水利水電工程師分析水庫漿砌石重力壩滲漏原因及危害
我國很多的水庫之中都使用了漿砌石壩,它對(duì)于水庫地區(qū)的自然條件和經(jīng)濟(jì)條件的適應(yīng)性較強(qiáng),隨著山區(qū)、丘陵地帶水利建設(shè)規(guī)模的擴(kuò)大,這些地區(qū)往往道·較為不便,因此,導(dǎo)致建設(shè)所需的材料不方便運(yùn)輸,因此,水庫大壩都采用漿砌石壩體,直接從當(dāng)?shù)夭墒?、砌石,這也就促進(jìn)了漿砌石壩的使用。但是,當(dāng)前水庫的漿砌石壩大都存在著滲水的現(xiàn)象,其具體的原因?yàn)椋?/p>
一、水庫漿砌石重力壩滲水原因分析
漿砌石壩蓄水以后,在壩體下游面、壩后基礎(chǔ)巖和壩頭結(jié)合部有潤濕水分的部位成為滲水,這是水庫壩體普遍存在的現(xiàn)象。如果滲水現(xiàn)象繼續(xù)的發(fā)展,就將會(huì)形成水流或者噴涌,這種現(xiàn)象就稱做滲水,當(dāng)滲水現(xiàn)象較為嚴(yán)重的時(shí)候,對(duì)于壩體的危害就會(huì)比較的大。目前,造成滲水現(xiàn)象的原因主要有:設(shè)計(jì)原因、施工原因、環(huán)境原因。
(一)設(shè)計(jì)原因
水庫漿砌石重力壩的作用重大,是維持水庫安全性的保障,國家針對(duì)漿砌石壩的建設(shè)出臺(tái)了相關(guān)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),《漿砌石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》中要求水庫的漿砌石壩應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置防滲墻,這是防治滲水現(xiàn)象的基本措施,但是,部分漿砌石壩的設(shè)計(jì)不合理,忽略了壩體防滲墻的建設(shè),或者在施工建設(shè)中不遵守規(guī)范的操作規(guī)程,從而造成了防滲墻的質(zhì)量不符合壩體的防滲要求。再者,對(duì)于壩體建設(shè)存在著較多的問題,在壩體混凝土澆灌時(shí),砌筑槽中落入雜物等,再加上振搗的不徹底,從而影響了壩體結(jié)構(gòu)的密封性和堅(jiān)固性,導(dǎo)致在使用中出現(xiàn)壩面的局部開裂、斷裂,或者對(duì)于壩面結(jié)合處縫隙的處理不合格,造成勾縫處脫落,引發(fā)漿砌石重力壩的滲水。
(二)施工原因
造成滲水的另一個(gè)原因是施工質(zhì)量的不合格,在水庫地基施工時(shí),沒能徹底的清除底部的淤泥、雜物等,就開始了工程地基的建設(shè),導(dǎo)致了漿砌石壩整體結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)固;再者由于水庫的蓄水位較高,在壩體和壩基結(jié)合處的水壓力很強(qiáng),因此,水庫工程對(duì)于兩者之間結(jié)合處的施工質(zhì)量要求就很大,部分水庫工程存在著壩體和壩基結(jié)合不緊密的現(xiàn)象,從而很容易造成接觸帶滲滲和壩頭繞滲的現(xiàn)象出現(xiàn)。
(三)環(huán)境原因
水庫所處地區(qū)的地質(zhì)條件和自然環(huán)境也會(huì)影響漿砌石壩的密封性,有的地區(qū)的地質(zhì)土層是較為脆弱的灰?guī)r地層,這類地質(zhì)的抗承載力比較的差,壩體強(qiáng)大的重力會(huì)造成壩址基礎(chǔ)巖層的破碎裂縫,再加上壩底強(qiáng)大的水壓力,長此以往,就會(huì)導(dǎo)致壩體地基的縫隙不斷變大。此外有的地區(qū)的天氣條件較為的惡劣,如溫度較低、降雨較多,氣候潮濕,這些因素都會(huì)造成壩體長期的受到凍融、沖蝕、溶蝕和潛蝕的作用,從而引起滲水現(xiàn)象的發(fā)生。
二、水庫漿砌石重力壩滲水造成的危害
漿砌石壩的滲水會(huì)帶來很多的危害,具體表現(xiàn)為:
(一)造成資源的浪費(fèi)
建設(shè)水庫的作用是利用人工建設(shè)壩體把河流水儲(chǔ)存起來,利用水位的勢能差進(jìn)行發(fā)電,或者調(diào)節(jié)水量的季節(jié)性變化,為人類的活動(dòng)需求提供方便,因此,提高蓄水的利用率就可以提高水庫的整體效益。但是,漿砌石壩的滲水會(huì)造成水資源的損失,而損失的這部分水資源是不能帶來任何應(yīng)用價(jià)值的,因此,這就降低了水資源的利用率。
(二)對(duì)壩體結(jié)構(gòu)造成損害
