淺析平原水閘側(cè)向滲透破壞原因及防治措施

呂大為 吳東偉 蔣健楠

江蘇省水利勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，江蘇揚(yáng)州 225217

加強(qiáng)平原水閘側(cè)向滲透破壞原因及防治措施研究，能夠使平原水閘在實(shí)踐中處于安全運(yùn)行狀態(tài)，最大限度地降低其應(yīng)用中的側(cè)向滲透破壞問題發(fā)生率，滿足平原水閘性能可靠性方面的要求。因此，需要從多個(gè)角度進(jìn)行考慮，找出平原水閘側(cè)向滲透破壞的原因，并有效開展相關(guān)的防治工作，運(yùn)用針對(duì)性強(qiáng)的防治措施進(jìn)行科學(xué)處理，促使平原水閘的安全性能得到科學(xué)保障，有利于提升平原水閘的潛在應(yīng)用價(jià)值，豐富其在側(cè)向滲透破壞影響應(yīng)對(duì)方面的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

1 平原水閘側(cè)向滲透破壞情況分析

在落實(shí)平原水閘方面的研究工作過程中，為了提升對(duì)水閘側(cè)向滲透破壞的認(rèn)知水平，需要對(duì)其破壞情況加以分析。具體表現(xiàn)為：

（1）受到側(cè)向滲透破壞作用的影響，導(dǎo)致平原水閘相關(guān)的建筑物回填土與堤身結(jié)合處出現(xiàn)裂縫，引發(fā)了漏水問題，且靠近堤身的水閘兩側(cè)土出現(xiàn)了不同程度的沉陷現(xiàn)象。

（2）水位低的一側(cè)，左、右翼墻及護(hù)坡裂縫處有滲水。

（3）在側(cè)向滲透破壞的作用下，也會(huì)使靠近水閘兩側(cè)的土在實(shí)踐中產(chǎn)生垂直閘室橫向的裂縫。

在這些不同問題的影響下，會(huì)對(duì)平原水閘的安全性能產(chǎn)生潛在威脅，導(dǎo)致水閘的安全應(yīng)用水平有所下降。

2 平原水閘側(cè)向滲透破壞的相關(guān)原因

對(duì)平原水閘側(cè)向滲透破壞情況進(jìn)行分析，為了使其中出現(xiàn)的問題得以高效處理，則需要總結(jié)好相關(guān)的原因，為平原水閘運(yùn)行過程中的性能優(yōu)化提供保障。實(shí)踐中的平原水閘側(cè)向滲透破壞的相關(guān)原因包括下述幾方面。

2.1 土質(zhì)不均勻，施工質(zhì)量缺乏保障

在平原水閘運(yùn)行過程中，由于其所在區(qū)域的土質(zhì)不均勻，且施工質(zhì)量缺乏保障，導(dǎo)致水閘運(yùn)行中發(fā)生了側(cè)向滲透破壞情況。具體表現(xiàn)為：

（1）基于平原水閘的回填土，其應(yīng)用中土粒體積較大的區(qū)域土體的空隙率大，可以提高水閘周圍土體的滲透能力。當(dāng)其側(cè)向滲透達(dá)到一定的程度，即滿足了滲透系數(shù)的允許范圍時(shí)，會(huì)使?jié)B透水作用下的平原水閘回填土中的小顆粒流失，加劇了側(cè)向滲漏破壞程度，影響著平原水閘應(yīng)用中的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。同時(shí)，受到土質(zhì)不均勻的影響，會(huì)使平原水閘所在區(qū)域的土體在滲透水的影響下形成了疏松帶，間接地增大了管涌及沉陷問題發(fā)生率，會(huì)對(duì)平原水閘的實(shí)踐應(yīng)用效果造成不同程度的影響。

（2）平原水閘施工中因回填土與建筑物及堤身結(jié)合處的土體不密實(shí)，且作業(yè)面較窄，使得實(shí)踐中的施工難度加大，難以為相關(guān)施工作業(yè)中的質(zhì)量方面提供保障，致使平原水閘受到側(cè)向滲透破壞影響。在此期間，水閘經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的浸泡，會(huì)對(duì)土體密實(shí)度產(chǎn)生影響，可能會(huì)引發(fā)沉陷問題，且靠近平原水閘的回填土沉陷現(xiàn)象更加明顯，遠(yuǎn)離水閘的一側(cè)會(huì)產(chǎn)生裂縫，影響其施工質(zhì)量的同時(shí)給平原水閘帶來了側(cè)向滲透破壞作用。

