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文檔簡介
1、淺析水利工程中水的運動規(guī)律及滲流相關(guān)工程問題摘要:中國是一個水利工程相對較多的國家,而水利工程對改造與分配人們生活與生產(chǎn)實際所需要的水資源起到非常重要的作用。我國的水利工程在使用一段時間內(nèi)均會不同程度的發(fā)生滲透破壞,從而導(dǎo)致水利工程的正常運轉(zhuǎn)受到影響,同時使下游人民群眾的生命和財產(chǎn)安全受到威脅。對工程進行滲流穩(wěn)定分析,采取必要的除險加固措施,并達到相關(guān)規(guī)范、規(guī)定的要求,保障水利工程正常運行,發(fā)揮其興利效益具有相當(dāng)大的研究價值。關(guān)鍵詞:水利工程;滲透破壞;防滲加固Abstract:China is a country which has relatively more hydraulic eng
2、ineering.And hydraulic engineering play a very important role in transformation and distribution of the water resource people needed for production and life.Hydraulic engineering in our country will always occur seepage destroy in varying degrees when used for a period of time.Thus, this cause
3、the normal operation of hydraulic engineering to be affected and the downstream peoples lives and property safe is also threatened at the same time.To do Analysis of the seepage stability of Engineering,take necessary reinforcement measures,meet the requirements of the relevant specifications,guaran
4、tee the normal operation and the profit of hydraulic engineering has great research value.Key words:hydraulic engineering;seepage destroy;Anti-seepage reinforcement1. 引言隨著人類社會的不斷進步,基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)逐漸引起人們的重視。而水利工程堤壩建設(shè)扮演著重要的地位,畢竟水利工程施工對于人們的居住安全性及其便利性有著重要的意義。由于壩基和壩體本身的缺陷或穿壩建筑物的影響,滲透破壞是壩堤工程常見的一種破壞形式。世界范圍內(nèi),約25%土石壩
