张秀梅
山东省济南市章丘区小清河管理处 山东济南 250200
摘 要:现如今由于极端天气、洪涝灾害等无法抗拒的自然因素,我们必需要加强对水利工程的建设以满足生产生活的需要。而堤坝是水利工程的重要组成部分,它有着无可替代的作用。加固水利工程,提高堤坝的防渗性变得尤为重要。本文就针对堤坝堤坝的防渗加固工程进行探究,在堤坝建设的施工条件、工作方案以及相关案例进行分析。
关键词:堤坝;防渗加固;水利工程
在我国新石器时代,智慧的农民就意识到了洪涝灾害对庄稼危害的严重性,他们还发现如果能够合理的利用洪涝可以让土壤更加肥沃。于是,开始了堤坝的修建,以用来灌溉农田。从古至今,堤坝已经有几千年的历史,从都江堰大坝到于三峡水库,我国已经对堤坝进行了很多次的新建和修复。多年来,我国的防渗加固系统也有了更高层次的技术。目前,堤坝可分为四种:重力坝,拱坝,土石坝,堆石坝。堤坝防渗十分重要,一旦防渗不当就会造成极大的人力物力和各种资源的损失。
1水利工程中堤坝的观测
堤坝要注意堤坝堤身的表面观测和渗透性能的观测,目的是为了根据堤坝的特征状态制定更加合理的防渗方案和措施。
1.1堤身观测
堤身表面观测包括堤基范围内的裂缝洞穴、滑动隆起以及翻砂涌水等渗透变形现象,和对堤身沉降标点定期进行水准高程测量,分析不同标点的沉降区别,测量并记录相应数据。堤身裂缝的观测对于堤坝的建设也有着很重要的意义。要通过对堤身表面裂缝的检查观测,了解具体的长度深度等具体的数值,并且要了解位置是否移动等诸多因素。通过分析裂缝产生的原因和是否会对工程产生不利影响和是否需要着手修复着手分析,最终选择合理的方案去应对。
1.2渗透观测
渗透观测采用了测压管,浸润线法分析测定堤坝渗透是否有异常现象。还利用了放射性同位素渗透堤坝了解非正常界面,这种方法可用于遥感遥测的自动化观测系统,可在地表直接用远程测的,安全性能够得以保障,且极大的增加了自动化程度,更方便且精准的把控了堤坝的渗透程度。通过该界面的变化以及受损伤程度可分析损害原因和程度,实现了更高质量的观测成果,使测试结果能更加的精准可靠。
2水利工程中堤坝防渗加固处理的方法
对于水利工程的堤身,因为堤身由各种不规则的砂石砾土组成,物质十分的不均匀,加上长期被水流冲刷,堤身与堤基的解除部分密度也并不均匀。这就会造成堤身存在许多孔洞裂缝,疏密性不好。其次,堤基处分布着的都是透水性较强的砂层砂层土壤,会导致堤基险情的产生。堤身堤基的防渗加固就显得尤为重要。针对堤身堤基的防渗加固问题,有以下几种方法。
2.1劈裂灌浆法
灌浆加固这种方法适用于浆砌石重力坝。通过灌浆技术能够填充补实裂缝和漏洞,也就能让堤坝有着更好的承重能力和承载性,自然就更加牢固了。施加适当的灌浆压力,使堤防劈裂的方向沿着轴线的方向裂开,再选择合适密度的泥浆灌注到连续的防渗帷幕形成的程度,这样堤身的渗透作用就被减弱了,堤身的防渗功能进而也得到了加强。如果劈裂灌浆的孔距过于密集,成本会偏高,物力投入较大,良好的孔距应该在10厘米左右。上游处堵住了裂缝和缺口,下游处追踪漏水口和溶浊物流出处改善坝体空洞的现象,灌孔孔深不宜过深,要根据堤身情况而选择,
灌浆时切忌一次注入,要从上到下,少量多次的进行。这样才能使浆体与坝体更好的融合。要循序渐进的灌入,压力过大容易破坏坝体反而会对堤身造成更深程度的破坏。
2.2贴坡排水法
贴坡排水法分为砂砾料贴坡排水法和土工织物排水法两种。首先二者都要对背水侧的坡面上的草根及石子进行去除,砂砾料贴坡排水法去除的深度要大于30厘米。再加上除草剂和用合适大小的砂石,小石子大石子,块石进行铺设。土工织物排水法需要用土工织物对坡体进行一层铺设,然后再用一定大小的粗砂和块石铺设。需要注意的是,该方法虽然具有护坡固坡的作用,但是都只是针对沙性较重的场所适用。
