起滲透變形發(fā)生。④土石壩滲流的出現(xiàn)一般在大壩的壩心墻和斜面墻等處非常容易出現(xiàn)裂縫或者發(fā)生管涌,以至于引發(fā)壩體滲漏變形,破壞非常嚴重的有可能會出現(xiàn)壩體坍塌或者崩壩。⑤對水文地質條件和工程及其基礎防滲處理不重視,誤以為土石壩不需要高標準的基礎,造成基礎漏水,導致土石壩變形。
(二)危害
由于土石壩會長期受到水的沖刷與浸泡,并導致周圍的土體因為滲透作用而出現(xiàn)浮動變形,當土體的質量小于浮容重時,土石壩的土石就會逐漸被帶走,從而使土石壩發(fā)生變形。剛開始的大壩滲透能力不會造成土石流失,但是,如果不及時治理,日積月累,成年累月的沖刷,就會發(fā)生較大的土石壩滑坡或重大事故。要根據(jù)土石壩出現(xiàn)滲透變形各個部分的實際情況進行分析,如果大壩下游壩坡的邊緣,發(fā)生的危害就大,如果在大壩的壩基里面發(fā)生涵洞,就會出現(xiàn)建筑物下陷,有時候還會出現(xiàn)塌陷等嚴重后果。
二、土石壩防滲加固處理措施
(一)水平防滲
在土石壩的防滲處理中,水平防滲是一種非常常見的方法,這種方法比較簡單,一般都是采取人力把黏土進行填埋或者使用自然的黏土進行填筑,這種方法非常簡便,也能夠因地制宜,花費時間短,施工作業(yè)面很大、造價低廉,不需要任何的設備和器材。但是在施工過程中要認真依照設計圖紙和有關要求,使土石壩的穩(wěn)定性得到有效的控制,但如果滲透量加大,在土石壩基部有可能還會出現(xiàn)坡降現(xiàn)象。因此,必須通過防滲的方式實施水平蓋鋪,與下游的減小壓力,增加排水量的工程實施有機地聯(lián)系在一起。
(二)垂直防滲
如果說,土石壩的壩基透水層比較薄,并且,其隔水層的厚度相對較小,那么我們就應該使用垂直防滲的方法,并用封閉式防滲帷幕進行施工,從而使所有由于滲透變形的情況得到了徹底治理,這樣從根本上解決了土石壩的壩體和壩基的滲漏。通常用的防滲方法有以下三個方面:
第一,高壓噴射灌漿防滲。要求我們依據(jù)實際的工程建設需要,來用過鉆機鉆孔的方式,對被破壞的壩體進行修復。需要我們將高壓噴射管放入鉆孔中,對鉆孔內的土體使用高壓水流沖刷,破壞里面的土體結構,然后沖入水泥漿液,并且和周圍土體充分混合、滲透、攪拌,然后逐漸提起噴嘴,待漿液凝固后,根據(jù)設計要求,確定好噴漿后的混凝土深度和厚度,從而與壩基緊密凝結在一起,很好地發(fā)揮防滲變形的優(yōu)勢。
第二,建造混凝土防滲墻。為了能夠確保土石壩的堅固性,來提高其自身的抗沖刷能力,我們可以在土石壩壩體或土體的透水層和覆蓋層中建立槽型孔,同時使用高壓水泵把水泥漿液壓入槽型孔內部,使孔內的殘渣等物質被沖出孔外,接著再用直升套管向槽孔內部壓入混凝土,連續(xù)不斷的混凝土墻就這樣形成了,充分發(fā)揮阻止防滲變形的作用。
第三,土工膜防滲。通過運用土工膜防滲,可以有效的加大滲透半徑加大,并減小坡降、降低滲漏量,不過,我們不可以把滲流全部阻斷,并且此種防滲方法對壩體滲漏有一定作用,對多種滲漏的防治效果不大。通過一系列防滲措施的實施,必須根據(jù)實際情況認真分析,防滲施工技術的提高是進一步加強土石壩穩(wěn)定性的關鍵因素。因此,只有建立一支專業(yè)化、能力強、技術過硬、有豐富經(jīng)驗的施工技術隊伍,才能保證工程質量。同時,還必須有足夠的土石壩防滲施工基金作保障,并能及時修繕、維護,一旦發(fā)現(xiàn)問題迅速處理,使管理和綜合利用有機結合起來,并且要積極學習一些國外防滲補漏的先進技術和經(jīng)驗,使土石壩防滲變形工程有新的突破。
三、結語
總而言之,病險水庫治理工程在選擇土石壩防滲加固措施時,首先應結合本工程地質條件的特殊性初選適合的措施,然后在對所選措施的技術可行性、效果可靠性、工程安全性、經(jīng)濟合理性等方面進行綜合論證研究,以找出適用于本病險水庫地質條件的最優(yōu)防滲加固方案。
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