2.2 自然原因

在平原水閘長(zhǎng)期運(yùn)行過程中，自然原因也會(huì)導(dǎo)致其側(cè)向滲透破壞現(xiàn)象的出現(xiàn)，影響著水閘的安全運(yùn)行效果。具體表現(xiàn)為：

（1）當(dāng)平原水閘建成后，閘身兩側(cè)土體會(huì)隨著時(shí)間的推移而處于凍融循環(huán)過程中，導(dǎo)致土體與閘身結(jié)合處產(chǎn)生了空隙，會(huì)形成裂縫。此時(shí)，平原水閘運(yùn)行中上游滲水會(huì)通過裂縫而流向下游，會(huì)對(duì)水閘周圍的土體產(chǎn)生沖刷作用，從而給平原水閘的運(yùn)行埋下安全隱患，而且會(huì)受到側(cè)向滲透破壞作用的影響。

（2）在降雨、地質(zhì)條件等自然因素的共同作用下，會(huì)給平原水閘側(cè)向滲透破壞作用的產(chǎn)生創(chuàng)造有利的條件，導(dǎo)致水閘的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)加大。當(dāng)自然原因作用下的平原水閘處于不安全的運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，不僅會(huì)降低其運(yùn)行效率，也會(huì)影響水閘的使用壽命、生產(chǎn)效益等。

2.3 其他方面的原因

（1）管理維修工作開展不及時(shí)，資金投入力度有待加大。在平原水閘應(yīng)用過程中，受到管理及維修資金不足、人員責(zé)任意識(shí)薄弱等因素的影響，導(dǎo)致平原水閘運(yùn)行中所需的管理維修工作開展不及時(shí)，會(huì)導(dǎo)致水閘上、下游護(hù)砌坍塌、沖毀、翼墻出現(xiàn)裂縫等問題的發(fā)生，形成了側(cè)向滲透破壞的局面，給平原水閘的潛在應(yīng)用價(jià)值提升帶來了制約作用，加大了其運(yùn)行中的安全問題發(fā)生率。在資金投入力度有待加大的情況下，會(huì)影響平原水閘管理維修工作落實(shí)效果，導(dǎo)致水閘側(cè)向滲透破壞影響方面的應(yīng)對(duì)工作缺乏科學(xué)性，制約著平原水閘的應(yīng)用水平提升。

（2）設(shè)計(jì)方面的原因。在部分平原水閘設(shè)計(jì)過程中，由于存在著專業(yè)設(shè)計(jì)水平有待提升、設(shè)計(jì)理念有所落后、設(shè)計(jì)中的技術(shù)含量低等問題，導(dǎo)致平原水閘設(shè)計(jì)方案不夠完善，出現(xiàn)了排水設(shè)施不夠完善、側(cè)向土體抗?jié)B穩(wěn)定性缺乏考慮等現(xiàn)象，加劇了平原水閘側(cè)向滲透破壞程度，對(duì)其應(yīng)用效果產(chǎn)生了相應(yīng)的影響。

3 應(yīng)對(duì)平原水閘側(cè)向滲透破壞影響的防治措施探討

在落實(shí)平原水閘側(cè)向滲透破壞影響應(yīng)對(duì)工作過程中，需要加強(qiáng)相關(guān)的防治措施使用，給予平原水閘安全性能優(yōu)化可靠保障。

3.1 設(shè)計(jì)方面的防治措施

（1）基于平原水閘的相關(guān)設(shè)計(jì)工作開展，需要結(jié)合水閘的功能特性，并通過對(duì)其所在區(qū)域?qū)嶋H情況的考慮，針對(duì)性地開展防滲設(shè)計(jì)工作，控制好閘身橫斷面總寬度，且在專業(yè)理論知識(shí)、創(chuàng)新理念等要素的配合作用下，完善平原水閘兩側(cè)繞滲的防滲設(shè)計(jì)方案，促使后續(xù)的施工作業(yè)開展更具針對(duì)性，減少平原水閘側(cè)向滲透破壞作用的產(chǎn)生。

