儲(chǔ)軍
霍山縣水務(wù)局 安徽六安 237200
當(dāng)前河流整治工程中的橡膠壩建設(shè)主要基于橡膠壩主體的透水性,以分析流域基礎(chǔ)中的滲漏,因滲漏或噴射問題引起的變形。在工程中,需在壩區(qū)采用防滲墻施工對(duì)策和破損密封加固裝置。通常,各壩每個(gè)區(qū)域的壩基第二層強(qiáng)度很高,底部沒有薄弱層,去除地面上的人造沙后,可以使用天然地基,但是必須采取適當(dāng)?shù)拇胧┮苑罎B漏。
如今,河道橡膠壩面臨的地質(zhì)工程問題通常包括壩體的滲漏變形,壩基的滲漏,地震液化和壩體基坑的涌出?;A(chǔ)井與橡膠壩相連的河水區(qū)域的土壤結(jié)構(gòu)是細(xì)粒沖積砂巖,砂礫層的下部是一層粘土和黏土砂巖。當(dāng)大壩的滲漏高于土壤的防滲率時(shí),由于蓄水或地下水位上升,會(huì)發(fā)生破壞和滲漏變形。細(xì)顆粒土壤結(jié)構(gòu)很容易受到水力侵蝕,管道和土壤的影響,從而在壩體中引起滲漏變形問題。其中,壩基通常由沙子和礫石組成。將水儲(chǔ)存在壩中后,泄漏會(huì)在水流方向上迅速發(fā)生。在洪水的蓄水和排泄中,大壩基礎(chǔ)的滲漏問題通常是由巖石,開挖或人工填充物以及地下水位的影響引起的。在夏季和秋季,地下水水位高于大壩基礎(chǔ)。從中間基坑涌出的沙子和水會(huì)很嚴(yán)重。
橡膠壩的滲漏的檢測為減少正常河水蓄水造成的干擾影響,橡膠壩袋注水檢測,以檢查排水后壩袋的滲漏,檢查并分析泄漏情況。三孔橡膠壩中有兩個(gè)中間混凝土墩。通過在壩袋南北孔的正常運(yùn)行期間加水,可以在一定時(shí)期內(nèi)觀察壩不同袋高的變化。
防泄漏處理可分為水平泄漏預(yù)防和垂直泄漏預(yù)防。根據(jù)兩個(gè)橡膠壩壩區(qū)的地質(zhì)條件,水庫區(qū)水平的防滲漏效果要好于垂直的防滲漏效果,對(duì)防止水平泄漏的效果良好。用于水平泄漏的材料通常是鋼筋混凝土,土工膜,粘土毯和膨潤土防水罩。根據(jù)河上大壩的地質(zhì)情況,在比較各種材料的優(yōu)缺點(diǎn)后,確定在橡膠壩庫區(qū)采用了土工膜防滲技術(shù)。橡膠壩庫區(qū)采用防水毯防滲技術(shù),橡膠壩的垂直防滲要求防滲墻切穿礫石層,防滲漏深度的地質(zhì)建議是最好深入到相關(guān)的防水層中,并與儲(chǔ)層防滲系統(tǒng)相結(jié)合,以形成防滲壩支撐,封閉防滲漏系統(tǒng)[1]。
庫底必須與河流的防滲處理相協(xié)調(diào),大壩將被拉平,填充土和未擾動(dòng)的土將被卷起,并將20厘米厚的平土放置并壓實(shí)在基體上。為防止石籠墊刺穿防水毯,應(yīng)鋪設(shè)20毫米厚的平坦地板,然后壓實(shí)。使用250g/m2的無紡布作為過濾層,并使用石籠網(wǎng)墊作為頂部保護(hù)層。在水庫的邊緣將建立適當(dāng)?shù)挠H水性平臺(tái),以增加圖像的親水性。它的高度必須比水位高0.5m以上,并且親水性平臺(tái)必須連接至儲(chǔ)罐下方的防水結(jié)構(gòu)層。斜坡的嵌入式砂石砌筑防護(hù)將采用防滲處理,混凝土將在成品砌筑面高度低于78.5時(shí)用作保護(hù)板,并且防水罩連接到混凝土板上。