5、的潰決是由于滲透破壞導(dǎo)致失事,而我國已潰決土石壩由于滲透破壞造成的失事事故約占30%1。為了提升現(xiàn)階段水利工程堤壩防滲效益,進行堤壩防滲分析是必要的。要解決現(xiàn)相關(guān)壩堤滲透破壞的問題,需要對堤壩工程出現(xiàn)險種類及進行分析,并且通過相應(yīng)的防滲加固工藝來進行處理,從而保準(zhǔn)整個水利堤壩結(jié)構(gòu)的正常運轉(zhuǎn),使用壽命得到有效的延長。2.土中水的滲流本質(zhì)常見的大壩形式為土石壩和重力壩,筑壩材料多為粘性土,粘性土的滲透性就是自由水在其中流動過程及其釋出的規(guī)律性。粘性土孔隙水滲流運動是由“水”“土”相互作用方式?jīng)Q定的。二者的相互作用方式有結(jié)合水、毛細水、重力水(無連結(jié))。重力水分布在土顆粒最外面,幾乎為自由液態(tài)水,存
6、在較小水頭差時,水就通過土體的重力孔隙流動而逐漸發(fā)生滲流,其滲流規(guī)律近似符合達西定律。毛細水很特殊,由于它受土顆粒吸引力較小而對溫度的變化很敏感。毛細水和重力水在滲流運動中起著十分重要的作用,土中孔隙水的滲流運移規(guī)律是結(jié)合水、毛細水和重力水這三種類型的孔隙水運動的矢量和,他們所占的比例和所起的作用控制著土的孔隙水的滲流運移規(guī)律2。這同樣可理解為粘性土孔隙水滲流規(guī)律的實質(zhì)是重水、毛細水、弱結(jié)合水在不同水力梯度作用下轉(zhuǎn)化規(guī)律,也是3種孔隙水轉(zhuǎn)化為自由水參與運動的規(guī)律。在滲透的不同階段,3種孔隙水參與運動的比例不同、所起作用不同,而它們的不同比重的自由水釋出規(guī)律控制著孔隙水滲流運動規(guī)律。事實上,目前
7、關(guān)于孔隙水運動特征的研究,大多集中在孔隙水的滲透規(guī)律研究和在不同應(yīng)力下土體的變形機制研究,其研究方法大多數(shù)為以達西定律為基礎(chǔ)結(jié)合滲透實驗對孔隙比、固結(jié)應(yīng)力及滲透系數(shù)等相關(guān)關(guān)系的研究,也有一些對粘性土體力學(xué)性質(zhì)的研究。絕大多數(shù)學(xué)者研究的是包括非結(jié)合水與結(jié)合水在內(nèi)的孔隙水滲流,但他們只用結(jié)合水觀點去研究、分析問題。雖然這些研究得出一些共性理論,且把握住了影響孔隙水運動規(guī)律的主要影響因素,但顯然就前面內(nèi)容所說,絕大多數(shù)粘性土孔隙水運動規(guī)律無法用結(jié)合水滲流理論進行統(tǒng)一解釋。故尋找和建立更好理論解釋粘性土孔隙水滲透規(guī)律已成為解決相關(guān)實際工程問題的基礎(chǔ)性和關(guān)鍵性的問題。3滲透破壞的成因和影響導(dǎo)致滲漏出現(xiàn)的
8、原因是非常簡單的,在壩體或者堤防迎水面和背水面存在著水位差的時候,就非常容易導(dǎo)致壩基或者是壩身出現(xiàn)滲漏的情況,甚至也會有繞壩滲漏的情況出現(xiàn)。在汛期的時候,壩身內(nèi)的浸潤線會隨著水位的不斷升高出現(xiàn)不斷上升的情況,在這種情況下,壩身的土體會出現(xiàn)滲透比不斷上升的情況,這樣是非常容易出現(xiàn)土體產(chǎn)生滲透破壞的。另外在大壩進行設(shè)計和選址的時候,必須考慮諸多經(jīng)濟和社會因素,如要盡量減少居民用地的占用,減少不必要的資源浪費等,這就造成建設(shè)大壩的土質(zhì)條件可能不夠優(yōu)良,從而導(dǎo)致滲透破壞。3.1壩體滲透破壞原因分析由于在大壩建立過程中考慮經(jīng)濟、國土資源保護等因素,所以一般建設(shè)水庫堤壩所用的材都是就地取材,而這樣就不能保
