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堤坝渗水的成因及防护技术方案研究

2024-05-23 来源:华佗小知识


堤坝渗水的成因及防护技术方案研究

现如今,我国的水库堤坝所存在的问题逐渐增多,对周边人们的生命财产安全有着严重的威胁,同时对社会的安全稳定也造成了一定影响。本文分析了我国堤坝渗水的成因,并对堤坝渗水防护技术方案进行了研究。

标签:堤坝;渗水;成因;技术方案

引言

对于祖国的大多数河流而言,河流面积较为宽广,为了能够实现防洪、灌溉的目的,建立了大量的堤坝工程,对我国经济效益和社会效益的提升具有非常重要的作用。但是,由于堤坝长期被河水冲击,慢慢的一些问题开始暴露出来,最明显的就是堤坝渗水,如果不能及时解决这一问题,会造成非常严重的后果。

1、堤坝渗水防护的意义

在20世纪,我国堤坝建设所用的材料大部分都是就近取材,大多数的堤坝都是一种形式。在这种情况下,堤坝建设质量无法得到保证。除此之外,在进行堤坝的选址时科学性也有所欠缺,没有对建设工程进行严格的检测和规划,再加上受到当时环境、经济以及技术的影响,导致存在很多安全方面的问题。对于目前的堤坝而言,主要存在以下几点问题:防洪标准缺乏保障依据、无法按照规定以及相关政策开展相应工作,因此堤坝的整体质量相对来说比较差。再有,因为一些堤坝建设的时间比较长,导致出现了渗水的现象,这对堤坝的安全造成了非常严重的影响。由此可见,堤坝渗水问题的防护和解决就显得异常重要。

2、堤坝渗水的具体成因分析

目前,我国堤坝渗水存在着很多的问题,其成因主要包括以下几方面:一是在堤坝渗水的情况下,岩石中的颗粒会不断移动,而且其结构成本也会发生改变,这种现象被人们称为渗透式破坏。造成这种现象的根本原因是渗流作用,这样不仅会导致抗剪强度的下降,坝体的其他部位也会出现变形情况,严重的话还会出现下滑、裂缝的现象。一旦堤坝渗水程度较为严重,软弱面的强度也会减小,这时岩土填充物方面就会发生变形。据有关资料表明,大约有40%的堤坝是因为渗水而破坏的,我国实际由渗水而造成破坏的堤坝在60%左右。由此可见,堤坝渗水会直接威胁到整个坝体的安全结构。二是砂砾石层的问题。堤坝的坝基渗水是因为堤坝的地势高低不平,并在河床处持续冲刷,久而久之就形成了厚度较强的砂砾石层。在这种情况下,砂砾活动会导致冲蚀洞的形成,直接危及堤坝的安全,甚至还会出现集中渗漏点。三是绕坝渗水。这种渗水问题一般出现在两岸山体和山坡之间,其根本原因是该地区的地质环境比较险恶,土层比较松散,其中还会掺杂一些污染物。四是堤坝坝体年久失修。因为这个原因发生渗水现象的堤坝不在少数,工作人员一定要对其引起高度重视。

3、堤坝渗水防护技术方案研究

3.1反滤层导渗

对于堤坝渗水的严重情况来讲,背水坡上面的土体又比较松软,这时要想挖反滤导渗沟可能会存在一定的难度。在这种情况下,可以通过修建反滤层的方式来实现反滤导渗,有效控制堤坝渗水情况。按照反滤材料的不同,具体的方法有以下几种:一是砂石料反滤层。在进行砂石料反滤层的修建时,要先清理表层的杂物和垃圾,之后在的渗水区域中开挖深度在20cm左右的沟渠,将砂石料铺设在里面,压上石块,防止渗水问题愈发严重。二是土工织物反滤层。确保背水坡渗水区域内的垃圾清理干净之后,铺设一层土工织物,土工织物的尺寸一定要准确无误,在土工织物上面还要铺设透水材料,其厚度应该在50cm左右。然后盖上席片、草袋等,并用石块压严实。

3.2临水截渗

3.2.1黏土前戗截渗

在采取该种方法进行堤坝渗水防护时,可以在堤坝前水深以及渗水范围的基础上明确前戗修筑的具体尺寸,通常情况下前戗顶宽在4m左右,戗顶比水位高出1m左右,长度比渗水范围长出10m左右。在抛填黏土的过程中,可以将黏土准备在迎水坡肩上,之后自上而下、从里到外慢慢向水中渗入,因为土料在入水之后就会产生崩解、固结等反应,然后形成黏土前戗,能够起到很好的防渗作用。

3.2.2土工膜截渗

在水位比较低、缺少黏土的情况下,可以选择土工膜截渗法,这种方法不仅施工简单,而且投入成本较低,可以从以下几方面开展防渗工作:一是进行土工膜的选择,将坡面、坝基附近清理干净,防止造成土工膜破裂。二是分析渗水程度,明确土工膜的宽度,提前进行黏结和焊接,铺在坡面上,最好超出迎水坡脚1m以上。三是在正式铺设之前,要将土工膜缠在8-10m的滚筒上面,放在迎水坡肩上,在铺设时将土工膜下边与滚筒进行粘结,确保土工膜平铺在坡面上,起到良好的防渗效果。

3.3反滤导渗沟

在堤坝背水坡出现非常严重的渗水问题时,就可以挖导渗沟,并铺设反滤材料,将渗水顺利排出,控制堤坝渗水险情。通过对铺设反滤材料进行分析,不同的材料其导渗沟的做法也是不同的,主要包括以下几种做法:一是砂石料导渗沟。一般情况下,砂石料导渗沟是沿着堤坝边坡竖沟间隔10m左右挖一条沟,深度和宽度要大于0.5m。之后再沿着坡脚挖一条纵向流通的排水沟,并填满反滤料,为了能够实现渗水的有效流通,可以将排水沟与附近原本的排水沟渠连接在一起,将渗水顺利排出。随后,可以在背水坡上开挖导渗沟,将其与排水沟连接,按照要求进行滤料的铺设。如果导渗沟开挖成功之后渗水流通仍然不是特别顺

畅,可以增加竖沟之间的密度,加大反滤导渗的效果。为了避免泥土掉落在导渗沟中,可以在导渗沟上面盖上席片,再用石块、砂袋进行保护。二是土工织物导渗沟。在甘肃临夏某堤坝工程的运行过程中,由于當地缺少砂石料,因此就将土工织物当作了反滤导渗材料,导渗沟的开挖方法与砂石料导渗沟一样。

结语

综上所述,堤坝建设是我国水利事业中非常重要的一项内容,不仅能够有效防治洪涝灾害,还能起到蓄水、灌溉的作用。因此,一定要对堤坝渗水的防护引起重视,从而促进我国水利建设的持续发展。

参考文献:

[1]宋玲.堤坝工程的渗透防护与加固[J].科技创新与应用,2013,(9).

[2]黄丽珠.水利工程施工中堤坝防渗加固技术的应用[J].科技创新与应用,2013,(29).

[3]李昌兵.水利堤坝工程防渗加固工艺研究[J].企业技术开发,2012,(23).

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