水利工程技术中土质堤防渗漏的原因及对策
2016-05-30王杨洁王玮
王杨洁 王玮
摘要:我国幅员辽阔地大物博在为我国人民提供了丰富资源与优质居住条件的同时也给我国的各类自然灾害预防带来的很大的挑战。我国是一个洪涝灾害的多发国,导致洪涝灾害的原因有很多其与我国的水系丰富有着直接的关系,而对于洪涝灾害的预防,我国使用最多的方式就是大堤防洪,利用堤坝来防御洪水。堤坝的种类有很多,不同种类的堤坝具有着不同的優势和缺点,其中被应用最广且造价相对低廉的就是土质堤防,土质堤防在我国的应用应当说有了上千年的历史,并且这种地方至今仍被改进和沿用。
关键词:水利工程 土质堤防 渗漏 原因 对策
中图分类号:TV5 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2016)08(b)-0000-00
我国是洪涝灾害的多发地区,因此对于水利工程建设的重视程度始终较高,在水利工程建设中土质堤防的建设显得尤为重要。我国最早关于堤防建设的应当是大禹时期,在那时我国就已经开始对筑堤防洪进行了研究。我国目前的土质堤防大部分都分布在青海、 四川、甘肃、 宁夏、 内蒙古、 陕西、 山西、 河南、 山东几个省区其大部分是为了防御来自黄河的洪水,并且大多是在历代旧堤上面修筑的。土质堤防虽然其价格相对廉价并且修筑的手段也较为简单但是其本身却有着很多的缺点,俗话说的“千里之堤毁于蚁穴”所指的堤防种类大部分就都是土质堤防。土质堤防最大的缺点就在于其很容易出现渗漏的现象,这种现象对于土质堤防的防洪性能带来了极大的负面效应,因此分析土质堤防渗漏的原因并且研究出一套能够预防渗漏的对策就显得十分重要了。
1.水利工程技术中土质堤防渗漏的原因
土质堤防的最大缺点就是容易发生渗漏,并且其发生渗漏的原因是多种多样的,很多不同的缺陷都可能会引起土质堤防的渗漏,如果我们想要让土质堤防更加安全就必须找到其渗漏的原因,并且将其彻底解决防止以后在发生类似的事件,下面我们就来分析一下土质堤防渗漏的原因。
1.1 设计上的缺陷
如今我们看到的土质堤很大一部分都是五六十年代所建设的土质堤防,在当时我国的工程建设无论是在设计上还是在质量上都是相对较差的。当时的土质堤防设计水平十分有限,并且因为一定的因素在当时又对土质堤防急于求成,要求极快的建设速度,在这样的情况下导致了很多水利工程的土质堤防都是一边施工一边进行堤防设计的,这种设计方法基本上是根本谈不上设计。在土质堤防设计时其根本不具备完整规范性的图纸,并且在设计思想上最多追求的也是工程的快速完成与原材料的节省,这就使得工程大部分都盲目的采取了坝下涵管和经济管径和经济边坡的方式,对于极端情况下的放水与泄洪及平时的检修都没有过多的考虑。并且其溢洪道的设计和放水涵管的设计尺寸都有所减小,而坝堤又过于单薄,而对于坝后的设计也没有考虑。这些设计上的缺陷使得渗漏现象时常出现。
1.2 施工上的缺陷
五六十年代所建立的土堤除了设计上的缺陷之外,其在建设施工方面同样存在着很多的缺陷,首先在那个时代本身就缺乏质量监控与质量控制的手段,并且在施工的过程中夯实工作做的不好其碾压强度不足,并且填筑土料当中含有大量的杂质,并且其中的土块也没有被粉碎和夯实,其累土的每一层厚度过大,分段施工接头处也没有做到有效地搭接。其次,就是我们经常看见的大坝经过很多次的加高的时候,由于在老土和新土结合的部分,没有做有效地处理,所以在结合层面上出现了分层现象。分层现象的出现会直接影响到土质堤防的防渗漏能力,其很可能导致水平相的渗漏现象。并且在土质堤防进行增高时没有做好防渗和截渗处理。
1.3 地质上的缺陷
