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水利工程土坝渗漏问题的成因及防治措施研究

2018-12-06邹海松

商品与质量 2018年50期
关键词:土坝坝体灌浆

邹海松

江西华龙水利工程建设有限公司 江西宜春 336000

土坝渗漏是造成土坝结构损伤,甚至是溃坝灾害的根本原因。为此,土坝防渗以及相关工程建设一直是我国水利部门针对河道与水库治理的重点。但是,由于其修建工艺以及修建材料与设备等方面的不遵从,进而在土坝渗漏问题上一直没有得到有效的消除。针对上述背景与现状,国内外相关学者展开了广泛的研究,同时也取得了丰硕的成果。具体可以分为如下几个方面:第一,针对土坝建设的必要性以及具体的施工工艺进行分析,并从施工工艺改革、机械化、环节质量控制与现场管理等角度提出了一系列优化措施,通过优化措施的执行来避免土坝渗漏现象的产生;第二,对现有土坝的渗漏情况以及由于渗漏而产生的客观问题与危害进行研究[1]。该部分研究系统的总结了我国土坝建设的现状,并对其中存在的渗漏问题以及产生问题的根本原因进行分析,为后续的相关渗漏问题治理提供了必要的理论依据与实践指导;第三,针对现阶段土坝渗漏产生的原因给出具体的解决方案。在加固以及防渗施工过程中我们需要根据不同的土坝情况以及产生渗漏的根本原因来制定具有针对性的指导性方案。为此,该部分研究系统的总结了能够行之有效的相关方案,并对其中应用环境与条件、施工原理、注意事项等问题进行了客观总结,为后续的实际施工提供了指导。从上述的研究中我们可以看出,土坝渗漏治理是现阶段水利施工面对的重大问题,而多种方法与技术的应用更是需要强大的理论支撑。

1 水利工程中土坝渗漏的原因分析

从现阶段土坝建设与使用情况来看,土坝渗漏是一个系统工程,其存在的原因是多种多样的,而往往更是由于多种原因共同作用而导致的。其大致可以分为主观与客观等两个方面:

在主观原因方面可以分为如下三点:第一,由于施工不遵从而造成的渗漏现象。土坝建设往往是地方施工单位甚至是政府组织相关个人来进行的工程建设。个人缺乏必要的工程责任心与具体的管理技术,为此使得土坝在建设过程中存在一定的质量问题,导致了后续使用中的渗漏现象;第二,土坝设计方面的缺失,包括了排水体预留、高程应力设计等方面的不遵从直接导致了其应力(水底压力、流速压力等)的不遵从,最终导致了坝体的渗漏现象;第三,机械化程度不高,进而使得施工标准无法得到有效的达成。上述的主观因素均出现在设计与施工环节中,也是现阶段遇到土坝渗漏的关键因素。

在客观方面则主要表现为两个层面:一方面,土坝建设材料选择自身存在一定的问题。究其根本其施工工艺是采用夯土的方式来进行构建,整体结构中的孔隙度较大,在冲刷、应力等条件下容易形成渗漏;另一方面则是由于后天的侵害而造成的,包括白蚁、植物根系、水流,风力冲刷、人为破坏等客观后天因素也会促使土坝出现渗漏现象,或对土坝的渗漏造成加剧效应。

从上述的两个方面来看,主观与客观相互作用,最终构成了土坝渗漏现状的基本格局。对于其治理环节同样可以从现有土坝改善或规避客观原因;新建土坝消除主观因素等两个维度来进行构建。

2 水利工程中土坝渗漏治理的主要技术探讨

2.1 旧有土坝渗漏治理技术

对于旧有土坝渗漏治理应该根据土坝渗漏的原因及其具体现状来进行构建。主要可以分为如下几个方面:

第一,增做黏土斜墙:对防渗体土料差、透水性大的心墙或均质土坝,尤其是小型水库的坝体渗漏,如当地尚有适宜做防渗体土料的,可以采取在坝上游做粘土斜墙的措施,形成一道新的防渗体,对于较薄透水层的坝基渗漏,也能结合处理,这样可达到既处理坝体、坝基涌漏,又节省投资的多重目的。

第二,土坝坝体灌浆:对当地缺乏足够的粘土料或不能放空水库的土坝坝体渗漏,适宜采用坝体灌浆的方法来处理土坝坝体渗漏。土坝坝体灌浆分为充填式灌浆及劈裂式灌浆,一般来说,对性质和范围均比较明确的局部隐患,采用充填式灌浆方法;而对于处理范围较大、隐患部位不能完全确定的土坝坝体渗漏,如坝体出逸点过高、散浸等情况,则以采用劈裂式灌浆方法效果为好。

第三,套井冲抓回填防渗墙:套井冲抓回填防渗墙的原理是:利用冲抓式打井机在土坝渗漏的范围内原防渗体中钻孔,然后用粘土分层回填(层厚25-35mm),由钻机的动力和卷扬设备带动夯锤加以夯实,形成一道连续垂直的截水墙,截断坝身或坝基的渗流,消杀水头,达到防渗之目的。它具有防渗效果好、对原坝体有增实作用、施工简单、工效高、投资少、能直观隐患等优点,在江西、湖南、浙江、福建等省应用较广。

第四,增做反滤排水及砂石导渗:针对缺乏排水体支撑或者排水体失效的土坝而形成的侵入高点压力带来的渗漏情况,我们可以通过构建反滤排水体系来达到降低渗漏可能的方法,必要时在外皮面做砂石导渗沟(槽)的处理方法,来降低浸润线,达到稳定坝坡之目的。

2.2 新建土坝渗漏治理技术

新建土坝渗漏治理技术相对简单,一方面我国经过了大量的土坝建设实践已经形成了应用效果较好的理论体系与质量标准,仅需要从施工质量达标的角度下保障土坝建设的防漏工程便可以对上述问题产生有效的规避;另一方面随着现代社会的经济发展与施工技术的不断完善,土坝建设已经逐步被混凝土工程所取代,在现阶段的河道治理以及坝体施工过程中更多的选择混凝土作为施工工艺与材料已经成为人们的共识,进而在新建土坝总体数量不断减少的背景下,土坝的渗漏现象也随之减少。

但是,我们依旧要在土坝施工体系过程中加以注意。一方面是提高机械使用效率,对包括夯实等环节进行完善的机械施工构建,进而保障必要的施工强度;另一方面,我们则需要加强现场管理与技术管理,并做好施工全过程中的质量控制。只有在保障了施工质量标准得到有效落实的基础上,才能够很好的解决新建土坝的渗漏问题。

3 结语

我们需要找到土坝渗漏原因,加强现场管理与技术管理,并做好施工全过程中的质量控制。只有在保障了施工质量标准得到有效落实的基础上,才能够很好的解决土坝的渗漏问题。

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