淺談土石壩防滲變形的處理措施論文

淺談土石壩防滲變形的處理措施論文

　　土石壩在我國水利工程施工中由來已久，它的主要材料是由本地的土料、石材以及土石混合材料構成，經過有序的碾壓、回填等方式筑成的擋水大壩。由于使用的材料不同，土石壩可以分為以下幾種：石壩、土壩以及土石混合材料鑄成的混合型大壩。隨著我國經濟的發展，水利工程的發展也有了較大的進步，由于受到各方面環境條件的限制，在一些情況下，因為土石壩的滲漏問題，如果不及時處理，有可能會對人們生命財產安全造成嚴重危害，所以，必須采取有力措施，防止土石壩滲漏。

　　1土石壩滲透變形的含義及危害

　　土石壩由于長期在水中受到浸泡和沖刷，周圍土體在滲透作用下發生浮動變形，當土體的質量小于浮容重時，土石壩的土石就會逐漸被帶走，從而使土石壩發生變形。剛開始的大壩滲透能力不會造成土石流失，但是，如果不及時治理，日積月累，成年累月的沖刷，就會發生較大的土石壩滑坡或重大事故。

　　要根據土石壩出現滲透變形各個部分的實際情況進行分析，如果大壩下游壩坡的邊緣，發生的危害就大，如果在大壩的壩基里面發生涵洞，就會出現建筑物下陷，有時候還會出現塌陷等嚴重后果。

　　2土石壩滲透變形的成因

　　土石壩滲透變形有以下幾種形式：泥土受到沖刷后發生流失、管涌以及接觸性流土。因為泥土的顆粒的大小不同以及滲透程度的不同使土石壩發生滲流變形，主要是因為：(1)壩基的不透水層沒有和土石壩下面的截水槽相連，對于不穩定的地基沒有很好的處理，都會使壩基出現滲流，如果任其發展，就會使壩基變形或出現空洞甚至潰壩。(2)因為選用的土石材料在力學方面沒有認真思考，在建成土石壩工程時進行儲存水源時，對浸潤線的設置不合理，以至于土石壩的滲漏流出的水流從下游的壩坡斜面流出，使下游壩坡極不穩定。(3)在進行輸出水的涵洞和施行工程施工中，使用的漿液不均勻、混凝土比例配合沒有按照一定的標準，周圍的黏土夯實不嚴密，有時候在回填時不結實，也會使土石壩出現涵洞，從而引起滲透變形發生。(4)土石壩滲流的出現一般在大壩的壩心墻和斜面墻等處非常容易出現裂縫或者發生管涌，以至于引發壩體滲漏變形，破壞非常嚴重的有可能會出現壩體坍塌或者崩壩。(5)對水文地質條件和工程及其基礎防滲處理不重視，誤以為土石壩不需要高標準的基礎，造成基礎漏水，導致土石壩變形。

　　3土石壩滲透變形的形式

　　我國的許多地區，特別是南方，使土石壩滲漏并發生變形的原因主要有機械作用及化學作用，由于土石的這些作用，使壩體的某些部分發生破壞。依據土石壩的土質的不同以及涂料的質量的差別、防止滲漏和排除滲流的方法不同、水流的基本條件的不同，土石壩滲流存在以下四種情況：

　　3.1流土

　　由于土石壩滲流時泥土顆粒因為滲流逐漸加大，出現被帶走，并且壩體表層出現隆起或者沖出現象，這種滲流經常在土粒粗細比較均勻的黏性土壤和黏性不大的土體中出現。因滲流而發生土體斷裂、凸起和掉落。

　　3.2管涌

　　管涌經常出現在土石壩下方的地基和下游壩坡表層出現滲流的流出的地方。非黏性土壤的微小土粒在泥土小石塊的滲透影響下，持續的從孔洞中被沖出，當土壤中的微小顆粒到了某一速度時，泥土顆粒就被沖刷走，如果時間過長，壩體中的土壤顆粒被沖走的越來越多，空洞就會越來越大，這樣，土石壩的內部結構就會發生很大的改變，土石壩由于滲透發生變形。

