滕娟 劉穎 吳澤昊
摘? 要:我國的水力資源極其豐厚,但隨之而來的則是各種各樣的洪澇災害問題。水利工程的建成既可以利用蓄水用于發(fā)電以及灌溉,同時也可以有效預防洪澇災害的發(fā)生,尤其是在一些流量較大的河流中,提前做好堤防設施是十分重要的。水利工程中堤防滲水是一個常見現(xiàn)象,但堤防滲水所帶來的危害則極為致命,甚至可以影響整個堤防水利工程的質(zhì)量,因此文章主要分析了我國堤防防滲加固方案中防滲墻技術的不同類型,以及其對應的防身效果和應用場合,希望可以為相關從業(yè)人員提供一些建議。
關鍵詞:堤防加固工程;防滲墻技術;防滲效果;應用條件
中圖分類號:TV871? ? ? ? ?文獻標志碼:A? ? ? ? ?文章編號:2095-2945(2020)16-0169-02
Abstract: China's hydropower resources are extremely rich, but recently there arose various flood and waterlogging problems. The completion of a water conservancy project can not only use water storage for power generation and irrigation, but also effectively prevent floods. Especially in some rivers with large flows, it is very important to make dyke facilities in advance. Leakage in dikes is a common phenomenon in water conservancy projects, but the harm caused by dike seepage is extremely fatal, and can even affect the quality of the entire dike waterproofing project. Therefore, this paper mainly analyzes the differences in the technology of seepage prevention walls in dike seepage reinforcement schemes type, as well as its corresponding self-defense effect and application occasions, so as to provide some suggestions for related practitioners.
Keywords: dike reinforcement engineering; seepage prevention wall technology; seepage prevention effect; application conditions
1 水利工程中堤防防滲施工的重要作用
為了能夠更好地利用我國現(xiàn)有的水利資源,我國修建了各式各樣的水利工程,既可以保證河運的安全又能夠防止洪澇災害,同時又能協(xié)助進行當?shù)氐霓r(nóng)業(yè)灌溉。這其中,水利工程最重要的功能還是防止洪澇災害侵犯河流流域人類的聚居區(qū)域以及農(nóng)田、建筑等。水利工程通過對河流流量進行調(diào)控,可以保證在發(fā)生洪水時,減小對堤壩附近地區(qū)的損害,保障人民的生命財產(chǎn)安全。為了能夠更好地延長水利工程的壽命、發(fā)揮水利工程的功用,人們需要做好防滲措施,從而更好地保證水利工程的質(zhì)量。
2 水利工程中常用的防滲施工技術
2.1 帷幕灌漿
帷幕灌漿主要包括劈裂灌漿和滲透灌漿,劈裂灌漿主要是依靠灌漿的壓力將壩體有目的性地劈開,通過灌注進去的漿液形成防滲帷幕,主要用于成本低廉、設備簡單的小于三十米的心墻壩和均質(zhì)壩當中。滲透灌漿則是通過施加高壓將灌漿滲透進地層孔隙當中去,從而形成防護帷幕,滲透灌漿的適用性更廣,但是造價頗高。
2.2 混凝土防滲墻
與帷幕灌漿防滲方法相比,混凝土防滲墻各方面性能最為平均,性能最為可靠。防滲墻在挖孔過程中存在泥漿和泥皮的滲透情況,因此可以形成一個可靠的隔水層,可以起到有效的防滲作用。同時,水泥土防滲墻技術是最容易進行質(zhì)量檢測的方案,因此施工質(zhì)量相較前兩種方法更容易得到保證。這種技術主要是垂直防滲效果的發(fā)揮,比較適用于顆粒狀的土質(zhì)當中,而且具備非常好的防滲效果。