9、證所用土料里面不含有大量的粉土、砂土、粉細砂等滲透性強的土壤,這本身就加大了壩堤滲漏破壞的危險。具體產(chǎn)生滲透破壞的原因有3:1) 用于建設(shè)大壩的土料質(zhì)量較差,可能含有較大的透水性或者是含有雜質(zhì);2) 在進行大壩混凝土施工時,沒有對混凝土進行有效的壓實;3) 大壩本身沒有足夠的厚度導(dǎo)致滲徑過短;4) 大壩下游的排水管因為某種原因發(fā)生了堵塞現(xiàn)象,或者是根本沒有對排水體進行安裝;5) 大壩下游原本被封堵的涵洞發(fā)生漏水;6) 白蟻現(xiàn)象嚴(yán)重。3.2壩基滲透破壞原因分析我國許多水利工程都建立在廣大的平原地區(qū),這些地區(qū)的土壤是經(jīng)過河流的長期沖刷而形成的,多為粘土或者是沙土,這樣的土壤特性就決定了堤壩建成以后
10、地基本身會有很大的滲水性。并且大多數(shù)在平原建立的堤壩由于所建地勢比較平坦,要建的圍壩就比較長,這樣會對工程的完全加固造成很大困難,加固不良就極易造成滲透破壞的問題發(fā)生。具體產(chǎn)生滲透破壞原因有3:1) 在大壩施工結(jié)束之后,沒有及時對壩基進行有效的清理,導(dǎo)致在大壩投入使用之后短時間內(nèi)便發(fā)生了壩基滲漏的現(xiàn)象。2) 在對壩基的設(shè)計中,沒有考慮到截水槽的作用,沒有對其進行合理的設(shè)計,也可能是所安裝的泄水槽不符合相關(guān)規(guī)定的要求,導(dǎo)致在壩基運營過程中產(chǎn)生被擊穿的現(xiàn)象因而發(fā)生滲漏。3.3繞壩滲透和其它因素分析產(chǎn)生繞壩滲漏的主要原因有以下3點:1) 在兩岸的邊坡上沒有設(shè)置符合要求的截水槽。2) 沒有對繞壩混凝土
11、施工中進行嚴(yán)格的壓實行為。3) 當(dāng)土壩兩岸坡山體節(jié)理裂隙發(fā)育未妥善處理,蓄水后,水流繞過土壩兩端滲向下游,遠離壩端逐漸減弱。實際上造成壩滲透破壞的因素是非常多的,比如附近居民的破壞,氣候,地表植被的破壞,蓄水量等特殊影響因素。壩體與剛性建筑物接觸處滲透破壞產(chǎn)生位置在壩端溢洪道側(cè)墻接觸部位及壩下涵管與土體間。在山區(qū)水利工程的建設(shè)中,通常會采用壩端溢洪道或壩下涵管形式,但是因為壩肩溢洪道側(cè)墻與壩體連接處未做齒墻,或側(cè)墻背面填土不實,滲徑短,滲透坡降大。兩種不同介質(zhì)面上發(fā)生接觸沖刷,形成管涌通道,給大壩安全埋下隱患。4. 滲透破壞類型及判別4.1滲透破壞分類滲透破壞又稱滲透變形,是堤壩工程中最常見的
12、險情之一。滲透破壞根據(jù)土體的顆粒組成、顆粒級配,填筑密實度的不均勻以及其它成因類型主要可分為流土或流砂、管涌、接觸沖刷、接觸流土等四種形式。在實際的情況發(fā)生中如果有的壩堤身壤土為粉細砂、砂壤土或存在孔洞、裂縫等,就會受到滲透破壞而產(chǎn)生散浸、脫坡、漏洞、跌窩等情況。如果壩基的透水情較強,水在壓力作用下很多易從砂層、砂壤土層快速滲透,對壩基產(chǎn)生破壞??偟恼f來,滲透破壞分壩身和壩基兩大類共四種,然而表現(xiàn)特征則相當(dāng)多。壩身滲透破壞的表現(xiàn)形式包括三種類型:堤坡沖刷、漏洞和集中滲流造成的接觸沖刷。而壩基的破壞形式則表現(xiàn)為泡泉、沙沸、土層隆起、浮動、膨脹、斷裂等4。1)流土或者流砂在土體中當(dāng)水的滲流方向與重
13、力方向相反時,滲透作用會使土體重力減小,在上升的水流作用下,表層土體在局部范圍內(nèi)出現(xiàn)土體表面隆起、頂穿,或者土顆粒群同時因浮動而流失的現(xiàn)象稱為流土。在粉細砂及粉土等粘性土體中,當(dāng)水力梯度達到一定值后,滲流逸出點附近表面出現(xiàn)隆起變形,并可能出現(xiàn)砂沸現(xiàn)象,從而使地基產(chǎn)生破壞。2)管涌在滲透水流作用下,土中的細顆粒在粗顆粒形成的孔隙中移動,并最后流失,隨著時間的推移土中的細顆粒不斷被帶走,孔隙不斷擴大,滲流速度不斷增加,進而較粗的顆粒也相繼被水流帶走,最終使土體在內(nèi)部產(chǎn)生貫通的滲流管道,造成土體塌陷。3)接觸沖刷土體中的水沿著滲透系數(shù)不同的土層接觸面,或建筑物與地基的接觸面流動時,細顆粒沿接觸面被帶