2.3复合土工膜防渗技术
复合土工防渗技术主要是利用聚氯乙烯(PVC)和聚乙烯(HDPE,LDPE,LLDPE)这种有防渗作用的塑料膜,土工膜或复合土工膜防有着极好的防渗透性,其渗透系数一般小于10到11厘米每秒,能够有效的将土坝的漏水通道进行隔断。由于其有着极好的柔性,所以对于坝体变形状况也有较为优良的抗压能力和适应性。而无纺布具有更好的延展性和抗拉伸能力,能够使复合土工膜和保护层更加稳定牢固,减少外界酸碱性和细菌等因素对坝体的影响和干扰。复合土工膜的寿命很长,在地下能够保持着良好的保护状态下,其工作寿命neng'gou长达80年以上。该方法适用于堤身邻水测土坯狭窄或者黏土缺失的情况。
2.4加重盖法
背水侧流出水会使堤基渗透流出,从而破坏表层土壤以及土壤的抗浮稳定性。能一定程度上减少出逸比降。多层地基的表层覆盖底面会更加牢固,要根据堤防背侧不同的水位计算人工透水井盖的厚度,方能得到经济合理适能性好的盖重,适当加重盖重,与减压井或减压沟一并使用能够将覆盖层较厚堤基较深的背水侧压实,减少渗透流出,需要注意的是,增大盖重要使用透水性更好的土料才能达到更好的效果。
2.5透水压浸平台法
堤身断面可以使堤身渗性和堤身的稳定性得到良好的保持,而透水压浸平台能够使堤身的断面被有效的延长和增大并且能够适当的修复堤身破坏范围,增厚堤身断面,延缓背水侧堤坡。此方法是通过在堤坡背水性较大处填充透水性较好的材料进而达到增大堤身的作用。在填充压浸平台之前,同样要清除表面的杂草杂木,施加杂草剂。
在筑压浸台首先要铺设导渗纵沟和斜沟。再铺放双层10厘米厚的芦苇在堤脚,铺成“人”字形可以更好的引出渗水。芦苇上面铺设约5厘米厚度的稻草,填上厚越1.0-1.5米的土并压实,在压实的土面上再铺设芦苇,以此类推,土和芦苇交替铺设。达到了浸润线顶点停止铺设。在铺设过程中注意不要将沟内的渗水堵塞。
2.6减压构法
此方法针对于较薄的覆盖层,将透水性较强的砂石材料深入透水层下方约一米处为了减少风沙聚集以及地表水分流通对沟体造成堵塞和干扰,应采用阴沟而不是明沟,在构造减压装置中,可采用减压井和减压排水沟进行减压填充,堤渗出口的渗透坡要合乎相对标准规范的要求才能更加长久的使用。
3.水利工程堤坝的用料选择
水利工程堤坝建设与修缮的牢固与否的本质在于使用原料的好坏,要确保工程用优质土料,采土要着重注意石料的质量,料场的地质勘探作用要有足够的保证,在工程实践中,往往只是依靠几个探洞就给相应石场定性,引进后不进行后续的调研筛查活动,大坝建筑材料与建筑级配不符,或是无法进行大规模的开采,不但会耗费更多成本还会有很大的安全隐患 。防渗土料的含水量的高低得不到有效的保证,被盲目的铺设到了相应位置,不但起不到原有的作用,还会降低堤坝的承重能力,使堤坝的牢固性和渗透性都大打折扣。为了确保堤坝的质量,必须对堤坝和原料厂进行反复的采样和比对,做好复查复勘工作,做到相应的
4结语
随着技术的发展和水利工程的完善,越来越多的防渗加固项目应运而生。不同的项目有这各自不同的原理以及优缺点。纵然有了更多更广的选择范围,我们也应该在深入调查后选择最为合适的加固防渗措施,相关技术人员也应该更加完善相关方法,增强创新能力,使堤坝工程更大程度的推动我国建筑业,工农业的发展,进而推动经济发展。
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