秦飛翔
摘要:巖溶地區碳酸巖廣泛出露,在特殊的巖溶地質環境下,多年來修建了一批水利工程,為工農業發展做出了貢獻。由于所處的特殊地質環境,有不少水庫存在不同程度的滲漏。假如不采用適當的方法來控制滲漏,就會加劇圍壩和壩基的滲漏量,從而影響水庫的蓄水功能,還會帶來比較大的安全隱患。本文主要對水庫大壩防滲處理原則和水庫大壩防滲技術進行了闡述,以供參考。
關鍵詞:巖溶區;滲漏;分析;治理
在過去多年的水利水電開發建設過程中,地質條件較為優越的壩址均已被優先開發,但隨著中國西部大開發戰略的不斷深入,國民經濟的不斷發展,西南地區的水利水電投入也在逐年增加,還將不斷有新的水利水電項目投入建設。而西南地區地處碳酸鹽巖集中分布區,今后將會遇到更多巖溶地區的水利水電工程項目,這對巖溶地區水庫的滲漏分析提出了更高的要求。在巖溶地區興建水庫工程,水庫滲漏常常是其主要工程地質問題,因此應加強對前期地質勘探的投入和對庫壩區水庫滲漏問題進行專門的地質勘察,重點是查明巖溶發育規律和滲漏方式以及滲漏邊界等工程地質條件,做好防滲處理方案,
1水庫大壩防滲處理原則
1.1大壩滲漏的原因分析。
要想解決大壩的滲漏問題,前提是必須要弄清楚大壩滲漏的原因。我國的大壩類型大部分都是土石壩,出現大壩滲漏問題的原因一般有兩種。第一種就是由于滲流而引起的破壞。根據我國的相關調查表示,由于滲流變形而造成大壩出現問題占所有原因的60%。這種情況的出現主要就是因為大壩基底滲流,使壩基巖石層中的石子或者土粒發生松動而引起滲漏。第二種是壩體變形引起的破壞。在滲流的影響下,壩體內部物質分布不均勻,對滲流的抵抗力變小,最終引起某些薄弱的部位出現變形,甚至倒塌,這種現象就屬于變形破壞。
1.2 大壩防滲處理的原則。
大壩的防滲處理工作在水利工程中是一項十分重要的工作,防滲處理需要遵循很多的原則。防滲處理的要求基本體現在以下四個方面:功能用途、設計技術、工程成本和安全環保。在功能用途方面,需要滿足基本功能,符合“上堵下排”的原則;技術方面,要求技術合理,達到各項技術指標;工程成本不應超過預算,提前做好相關工作,使工程又經濟又合理;在環保方面,工程不造成環境破壞,也不會對人文環境造成不好的影響。
2水庫大壩防滲技術
2.1 劈裂帷幕灌漿技術
這是一項較成熟的壩體防滲技術,其原理是利用灌漿的方法解決壩體變形和滲透問題。
劈裂灌漿是指沿著壩軸線布置灌漿孔,根據壩體應力分布規律,有控制性的將壩體沿壩軸線劈形,向里灌入型號匹配的漿體,最終讓其形成一道垂直于地面方向的接連整體,這樣就使壩體滲透問題得以有效解決。
2. 2 高壓噴射灌漿技術
這項技術的基礎是靜壓灌漿技術,且與水力采煤技術相結合而發明出來的。
它實現的原理是借助射流的力量,將壩下地層進行攪動切割,改變地層原來的結構與組織,將水泥漿射入到壩體中,與壩體形成一體,從而防止大壩滲透。利用此技術形成的壩體結構密度大,強度大,有很好的防滲性能。
2. 3 復合土工膜技術
復合土工膜有一布一膜、二布一膜等類型,它是將非機織型土工織物與土工薄膜采用擠壓、滾壓、噴涂等方法形成的,薄膜的作用是防滲防水,織物的作用是提升薄膜強度。土工膜本身無強度,它發揮其作用時須依靠其所在側面的壩體材料。它作用的發揮與其所處的位置有著一定的關系。因土工膜自身質土柔軟,它在壩體中只起到防滲作用,無加固作用,因而,此防滲方法的使用還應與其他技術相結合。
2.4排滲技術
排滲做法包括:壩體滲漏時設置導滲溝、貼坡排水;壩基滲漏設置排滲溝、排水蓋重、減壓井等。導滲溝是在壩坡面開設淺溝,然后以礫石、砂、碎石等材料回填成反濾層。貼坡排水是在下游坡面清理掉護坡后,鋪設貼坡砂層。排滲溝是在大壩下游壩基設置排滲明溝或暗溝。排水蓋重是在大壩下游壩基滲水區域鋪設反濾層,在反濾層上鋪筑塊石層或土層,這稱之為蓋重。減壓井也是人工滲流出口,設置在大壩下游坡腳處,可穩定滲流,降低壩體浸潤線。
3總結
本文主要對巖溶地區的水庫大壩防滲處理措施進行了介紹。水庫大壩滲漏問題層出不窮,因此要不斷完善防滲處理技術,提高了我國水利工程建設水平。防滲處理可以讓壩基的強度增加,而且還能讓壩基更耐用。在對壩基做防滲處理的時候,不僅要注意施工工藝的選擇,同時還要保證施工的效益。隨著大壩防滲漏技術類型的增多,我們也不能盲目選取,應該采取科學合理的方法,還要保證操作的規范性,加強施工管理,才能確保水庫大壩防滲加固的效果,保證水庫的應用效果。
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(作者單位:玉溪市江川區水利局)