14、走的現(xiàn)象。接觸沖刷主要發(fā)生在閘壩地下輪廓線與地基土的接觸面,雙層地層的接觸面以及壩內(nèi)埋管時管道與周圍介質(zhì)的接觸面或鋼性與柔性介質(zhì)界面等部位。4) 接觸流土當(dāng)滲流沿著滲透系數(shù)不同的土層接觸面,或建筑物與地基的接觸面流動時,細顆粒沿接觸面被帶走的現(xiàn)象。這種類型的滲透破壞主要發(fā)生于涵閘、堤壩的地下輪廓線與上部地基土的接觸帶,雙層及多層巖土體的地層接觸面以及堤壩內(nèi)有埋管時管道與周圍介質(zhì)土體的接觸面以及鋼性與柔性介質(zhì)接觸面等部位。4.2地基土滲透破壞類型判別由于土的特性對滲透變形形式有很大關(guān)系,故可以根據(jù)土的特性為標(biāo)準(zhǔn)在水利工程中用來判別滲透變形的兩種破壞形式,對于粘性土,具體標(biāo)準(zhǔn)可歸納為以下幾點5:
15、粘性土和不均勻系數(shù)Cu<10的勻粒砂或Cu>10但填料含量大于35%(正常級配)的砂礫石土,其主要破壞形式為流土;正常級配(Cu>10,Cc=13)的砂礫石土,當(dāng)其不均勻系數(shù)Cu>10填料含量小于30%時,其破壞形式為管涌;缺乏中間粒徑(不連續(xù)或中斷級配)的砂礫石土,當(dāng)填料含量小于20%時,其破壞形式為管涌,而填料含量大于30%時則為流土。而非粘性土的滲透變形類型判別,引用前蘇聯(lián)學(xué)者B.C.伊斯托明娜1957年試驗研究成果認(rèn)為:當(dāng)土的Cu10時,將產(chǎn)生流土破壞;當(dāng)Cu20時,將產(chǎn)生管涌破壞;當(dāng)10Cu20時,既可產(chǎn)生流土破壞,也可產(chǎn)生管涌破壞6。國內(nèi)許多學(xué)者證實了上訴判
16、別方法在國內(nèi)的適用性,而齊俊修6等在統(tǒng)計分析了48個工程472個樣中所有不均勻系數(shù)Cu10 的無黏性土滲透變形試驗結(jié)果時發(fā)現(xiàn),其中的碎礫石土的滲透變形類型為管涌;砂土的滲透變形類型為流土。進一步從Cu5 的無黏性土的顆粒級配曲線特征、滲透變形機制分析論證了Cu5 的碎礫石土滲透變形類型應(yīng)為管涌。另外,根據(jù)水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范(GB5028799)附錄M“土的滲透變形判別”,水庫壩基滲透變形類型按土的細粒含量采用下列公式判別:.流土:.管涌:式中: Pc為土的細粒顆粒含量,以質(zhì)量百分率計;n為土的孔隙率。天然的不均勻土層,可以把它視為由粗、細兩種直接組成的,直徑大一些的作為壩土層的骨架,直徑
17、比較小的顆粒就作為填料填充到壩當(dāng)中。由此可見,直徑比較小的土粒的含量是影響壩土體滲透性和滲透變形的最主要因素。一些學(xué)者認(rèn)為,土粒的直徑在2 mm以下的可以被稱之為細小土粒,如果細小的土粒在土石壩中占總含量的35%以上,就很容易產(chǎn)生流土。但是,如果細土顆粒少于25%又容易產(chǎn)生管涌。所以,把細土顆粒的含量控制在25%35%之間是預(yù)防和控制土石壩滲透變形的關(guān)鍵所在7。5.滲透穩(wěn)定分析計算5.1計算斷面的確定計算斷面的選取是根據(jù)工程地質(zhì)勘探和土工試驗結(jié)果,結(jié)合地形條件、壩堤險工弱段、壩體結(jié)構(gòu)、壩體高度和填筑材料等,選取典型斷面進行穩(wěn)定計算,所選斷面應(yīng)為代表性較好的斷面。5.2計算原理采用理正巖土滲流分