很多土质堤防在建设时由于资金和时间的原因其对于土质的勘测工作几乎都是敷衍了事没有进行认真的勘探。而这样的情况就导致了其建立的位置通常是熔岩或者覆盖层较深的地方,在开工时没有好的挖掘或无法挖到新鲜基岩。而在发现了问题之后,由于技术和时间所限没有及时采取修筑防渗铺盖或实施帷幕灌浆办法,致使坝基渗漏和坝后沼泽化。
1.4 材料上的缺陷
在五六十年代所建立的水利工程其对于三材的缺乏是较为严重的,而在当时对于水利工程尤其是土质堤防的建设时间还有着较高的要求,这就使得他们为了赶进度部分圬工建筑物运用地产土水泥和石灰作胶结材料,或是运用陶、木、素混凝土或用凝灰岩凿成外方内圆的涵管作为放水建筑物,因为这些涵管强度差,抗腐蚀能力也低,所以,就有漏水和剥蚀的隐患。并且由于土质堤坝的涂料大多是使用了含水量较高并且其中还充斥着腐败植物杂质的水稻土或者腐质土,甚至有些地方还用了沙壤土,这些材料其实是无法作为坝体材料的,在当时也仅仅是权宜之计,这种材料会使得坝体整体不匀称且容易出现沉陷和渗水现象。
1.5 运行管理上的缺陷
由于在承包责任制实行以后,所以,很多水库处于没有人管理现状,因为无人管理导致了启闭设施、涵闸、拉杆严重失修和锈蚀,因而在汛期或干旱季节没有办法正常开启关闭,严重形成了无益弃水或大量漏水。
2.土质堤防渗漏的对策
对于土质堤防渗漏问题,在前面我们分析了其出现的原因,我们综合这些形成渗漏的原因提出了以下几个对策,首先是在土质堤防出现紧急情况是应先采取上堵下排的抢险措施,其次是在出现险情是应当采取临水截渗,稳定坝坡的措施,最后是在平时加强对土质堤防的巡查与检修工作。下面我们来依次对这些对策进行详细的介绍。
2.1 出现险情时采取上堵下排措施
上堵下排需要在迎水面查明漏水的地方,切断水来源,与此同时还要在背水坡渗漏部位,采取导渗和压渗,预防流土和险情进一步扩大。我们需要注意的是在背水坡渗水的地方据对不能用不能够透水或者透水性极差的材料进行堵截否则会引起更大的险情。
2.2 临水截渗、稳定坝坡
在土质堤防出现险情之后,最主要堵漏的措施就是利用临水截渗和稳定坝坡的方式。首先是在迎水面离堤脚2—3米处要用抛石以稳固堤脚、消杀水势,与此同时还可用土工膜(布)、彩条布贴面截渗或用有内衬塑料薄膜的编织袋加土封堵。如果其所在水域的风浪较小并且在附近有粘性土料那么在用船倒土时应当是自上而下,自里向外缓慢的倒土使得这些土能够淤积固定,从而达到封堵闭气的目的。如果水库水位比较钱浅的话,可以用松木椿和土袋筑一围堰在水面下,然后在围堰内倒土夯实并做好标记。要是发现有漏水现象,就要用土袋封堵漏水部位,在背水坡漏水处可用有反滤导渗能力的土工布、编织袋(布)摊铺贴护并加压块石或砂石料进行压渗。
2.3 加强土质堤防的巡查与检修工作
对于土质堤防由于其年代相对久远并且又有着渗漏的特性我们必须对土质堤防加强巡查工作,首先我们应当建立土质堤坝的管理团体,接下来制定一个合理的时间对土质堤防进行巡查工作,尤其是在防汛期这种巡查的频率应当不断的增加,并且当巡查时发现了土质堤坝出现了问题就应当进行及时的修补以保证土质堤坝的完整性和整体强度。并且渗漏现象其本身也不是无迹可寻的,作为巡查人员应当认真观察土质堤防的细节变化从而在根本上保证土质堤防的安全。
3.结束语
水利工程技术中的土质堤防渗漏对于土质堤防的防洪性能有着极大的威胁,并且这种威胁还会影响到附近居民的生命财产安全,对于这一点我们不能存有丝毫的马虎大意或者侥幸心理。在上面笔者已经介绍了关于土质堤防渗漏的原因及对策,希望这些原因与对策能够得到我们的足够重视从而使得土质堤防的安全性得以提高。
参考文献
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