水庫漿砌石壩出現(xiàn)滲水現(xiàn)象后,如果不能及時(shí)的發(fā)現(xiàn)泄?jié)B的源頭,由于水庫水位較高,在縫隙泄?jié)B處的壓強(qiáng)很大,就會(huì)對(duì)裂縫造成更大的沖擊力,長此以往,就會(huì)形成更大的裂縫,甚至?xí)斐蓢娪楷F(xiàn)象的出現(xiàn)。此外,滲滲的水會(huì)進(jìn)入壩體的混凝土結(jié)構(gòu)當(dāng)中,如果壩體混凝土結(jié)構(gòu)存在著蜂窩空隙,水就會(huì)侵入壩體結(jié)構(gòu),造成混凝土結(jié)構(gòu)的腐蝕,尤其是在氣溫較低的地方,泄?jié)B水凝結(jié)成冰,對(duì)壩體混凝土的損害更為的嚴(yán)重。
(三)影響大壩的耐久性
混凝土的溶蝕是評(píng)定混凝土結(jié)構(gòu)使用年限的重要指標(biāo),泄?jié)B水進(jìn)入漿砌石壩的內(nèi)部,就會(huì)造成混凝土結(jié)構(gòu)的游離鈣質(zhì)的析出,影響了混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性,降低了壩體的使用壽命。
三、水庫漿砌石重力壩滲水預(yù)防措施
針對(duì)上面分析的漿砌石壩滲水現(xiàn)象的原因和危害,在水庫壩體建設(shè)中要重視漿砌石壩體的防滲透施工,在施工中加強(qiáng)地質(zhì)狀況和氣候情況的勘察工作,規(guī)范壩體的防水墻的建設(shè),提高壩體的加固技術(shù),提高后期使用過程中的質(zhì)量檢測工作。
(一)提高加固技術(shù)
混凝土灌漿加固是治理漿砌石壩體滲水普遍采用的措施,這種方法分為三種,即上游堵灌、中間截灌、下游跟蹤灌漿。主要工作是填充壩體滲洞和空隙,防治滲滲,避免泄?jié)B,形成堅(jiān)固的防滲墻。壩體上游堵灌應(yīng)用于堵塞裂縫,增強(qiáng)壩體的承載能力和堅(jiān)固性,壩體下游追蹤固結(jié)灌漿,針對(duì)下游壩體的滲水孔,進(jìn)行灌漿加固,增強(qiáng)壩面的抗沖刷能力。加固工作好包括壩面的重新勾縫,把壩面上存在的縫隙,進(jìn)行清除洗凈后,使用高標(biāo)準(zhǔn)的水泥漿和防水材料進(jìn)行重新勾縫,提高壩面的防滲透能力和抗凍融性。在水庫漿砌石壩體的加固中采用“前堵、中截、后跟蹤”的灌漿技術(shù),在配合壩面的勾縫技術(shù),就能很好的預(yù)防壩面的滲滲。
(二)注重勘探和試驗(yàn)
其次,在灌漿施工前要做好勘探和試驗(yàn)工作,準(zhǔn)確掌握壩體的現(xiàn)狀和修復(fù)的位置,確定各種灌漿的參數(shù)。對(duì)于滲水的裂縫,進(jìn)行鉆孔勘探,查明其內(nèi)部構(gòu)造和受損狀況,是否存在著空洞和基巖結(jié)構(gòu)受損現(xiàn)象。同時(shí)進(jìn)行壓力抬動(dòng)試驗(yàn),確定壩基和壩體的承載力狀況,確定灌漿加固工作中采用的灌漿壓力,確保在不破壞壩體結(jié)構(gòu)的條件下,進(jìn)行有效的灌注工作;再者是壓水試驗(yàn),根據(jù)測定的水壓確定混凝土漿液的濃度,以保證灌注漿液的固結(jié)效果。
(三)提高質(zhì)量檢測
在水庫加固工作的施工過程之中,要加強(qiáng)質(zhì)量的監(jiān)督,從原材到施工操作都要嚴(yán)格的遵守國家的相關(guān)規(guī)定,保證施工的各個(gè)環(huán)節(jié)合格,避免加固工作的返工;另外,在加固工作完成后,相關(guān)部門應(yīng)當(dāng)及時(shí)檢測水情變化,科學(xué)的安排調(diào)水工作,確保加固工作的有效性;最后,加強(qiáng)水庫平時(shí)運(yùn)行的質(zhì)量監(jiān)控,定期地進(jìn)質(zhì)量檢測實(shí)驗(yàn)和壩體泄?jié)B縫隙排查,及時(shí)發(fā)現(xiàn)泄?jié)B源,及時(shí)進(jìn)行加固處理,防治加深對(duì)漿砌石壩體結(jié)構(gòu)的損害。
四、結(jié)束語
水庫漿砌石壩體的質(zhì)量安全關(guān)系重大,相關(guān)部門要重視壩體出現(xiàn)的滲滲現(xiàn)象,深入分析其滲滲原因,水庫沒有放空條件,所以壩體的防治滲滲施工工作開展的難度較大,負(fù)責(zé)部門應(yīng)當(dāng)選擇科學(xué)合理的滲水防治措施,并嚴(yán)格監(jiān)督施工管理,同時(shí)在漿砌石壩體加固工作完成后,要加強(qiáng)水庫水位的檢測,安排合理的調(diào)水工作,確保加固工作的有效性。
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