18、析計算軟件,適用于各種壩的二維穩(wěn)定和非穩(wěn)定滲流計算,該程序利用有限元法求解滲流場的拉普拉斯方程如下8:式中 為滲流場的水頭函數(shù);為水壓力;、分別為、 方向的滲透系數(shù);該軟件可計算直接得出水頭分布和滲流量,并自動繪出浸潤線和等水頭線。5.3計算工況及相關(guān)參數(shù)根據(jù)相關(guān)規(guī)定,滲流分析包括以下5種工況: 1) 工況: 上游校核洪水位+下游相應(yīng)的最低水位。2) 工況: 上游設(shè)計洪水位+下游相應(yīng)的最低水位。3) 工況: 上游正常水位+下游相應(yīng)的最低水位。4) 工況: 上游校核洪水位至死水位+下游相應(yīng)的最低水位。5) 工況: 上游死水位+下游相應(yīng)的最低水位。大壩填筑體物理力學(xué)參數(shù)建議值,需考慮壩體填筑料的不
19、均勻性,根據(jù)地勘專業(yè)提供的資料及工程經(jīng)驗類比,選擇大壩滲流分析采用的滲透系數(shù)。壩體材料參數(shù)也可以由室內(nèi)試驗確定。5.4壩體壩基滲流量計算壩體壩基滲流量通過單寬滲流量q(m3·d-1)、大壩長度(m)及水庫蓄水調(diào)度方案等因素確定。根據(jù)大壩水庫實際的蓄放水情況,先通過單寬流量求得日滲流量,再計算水庫總滲流水量。單寬流量計算方法如下:1) 不透水地基均質(zhì)土壩滲流按下式計算。計算簡圖如圖19。圖1 不透水地基均質(zhì)土壩滲流計算簡圖式中:為單位寬度滲流量,m3/s·m;為堤身滲透系數(shù),m/s;為上游水位;為下游水位;為下游出逸點高度;為上游坡率;為下游坡率。2) 透水地基均質(zhì)土壩滲流按
20、下式計算。計算簡圖見圖2。圖2 透水地基均質(zhì)土壩滲流計算簡圖式中: 為不透水地基上求得的相同排水型式的均質(zhì)土壩單位寬度滲流量,m3/s·m;為壩基滲透系數(shù),m/s;為上游水位;為下游水位;為下游出逸點高度;為堤基厚度;為上游坡率;為下游坡率。5.5出逸點滲透比降1) 不透水地基出逸點比降:2) 透水地基出逸點比降:上面兩式各符號含義同5.4節(jié)。5.6滲透穩(wěn)定驗算滲透穩(wěn)定驗算首先要進行滲透變形類型判別,計算按照4.2節(jié)中所提及的以細粒含量值與的關(guān)系分析判斷滲透變形類型的方法進行。土的細粒含量可按下述方法確定:不連續(xù)級配的土,級配曲線中至少有一個以上的粒徑級的顆粒含量小于或等于3的平緩段
21、,粗細粒的區(qū)分粒徑以平緩段粒徑級的最大和最小粒徑的平均粒徑區(qū)分,或以最小粒徑為區(qū)分粒徑,相應(yīng)于此粒徑的含量為細粒含量。對于連續(xù)級配界限粒徑按下式計算:式中:粗細粒的區(qū)分粒徑,mm;小于該粒徑的含量占總土重70%的顆粒粒徑,mm;小于該粒徑的含量占總土重10%的顆粒粒徑,mm;判斷出壩基的滲透破壞形式之后,則按以下兩式計算臨界水力比降:流土型:管涌型:式中:土的臨界水力比降;土的顆粒密度與水的密度之比;土的孔隙率,%;、分別占總土重的5%和20%的土粒粒徑,mm。根據(jù)以上的結(jié)果,可計算壩體允許滲透比降10:式中:為安全系數(shù)。其數(shù)值根據(jù)水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范(GB50287-99)規(guī)定,宜以1.