考慮到橡膠壩的防滲處理,壩址基礎(chǔ)的滲漏問題以及壩場的后續(xù)工作,確定橡膠壩防滲漏處理的具體計(jì)劃,將壩基整合到橡膠壩的縱截面中。它使用高壓噴射注入來防止壩體垂直泄漏,從而形成防滲表面。在上游甲板部分,建造了一個(gè)5m長的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),不僅可以防止從橡膠壩底部泄漏,而且還可以用作平臺(tái)的清潔和維護(hù)。在橡膠壩的底板和上游蓋之間安裝了堵水設(shè)施,從下游的橡膠壩的底板進(jìn)行了水平泄漏。根據(jù)設(shè)計(jì)要求,將橡膠壩的單寬度泄漏率控制在0.44m3/d,出口段的滲透率梯度降低0.08。橡膠壩的單寬度泄漏率控制在0.3m3/d,出口段的滲透率梯度降低0.04。單寬度泄漏率小,經(jīng)過防漏處理,可以滿足工程的需要;出口段滲透率梯度的總值≤0.5,符合規(guī)范防滲漏的要求[2]。
收集長期的降水、蒸發(fā)和流量數(shù)據(jù),為平衡方法和數(shù)值模擬方法提供可靠的數(shù)據(jù)庫。加強(qiáng)地下水水位和河水位監(jiān)測系統(tǒng)的建設(shè),對(duì)需要進(jìn)一步監(jiān)測的地區(qū)將盡早進(jìn)行監(jiān)測,并應(yīng)盡量采用自動(dòng)監(jiān)測,可以節(jié)省勞力并改善數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。河床滲透性的評(píng)價(jià)與測量對(duì)于分析河床的滲流,加強(qiáng)確定河床沉積物滲透率系數(shù)的理論方法以及分析空間,對(duì)河床滲透的影響至關(guān)重要。進(jìn)行現(xiàn)場試驗(yàn)以獲得合理的分析公式,結(jié)合理論分析有很多確定河流滲流的實(shí)驗(yàn)公式,盡管這些公式簡單易用,但實(shí)際應(yīng)用范圍很有限,需要考慮的因素較少,因此需要提高其準(zhǔn)確性。積極探討發(fā)現(xiàn)具有更廣泛應(yīng)用范圍的分析公式是下一步必須深入研究的主題。還可用于分析在河床底部存在不可滲透的含水層的情況下,地下水位對(duì)河水位的響應(yīng)。與第一個(gè)分析公式相比,更詳細(xì)地描述了河流與地下水之間的相互作用關(guān)系。,在實(shí)際條件下,諸如地下水位變化,地下水蒸發(fā)和降雨替代等因素也起作用。因此,河的寬度對(duì)區(qū)域地下水流面積的影響也不容忽視。有必要考慮垂直過濾的影響和河流寬度的影響,建立地下水位不穩(wěn)定流的過濾模型[3]。
橡膠壩底部的高度和路堤的高度決定了橡膠壩的防滲漏處理部分。河床由沙子、礫石和頁巖組成。由于河床是由粗粒組成,具有很強(qiáng)的抗侵蝕性能。橡膠壩基礎(chǔ)所用的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的高度不應(yīng)過高,否則水位不應(yīng)高于河道的深度,因?yàn)楹哟矔?huì)變硬并且容量增加,導(dǎo)致河水的排放將減弱[4]。
使用橡膠壩對(duì)河床進(jìn)行防滲處理需要按照橡膠壩設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范,設(shè)計(jì)河流上橡膠壩的總體結(jié)構(gòu)。著眼于河床的高度,橡膠壩的底板和壩袋的注入。通過采用相應(yīng)的壩壩基礎(chǔ)加固,側(cè)坡支撐措施以及橡膠壩基礎(chǔ)和壩袋的泄漏檢測和加固,可以完成預(yù)防壩基和橡膠壩附近的滲漏。橡膠壩工程建設(shè)完成后,以橡膠壩為儲(chǔ)水試驗(yàn),驗(yàn)證橡膠壩運(yùn)行過程中的滲漏程度,橡膠壩采用垂直防滲墻防滲方法,高壓噴射注入。經(jīng)過專業(yè)化技術(shù)的處理后,滲漏量大大減少,滿足了生態(tài)景觀工程的蓄水要求。