3 防滲墻的幾種結(jié)構形式
一般情況下,混凝土防滲墻主要分為全封閉式防滲墻、不完全封閉式防滲墻以及懸掛式防滲墻。一般來說懸掛式防滲墻適用于較強的透水層中,而不完全封閉式防滲墻可以穿過較強透水層,進入弱透水層。全封閉式防滲墻處于較弱的透水層中。
4 不同結(jié)構形式防滲墻的防滲效果對比
4.1 懸掛式防滲墻的防滲效果
本文主要以上層結(jié)構的壩體作為研究對象,弱透水覆蓋厚度為兩米,透水層有五十厘米,外灘寬度則綜合考慮了從幾十米到三百米不同的若干種情況,首先以四十米計算斷面來考慮,就總體而言,下游周邊滲流場不規(guī)則變化對防滲墻整體的影響可以忽略不計。
通過計算可以得出結(jié)論,不論外灘寬度為幾十米還是幾百米,懸掛式防滲墻都可以降低平臺腳的垂直逸出比降,伴隨著防滲墻進入水層的深度與透水層的厚度的比例的下降,平臺腳的垂直逸出比降也隨之降低。
圖1 內(nèi)平臺腳垂直出逸比降和防滲墻貫入比的關系曲線圖
4.2 不完全封閉式防滲墻的防滲效果
不完全封閉式防滲墻防滲效果主要體現(xiàn)不完全封閉式防滲墻表面的防水依托層以及防滲墻本體兩方面,而不完全封閉式防滲墻表面的防水依托層性能又受到防滲墻本身滲透性和防滲墻厚度的影響。除了防滲墻防水依托層的作用,弱透水覆蓋層的厚度,外灘寬度,依托層的滲透性都影響著不完全封閉式防滲墻的防滲效果。
4.2.1 防滲依托層的影響
內(nèi)平臺腳垂直出逸比降會隨著防滲依托層的滲透性變化而變化,近似成正比關系,而且有滲透墻時的內(nèi)平臺腳垂直出逸比降較無滲透墻時的內(nèi)平臺腳垂直出逸比降更低。伴隨不完全封閉式防滲墻防水依托層厚度的不斷增加,內(nèi)平臺腳垂直出逸比降會不斷下降,且有防滲墻時平臺腳垂直出逸比降明顯比沒有防滲墻時平臺腳垂直出逸比降高,而且防水依托層的厚度越大,防滲效果則越好。
綜上所述可以得出結(jié)論,防滲墻額的防滲效果主要與防滲依托層的厚度和滲透系數(shù)的比值有關,成正比關系,若防滲依托層的厚度和滲透系數(shù)的比值變大,則說明防滲墻的防滲效果更好,若比值較小,則說明防滲墻的防滲效果較弱。
4.2.2 弱透水性覆蓋層的影響
弱透水性覆蓋層的滲透性和厚度同樣會影響壩體防滲墻的防滲效果,伴隨著弱透水性覆蓋層厚度的減小,內(nèi)平臺腳垂直出逸比降越小,且有防滲墻時明顯內(nèi)平臺腳垂直出逸比降更低,防滲墻的防滲效果更為出色。
4.3 全封閉式防滲墻的防滲效果
全封閉式防滲墻的防滲效果在滿足堤防加固工程設計標準要求的前提下,相較于懸掛式防滲墻和不完全封閉式防滲墻,效果最好。因此在實際堤防加固工程中,在起初設計時就需要嚴格明確嵌巖的適合深度,以及基巖的完整性,合理設計全封閉式防滲墻。如果壩體本身的防滲性能非常好,那么全封閉式防滲墻的防滲效果也就十分優(yōu)秀。但嵌巖的適合深度在此類情況中很難得到,而且如果基巖的表面不平整,設計合理的嵌巖深度,可以保證全封閉式防滲墻的防滲效果。
5 不同結(jié)構形式防滲墻的應用條件
5.1 懸掛式防滲墻
通常情況下,懸掛式防滲墻主要應用在壩體出現(xiàn)裂縫,且土質(zhì)結(jié)構松散的工程中。因此懸掛式防滲墻主要應用在壩身的加固工程中。如果想要在壩基處運用懸掛式防滲墻,則要詳細考慮壩基具體情況才能夠確定懸掛式防滲墻的合理厚度。
5.2 不完全封閉式防滲墻
不完全封閉式防滲墻的影響因素比較多,主要是防滲依托層和弱透水性覆蓋層的影響較大,因此不完全封閉式防滲墻的應用應該多元因素綜合考慮,才能更好地發(fā)揮不完全封閉式防滲墻的防滲效果。如果防滲依托層的深度太深,整個堤防加固工程的工作量也隨之增大,所采取的施工方案以及進度也受到影響。因此在設計不完全封閉式防滲墻時主要需要考慮防滲依托層的厚度以及弱透水性覆蓋層滲透性。
5.3 全封閉式防滲墻
全封閉式防滲墻的設計核心在于防身底板的深度設計,防滲底板的完整性以及滲透性主要影響了全封閉式防滲墻的滲透性,施工人員需要在施工前確定好壩基具體情況,才能夠更全面地發(fā)揮出全封閉式防滲墻的防滲效果。
6 結(jié)束語
不同特征的堤防加固工程需要根據(jù)當?shù)氐牡刭|(zhì)特征、水文特征采取合適的防滲墻種類,本文主要分析了不同防滲墻的防滲效果以及應用情況,防滲墻的防滲效果越好,則更能夠保證堤防加固工程的質(zhì)量。在實際工程中需要因地制宜,全面分析了壩體工程的滲流狀態(tài),采取合理的防滲墻方案,才能保證堤防加固工程的工程質(zhì)量以及防滲效果。
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