22、52.0為取值范圍。根據(jù)壩體壩基計算的出逸比降,與現(xiàn)狀土體本身的允許滲透比降比較,從而確定壩坡出逸段滲透是否穩(wěn)定。進而決定是否需要采取工程防滲控制措施。6. 防滲加固措施6.1防滲加固原則我國防滲一般采用灌漿或防滲墻措施來處理滲透或降低浸潤線,最好的途徑是降低壩體浸潤線或提高土體強度指標(biāo)。近些年來,隨著土工合成材料的發(fā)展,用土工膜或復(fù)合土工膜防滲和用加筋材料提高土體穩(wěn)定性得到越來越廣泛的應(yīng)用。對壩基滲漏的處理一般依據(jù)上游“鋪、截、堵”,下游“導(dǎo)、減、排”的原則。所謂鋪、截、堵就是修建鋪蓋、防滲墻和帷幕灌漿等以減小滲漏量;導(dǎo)、減、排是修建導(dǎo)滲反濾體、減壓井、排水溝等以降低揚壓力。6.2壩身的防滲
23、加固1)加鋪蓋法土壩上游的天然鋪蓋存在缺陷或有人工鋪蓋但經(jīng)運用有局部缺陷時河采用原鋪蓋補強或增做鋪蓋等方法處理延長滲透腔制壩基滲透變形、達到安全穩(wěn)定的目的。在對迎水面進行鋪蓋的時候,能夠更好的延長滲漏半徑,同時也能降低水力對坡面的打擊程度。粘土鋪蓋應(yīng)結(jié)合原有天然鋪蓋情況、粘土質(zhì)量、分布、厚度、地形等綜合考慮,鋪蓋厚度和長度應(yīng)結(jié)合地質(zhì)資料通過設(shè)計確定。這樣能夠更好的保證施工的質(zhì)量,同時也能更好的保證其防滲效果。2)帷幕灌漿法11劈裂式帷幕灌漿法。所謂劈裂式帷幕灌漿,主要用于加固堤身,防止堤身滲漏。其方法是根據(jù)堤壩曲直不同情況,用淺孔輕便鉆機或更簡單的鉆具,分別采用梅花形布孔和直線布孔方式,沿堤壩
24、軸線從堤頂離堤外肩1.5m處鉆孔,一般孔距3m,孔深根據(jù)堤身情況分別以鉆透堤身填土或穿過堤身鉆入基礎(chǔ)12m為宜??梢暂^好地處理灌漿中出現(xiàn)的冒漿、串漿、滑坡、局部隆起等各種問題,使灌入的泥漿沿堤的軸向形成一道帷幕,達到改善堤身質(zhì)量、提高堅固度和防止?jié)B漏的目的。低壓速凝式灌漿法。這種灌漿方法一般用于高危水位下?lián)岆U堵塞管涌,它可根據(jù)管涌所處位置的地質(zhì)情況分別采用30型鉆機或50型鉆機鉆孔,然后先向孔內(nèi)注入浸水后即膨脹的物質(zhì),再以小于49kPa的壓力徐徐向孔內(nèi)灌入加進速凝劑水玻璃的水泥漿。高壓填充式灌漿法。高壓填充式灌漿主要用于堤基基礎(chǔ)灌漿,亦用于堤身蟻穴、溶洞的填充。用于基礎(chǔ)灌漿時,須用50m工程鉆
25、機在需灌的堤段從堤頂鉆孔,孔距1.52.0m,孔深以鉆入基礎(chǔ)穿過砂層進入礫石層2m左右為宜。灌漿時壓力一般為127.40166.60kPa,套管下到填土層保證堤身干燥,基礎(chǔ)部分砂礫層灌入水泥漿,然后逐步提升到土層,以黃泥漿封孔。這種灌漿法主要用于治理因基礎(chǔ)不良而引起的管涌。3)排滲井法這種方法為了降低堤內(nèi)覆蓋層的承壓水頭,于是在背水側(cè)打孔,這樣可以有效防止管涌的發(fā)生。4)加重蓋法這種方法是在背水側(cè)增加蓋重,目的是削減背水面出流水,防止壩基滲流對表層土產(chǎn)生滲透破壞,進而增加背水側(cè)土體的抗浮穩(wěn)定性,此外還可減小出逸比降。采用背水側(cè)增加蓋重的方法適用于覆蓋層較厚且下臥強透水層較深的壩基。5)拋土防滲