（2）由于水閘側(cè)向滲流及閘基滲流是一個(gè)連通的統(tǒng)一體系，因此，在進(jìn)行水閘側(cè)向防滲設(shè)計(jì)時(shí)，同樣應(yīng)根據(jù)閘基防滲的“高防低排”的設(shè)計(jì)原則，必須與閘下正槽相配合，以協(xié)調(diào)一致的方式進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)，促使平原水閘所需的防滲設(shè)計(jì)方案更加完善，具有良好的應(yīng)用價(jià)值。同時(shí)，平原水閘防滲設(shè)計(jì)中可考慮側(cè)向在垂直于岸墻或邊墻的方向增設(shè)截滲隔水的土工膜。土工膜的一側(cè)粘貼在岸墻或邊墻上，從而降低水閘回填土與水閘結(jié)合處縫隙的滲水問題發(fā)生率。在低水位的一側(cè)，為了提高滲水排出效率，避免土體顆粒流失，需要在靠近非防滲范圍段的護(hù)坡或翼墻后增設(shè)反濾層，細(xì)化平原水閘防滲設(shè)計(jì)內(nèi)容。除此之外，在應(yīng)對(duì)平原水閘回填土不均勻沉陷、裂縫等問題時(shí)，應(yīng)在其回填部位的底部增設(shè)一定厚度的灰土，確保平原水閘防滲設(shè)計(jì)有效性。

3.2 施工方面的防治措施

在開展平原水閘相關(guān)的施工作業(yè)時(shí)，為了提高其施工質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)對(duì)施工風(fēng)險(xiǎn)的有效應(yīng)對(duì)，則需要重視相關(guān)的防治措施運(yùn)用。具體表現(xiàn)為：

（1）平原水閘施工中選用回填土?xí)r，盡量選用抗?jié)B效果良好的黏性均質(zhì)土，考慮回填土的含水量，控制后土層夯實(shí)中的厚度，從而提高平原水閘回填土壓實(shí)度，滿足其施工質(zhì)量可靠性要求。

（2）施工單位應(yīng)加強(qiáng)對(duì)平原水閘回填土與原狀土、岸墻或邊墻結(jié)合處施工困難部位的質(zhì)量進(jìn)行重點(diǎn)檢查，處理好其中存在的問題，且回填土應(yīng)采用適宜的反濾料，避免造成反濾層堵塞現(xiàn)象的出現(xiàn)，促使平原水閘回填土應(yīng)用中的作用效果更加顯著，提高相關(guān)施工作業(yè)開展中的整體質(zhì)量。

（3）通過對(duì)專業(yè)培訓(xùn)活動(dòng)的積極開展、獎(jiǎng)懲機(jī)制的有效設(shè)施等，規(guī)范施工人員在平原水閘回填土施工中的操作行為，確保其施工質(zhì)量更加可靠，滿足平原水閘側(cè)向滲透破壞的科學(xué)防治要求。

3.3 管理方面的防治措施

結(jié)合我國(guó)水利工程的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展要求，在應(yīng)對(duì)平原水閘側(cè)向滲透破壞影響的過程中，也應(yīng)加強(qiáng)管理方面的防治措施使用。具體表現(xiàn)為：

（1）將精細(xì)化管理理念、全過程管理理念等融入平原水閘運(yùn)行管理過程中，促使相關(guān)的管理工作開展更加科學(xué)，滿足水閘應(yīng)用過程中的科學(xué)管理要求。

（2）在創(chuàng)新理念、豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)等要素的作用下，制定出切實(shí)有效的平原水閘維修管理機(jī)制并實(shí)施到位，逐漸加大資金方面的投入力度，給予水閘維修管理水平提升可靠保障，滿足平原水閘運(yùn)行過程有效管理方面的要求，優(yōu)化其使用功能。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，通過對(duì)這些防治措施的科學(xué)使用，可提升平原水閘側(cè)向滲透破壞影響方面的處理工作水平，促使平原水閘應(yīng)用中實(shí)際作用可充分發(fā)揮，避免對(duì)其工作性能造成不利的影響。因此，未來在提高平原水閘運(yùn)行效率與質(zhì)量的過程中，應(yīng)給予其側(cè)向滲透破壞原因與防治措施更多的關(guān)注，并將平原水閘運(yùn)行中的控制工作落實(shí)到位，消除其運(yùn)行中的安全隱患，并使水閘側(cè)向滲透破壞影響應(yīng)對(duì)工作開展更具科學(xué)性，滿足平原水閘高效運(yùn)行要求。