　　3.3接觸流土

　　由于土石壩在相互相鄰的土層中的接觸面，會發生滲透系數較小的土層向較大的土層滲入，這種接觸性流動的土壤，對土石壩危害極大。

　　3.4接觸沖刷

　　接觸沖刷對土石壩的損壞程度，直接影響著土石壩經久耐用的年限。在壩體滲流經過地基相接觸的地方，以及和建筑物等接觸系數有很大差別的土層相接觸的時候，小的土石顆粒就會被沖刷流走。

　　土石壩滲透變形的形式在接觸沖刷中會較為單純，在一些特殊情況下，有可能出現兩種或兩種以上的情況，依據各不相同的滲透坡降情況、位置的差別、該地方的土料狀況等進行具體情況進行具體分析，進而制定出有效的保護措施。

　　4治理土石壩防滲變形的措施

　　4.1水平防滲

　　水平防滲的方法非常簡便易行，一般采取人力把黏土進行填埋或者使用自然的黏土進行填筑，這種方法非常簡便，也能夠因地制宜，花費時間短，施工作業面很大、造價低廉，不需要任何的設備和器材。但是在施工過程中要認真依照設計圖紙和有關要求，使土石壩的穩定性得到有效的控制，但如果滲透量加大，在土石壩基部有可能還會出現坡降現象。因此，必須通過防滲的方式實施水平蓋鋪，與下游的減小壓力，增加排水量的工程實施有機地聯系在一起。

　　4.2垂直防滲

　　在壩基透水層較薄并且隔水層厚度不大的前提下，應該使用垂直防滲的方法，并用封閉式防滲帷幕進行施工，從而使所有由于滲透變形的情況得到了徹底治理，這樣從根本上解決了土石壩的壩體和壩基的滲漏。通常用的防滲方法有以下三個方面：

　　4.2.1高壓噴射灌漿防滲。依據施工設計要求，在受到破壞的壩體周圍用鉆機實施鉆孔，然后把高壓噴射管放入鉆孔中，對鉆孔內的土體使用高壓水流沖刷，破壞里面的土體結構，然后沖入水泥漿液，并且和周圍土體充分混合、滲透、攪拌，然后逐漸提起噴嘴，待漿液凝固后，根據設計要求，確定好噴漿后的混凝土深度和厚度，從而與壩基緊密凝結在一起，很好地發揮防滲變形的優勢。

　　4.2.2建造混凝土防滲墻。為了使土石壩更加堅固，增強它的抗沖刷能力，可在土石壩壩體或土體的透水層和覆蓋層中建立槽型孔，同時使用高壓水泵把水泥漿液壓入槽型孔內部，使孔內的殘渣等物質被沖出孔外，接著再用直升套管向槽孔內部壓入混凝土，連續不斷的混凝土墻就這樣形成了，充分發揮阻止防滲變形的作用。

　　4.2.3土工膜防滲。使用土工膜防滲，能夠使滲透半徑加大，坡降變小、滲漏量變低，但是不能使滲流全部阻斷，并且此種防滲方法對壩體滲漏有一定作用，對多種滲漏的防治效果不大。

　　通過一系列防滲措施的實施，必須根據實際情況認真分析，防滲施工技術的提高是進一步加強土石壩穩定性的關鍵因素。因此，只有建立一支專業化、能力強、技術過硬、有豐富經驗的施工技術隊伍，才能保證工程質量。同時，還必須有足夠的土石壩防滲施工基金作保障，并能及時修繕、維護，一旦發現問題迅速處理，使管理和綜合利用有機結合起來，并且要積極學習一些國外防滲補漏的先進技術和經驗，使土石壩防滲變形工程有新的突破。

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