26、法在已建水庫壩不能放空的情況下局部加固已存在的斷裂、塌坑、孔洞等引起的集中滲泥,加固鋪蓋,可采用水中拋土防滲技術(shù)。通過船、排體等載運土工具至指定拋土區(qū)域?qū)⑼恋谷胨? 北方也可利用冬季冰上推土春季融化后或打冰槽、冰孔使土落入水中。6)粘土斜墻法粘土斜墻法在進行施工的時候,有一定的施工步驟,在進行施工的時候要先將壩坡進行臺階狀的挖掘,然后在上面鋪填上一層防滲粘性土,在進行鋪填的時候,對其厚度也有一定的要求,在鋪填過程中要進場分層的壓實,這樣能夠更好的保證堤壩工程的防滲質(zhì)量。粘土斜墻法在壩身斷面尺寸比較的情況下或者是灘地的情況下是比較適合的,這樣能夠更好的保證施工的質(zhì)量。6.3壩基的防滲加固1)劈
27、裂灌漿法這種方法在進行加工除險的時候,主要是利用堤壩應(yīng)力的分布規(guī)律。在進行加固的時候,要運用一定的灌漿壓力使堤壩沿線的軸線方向發(fā)生劈裂,然后在出現(xiàn)劈裂的位置進行水泥漿的灌注。在進行灌漿的時候能夠更好的形成連續(xù)的防滲帷幕,然后對壩身的防滲能力進行提高。在進行防滲施工的時候?qū)κ┕さ慕?jīng)濟性和穩(wěn)定性要進行必要的考慮,這樣能夠更好的保證施工的成本,在質(zhì)量方面也能進行保證。在對堤壩進行加固防滲的時候,壩身含沙量比較高的時候是不易采用這種方法進行施工的,這樣不能更好的保證施工效果。2)砂礫料貼坡排水法這種施工方法在進行施工的時候要先對壩身的背水坡面進行清除作業(yè),在進行草根石子清除的時候要對深度進行保證,不能
28、超過三十厘米,同時在進行處理的時候可以使用除草劑,然后在坡面進行粗砂、石子和塊石的鋪設(shè),這樣能夠更好的達到護坡的目的,在進行施工的時候,這種處理方法比較適用于壩身土體含沙量比較高的壩身,這樣能夠更好的保證處理的效果。3)土工織物貼坡排水法這種處理方法和沙礫料貼坡法是非常類似的,在進行處理的時候也是要先將背水側(cè)坡面的草根和石子進行清除,然后在坡面上鋪設(shè)透水土工織物。在進行鋪設(shè)的時候?qū)ι笆暮穸纫灿幸欢ǖ囊?,因此,這種處理方法也在壩身含沙量比較重的情況效果比較好。4)復(fù)合土工膜防滲法復(fù)合土工膜是由PE或PVC的防水片材與滌綸或丙綸無紡布經(jīng)特殊工藝加熱融或熱枯等加工而成。復(fù)合土工膜的厚度應(yīng)根據(jù)作用
29、水頭、膜下可能產(chǎn)生的裂縫寬度、膜的應(yīng)變和強度等通過計算估算,鋪蓋的合理長度應(yīng)使壩基滲透坡降和滲流量限制在許可值內(nèi),通過水利計算確定,一般長度為作用水頭的56倍。復(fù)合土工膜拼接有焊接和膠接兩種方法,一般焊接法應(yīng)用較多。5) 混凝土防滲墻技術(shù)高壓噴射防滲墻。高壓噴射防滲墻是借助于高壓射流沖擊擾動壩基覆蓋層,同時灌入水泥漿,使?jié){液與被灌地層土顆粒摻混,形成防滲墻。自凝灰漿防滲墻。自凝灰漿防滲墻是在塑性混凝土墻的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的。使用水泥、膨潤土并摻入少量緩凝劑制成“自凝灰漿”,在凝固前可作為造孔中的固壁泥漿,完工后自行凝固,形成墻體起防滲補強作用。垂直鋪塑。垂直鋪塑是利用鏈斗式挖槽機,通過鏈條及鏈斗
