水閘設計中淺淡水閘防滲處理方法

【摘要】在現代水利工程建設過程中，水閘應用范圍非常的廣泛，設計與建設階段，水閘防滲和排水措施都會在不同程度上對水利工程質量與服役期限，因此加強對水閘防滲與排水問題的研究，具有非常重大的現實意義。本文先簡單介紹了水閘工作與應用特點進行了分析，再論述水閘運用過程中常見的問題及水閘滲漏的原因分析 、有效防止水閘滲漏的方法或措施。

【關鍵詞】水閘；防滲處理；水閘設計

1、水閘工作與應用特點分析

實踐中可以看到，當前國內多數平原地帶的水閘主要建設在土基之上，較之于少量建在巖基之上的岸邊溢洪道，主要表現出以下特點。土基本身的壓縮性相對較大一些，而且其承載能力相對較低，因此產生的沉降、沉降差等相對較大一些，很容易引發閘室傾斜或者止水破壞，甚至造成閘門底板斷裂或塑性破壞，最終導致水閘事故。在水閘泄洪過程中，雖然其流速并不高，但是水流還具有一定的剩余能量，如果土基抗沖能力相對較小，則很容易被水流沖刷。實踐中可以看到，土基因滲透水流作用而容易出現嚴重的滲透性變形，尤其是粉細砂地基，而且閘后很易發生翻砂、冒水等問題，對閘基、兩岸產生嚴重的影響，比如造成掏空、水閘沉降以及傾斜或者斷裂等現象。

2、水閘運用過程中常見的問題及水閘滲漏的原因分析

2.1水閘運用過程中常見的問題

隨著我國社會經濟的發展和水利工程事業的進步，我國水閘防滲控制能力已經有了較大提升，但因為水閘的運用范圍非常廣泛，其所處環境十分特別，常常會遇到各種各樣問題。水利工程新建立的水閘可能會因為施工技術及施工工藝等因素影響，致使水閘施工質量存有問題，導致一些水閘運行一段時間后就不能發揮其功效。水閘地基一直要承受水流沖刷，日久天長會出現一些沉降，進而使水閘地基失去穩定性，嚴重時根基會發生變形。由于水閘需要在浸水環境里運行，一些構件或部件非常容易老化或被銹蝕，加上各地區氣溫變化等環境影響，水閘經常經歷冰凍與融化過程，水閘長時間受水流沖擊作用，其使用安全性也難以保證。

2.2影響水閘滲漏的主要原因

正常情況下，設計水閘的止水伸縮縫時，必須有嚴格的規范與標準對伸縮縫加以要求，施工過程可能有一些導致水閘滲漏的因素。止水片有孔縫、砂眼或接縫缺陷，水閘也極易發生滲漏。止水片上存有大量油漬、水泥渣等污物，由于這些污物未徹底清理掉，混凝土的澆筑質量就會受到影響。如果止水片在運用水閘過程中未發揮其加強密封性作用，閘體結合位置就存有滲水缺陷，止水片對水閘的防滲作用就難以充分發揮出來。所以，需要定期清理止水片。混凝土的施工質量不合理，水閘閘體的位置就會發生偏移或變形，混凝土容易受外界溫度影響而出現開裂，并受水流長時間沖擊會出現沉降，這些都給混凝土穩定性造成一定影響。

3、有效防止水閘滲漏的方法或措施

3.1科學設計排水孔的位置與尺寸

為減少護坦位置滲透壓，要在水平護坦出設計一些垂直的排水孔，并在排水孔下方鋪設反濾層。在水平護坦附近，部分水閘消力池下方排水孔一直設置到尾部，這種方法存有一定缺陷。因為水閘里出來的水流，在經過平穩的整流以后要從陡坡流至消力池底板，并在相交位置產生收縮水深急流。此處位置不僅流速快、動能也非常高，若在該位置布置排水孔，基部壓力就會作用于排水孔的細粒結構，一些細粒結構會被孔吸住，長時間下去，底板處極有可能被掏空，因此，設計消力池后部時要設計一些垂直型的排水孔，這樣能夠使池底板滲壓降低。

3.2提升閘基排水性能，做好閘基排水工作

水閘的重要功效是有效控制水流排放，要獲得良好的水流排放效果，必須關注消力池下部排水、閘基排水和翼墻排水問題，這就需要提升閘基排水排水性能。由于上游和下水存有水位差，上游水會在河床位置深入，井防滲鋪蓋、反濾層等，自排水孔到達下游，地基接觸面積隔水鋪蓋都會變成地下輪廓線，設計地下輪廓線的原則是高防低排。高防低排是在高水位的位置設計淺齒墻和板樁，擴大底板上游滲透面積，使底板所受壓力降低，在低水位側設計排滲管，使地基滲水盡快排除。土基上水閘通常運用平鋪型排水，平鋪型排水是運用具有良好透水功能的粗砂、亂石或礫石等護坦閘底，上游和下游間通過此處流通，進而減少閘底滲透壓。正常情況下，可以不專門設計排水體，只有將濾層中較大粗粒濾除就可以。一些水閘工程建設時，底板后水平整流段沒有設計平鋪型的排水體或沒有反濾層，這種設計方式會增加閘底板和陡坡段滲透壓，給水閘安全和穩定帶來嚴重影響。所以，在全面考慮水閘排水功能情況下，均需要將排水體布置在閘室后側的整流段位置，閘基滲透壓在處于排水體初始階段時應該為零。

3.3合理設計水閘建設位置

規劃水閘建設工作過程中，水閘選址工作非常重要。選擇水閘建設地址前要認真分析已經建成的水閘工程的失事情況，分析水閘失事的原因，常見的原因主要是建設地址地質條件較差，或是地質條件雖經過處理，但處理效果不是非常好，一些水閘地質是人工地基，致使水閘滲透破壞。選擇水閘地質是要滿足水閘安全穩定、可以保持穩定水流的劉泰穩定，且方便水閘管理。盡量根據水文條件和水閘地質條件選擇地質條件較好的天然地基，如果是巖石地基或承載力較大的土質地基最好，若天然地基地質條件較差，必須運用相關技術進行處理。

3.4有效處理水閘地基

處理水閘地基的方法有很多，目前，我國外水利工程在增強水閘地基承載力方面常用的方法有樁基法、墊層法。木樁加固法是樁基法里運用最多的一種，該方法因為木樁設計簡單、方便施工，又不容易受外界環境影響而水利工程使用廣泛使用。它是把閘底板和木樁的樁頭澆注到一起，產生較深的樁基礎。墊層法也叫做置換法，使用必須城市的地理處理法，它的加固原理簡單、施工方便，也能夠較好的確保施工質量，但只適用于處理淺層地基。

4、結束語

總而言之，水閘防滲與排水處理，關系著國民經濟的發展和人們的生產生活，因此應當對此加強重視和技術創新，只有這樣才能確保我國水利工程建設事業的可持續發展。

參考文獻：

[1]黃木順.淺談水閘的防滲及排水設計[J].中國水運（下半月），2012（05）.

[2]賈世華馮鐵賓 宋翠娥.談談水閘的防滲及排水設計 [J].城市建設理論研究（電子版），2012（26）.

作者簡介：賈云姣，女，助理工程師，主要從事水利工程設計工作。