30、連續(xù)挖掘出渣,形成連續(xù)的槽孔,并用泥漿固壁,成槽后隨即輔設(shè)防滲薄膜,回填粘土。6)減壓溝法這種方法適用于覆蓋層較薄的情況。減壓溝應(yīng)該深入透水層以下1米的地方。減壓溝填入透水性能較強的砂石料才能保證減壓效果,并且顆粒分布應(yīng)下粗上細。減壓溝的布設(shè)形式最好為暗溝,因為明溝易受風(fēng)沙和地表水的影響而發(fā)生堵塞,另外暗溝維護也比較方便。需要強調(diào)的是,由于粉細砂容易使排滲井和減壓溝發(fā)生淤堵,所對于透水層為粉細砂的堤基,采用排滲井和減壓溝進行堤基防滲效果較差。6.4其它防滲措施1)培坡、削坡、干砌固腳、襯砌護坡等對由于下游坡過陡導(dǎo)致壩體滲徑不能滿足要求,而造成壩體浸潤線出逸點過高的,必須對下游坡進行加厚培坡。下
31、游坡過陡,不僅可造成壩體滲漏,也存在壩坡穩(wěn)定問題。削坡減載,減少滑動力,并及時封堵裂隙,阻止雨水繼續(xù)滲入。干砌固腳,保證滑動體穩(wěn)定; 襯砌護坡,保護壩體。2)加強堤壩白蟻防治處理方法是摸清壩體白蟻的分布情況、危害程度,采取人工挖巢、藥殺、灌漿等方法。3)提高防洪標(biāo)準(zhǔn)加大溢洪道斷面尺寸( 加寬溢洪道或降低益洪道底板高程) 、加高培厚壩體,預(yù)防洪水漫壩。7.概述水利工程在防治洪澇災(zāi)害中發(fā)揮了非常重要的作用,保證水利工程的質(zhì)量具有非常重要的意義。在長期使用的過程中,由于缺乏日常維護,都不同程度的出現(xiàn)了滲漏,威脅到水利工程的質(zhì)量。,由于地形、地質(zhì)、土地淹沒、移民、環(huán)境和經(jīng)費等因素,我國新建的大壩,在將
32、來也難以完全避免垮壩的威脅,從而會愈來愈要求現(xiàn)在運行中的水庫延長壽命和擴大效益。滲漏破壞是水利工程中最為常見的病害,其對水利工程功能的正常發(fā)揮具有極大的威脅。通過對水利工程堤壩防滲方案的更新,更有利于解決現(xiàn)階段水利工程堤壩問題,提升其堤壩防滲工作的工作效率。為此需要我們在施工中不斷提高對病害的處理技術(shù)水平,增強施工中的質(zhì)量控制措施,從而保證水利工程安全穩(wěn)定的運行,為我國的經(jīng)濟發(fā)展創(chuàng)造有利的環(huán)境。參考文獻:1陳生水,鐘啟明,曹偉.土石壩滲透破壞潰決機理及數(shù)值模擬J中國科學(xué):技術(shù)科學(xué).2012.(6):698-7022王秀艷,劉長禮.對粘性土孔隙水滲流規(guī)律本質(zhì)的新認(rèn)識J地球?qū)W報.2003.(1):91-953程聲龍.土石壩滲流破壞及其控制措施J黑龍江水利科技.2014.(4):120-1224張繼軍.水利工程中堤壩防滲加固技術(shù)分析J農(nóng)業(yè)與技術(shù).2015.4(35):355呂梁.基土滲透變形類型及其判別方法J中國新技術(shù)新產(chǎn)品.2015.(9):106齊俊修,趙曉菊,劉艷,張中炎,張廣禹.不均勻系數(shù)Cu5 的無黏性土的滲透變形類型統(tǒng)計分析研究J巖石力學(xué)與工程學(xué)報.2014(12):2555-25617閆海玲.防止土石壩滲透變形的技術(shù)措施J技
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