浅谈土石坝防渗变形的处理措施论文
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浅谈水库工程土石坝施工中的渗流问题与解决对策文章结合土石坝施工的实际工作经验,对工程中存在的渗流问题进行探讨,提出相应的解决对策,以此来保证工程质量。
标签:土石坝渗流水库工程土石坝是历史最为悠久的一种坝型,目前仍然被广泛应用,发展的态势也是最快的。
我国土石坝数量占到大坝总数的93%,优势非常明显。
土石坝很依赖当地的资源,就地取材,充分利用当地材料,例如土料、石料和混合料,通过抛填、碾压等方式筑成大坝。
关于土石坝的分类,主要有以下几种:土石坝按照材料可以分为土坝、堆石坝以及土石混合坝。
土石坝按照施工方法的不同可以分为碾压式、充填式、水中填土坝以及定向爆破堆石坝等。
土石坝具有节约运输成本、结构简单便于改造、适应变形的良好性能、施工工序较少等优点。
但是土石坝还具有坝身一般不能溢流、填筑粘性土料受气候影响大以及施工导流不如混凝土坝方便等缺点。
由于土石坝施工建设的最大危害就是渗流,因此,在土石坝工程建设的时候首先应当考虑如何控制以及预防渗流的问题。
土石坝是由土料和砂砾组成的,这些材料组成了的散粒体结构从而存在大量的孔隙,这就造成了土石坝本身具有一定的透水性。
当水库蓄水后就形成了一定的水压力,水就会在水压力的作用下顺着孔隙渗向下游,从而导致坝身、坝基还有绕坝的渗漏。
能够控制在一定范圍之内的正常渗流是不会对大坝产生破坏力的,但是异常的渗流就具有一定的渗透破坏能力。
溃坝是渗透对大坝造成的最直接也是最严重的后果。
因此,确保土石坝安全的一项重要的措施就是将坝体以及坝基的渗流控制在正常范围内。
渗流基础理论的实施措施就是渗流的控制技术,通常的渗流控制技术包括:反滤坝、灌浆、坝体和坝基的密度加固、土工合成材料加固、土石坝坝体灌注粘土浆加固、土石坝坝坡滑动破坏加固以及防渗墙、坝体坝基加固技术等。
产生异常渗流的原因如下:第一,由于层间系数过大、施工时存在错断混层现象以及填土不密实等原因造成反滤层被破坏而失效。
如果前面所讲的防渗体破裂或出现渗漏通道时,只要反滤层仍旧工作正常,仍旧不会造成渗漏破坏的进一步扩大。
土石坝防渗变形的处理措施摘要:对于水利工程项目而言,土石坝是在利用当地土石原料的基础上,对其做进一步的抛填与碾压堆筑等处理而成的。
其优势主要体现在:结构简单、原料可就近获取、施工简便、造价低廉,对于施工建设区域的水文与地质条件等要求较低。
而土石坝也有一个较大的缺陷,就是比较容易产生渗漏,一旦发生渗漏现象,如果不及时采取合理有效的处理措施,则会对人们的生命财产安全构成严重威胁。
关键词:土石坝;防渗变形;处理措施1土石坝渗流问题分析土石坝渗漏有各种情况,所以在研究土石坝渗漏问题时对于各个工程不同的情况要具体分析。
分析渗流破坏成因是进行除险加固方案设计的重要环节,只有正确地分析发生渗流破坏的原因,才能正确地选择除险加固的方案。
国内外学者对实际工程中的渗流破坏原因通过各种方法进行研究。
根据目前防洪堤地基有限的勘探试验资料,对该地基渗透变形特征以及液化可能性作了一些初步分析;通过Seed剪应力对比简化法与GBJ11—89《建筑抗震设计规范》2种方法对该问题进行计算,计算结果比较吻合。
通过现场调查、渗流观测资料分析和有限元软件分析等方法对蔡家沟水库渗漏情况进行分析。
结合我国几座土石坝渗流破坏的实例,分析各个水库渗透破坏的成因并介绍各种防渗措施的适用条件及技术要点。
通过大坝监测系统、电法探测、连通试验等手段,分析江雄水库新建大坝坝基、绕坝、溢洪道、输水洞等渗漏主因,查找到主要渗流通道,为大坝堵漏处理方案设计提供决策依据。
土石坝的渗漏主要有坝体渗漏、绕坝渗流、坝基渗漏;研究土石坝渗漏成因的主要方法有现场调查、资料分析、数值模拟等。
可以使用以上方法,对土石坝主要渗漏问题通过排除法进行分析。
土石坝产生渗漏的主要原因有以下几点。
①勘测设计问题:由于当时的技术和经济条件的限制,大部分中低土石坝进行设计建设之前没有进行水文地质勘测,导致在设计时对当地的水文地质情况不了解,没有考虑完善,设计中的防渗措施不合理,在水库建设完成后大坝出现渗漏问题。
土石坝防渗处理措施1. 引言土石坝是一种常见的水利工程结构,用于堵塞河流、沟渠等水体,形成蓄水或调节水流的功能。
然而,土石坝常常面临着渗漏问题,导致水资源的浪费和土石坝的稳定性降低。
因此,对土石坝进行防渗处理是非常重要的。
本文将介绍土石坝防渗处理的常见措施,包括土壤改良、防渗材料的选用和防渗控制措施等。
2. 土壤改良土壤改良是土石坝防渗处理的重要手段之一。
通过改良土壤的物理性质和化学性质,降低土壤的渗透性和渗漏量。
2.1 土壤加固土壤加固是改良土壤的常用方式之一。
常见的土壤加固方法包括夯实、振动加固和压实等。
这些方法可以增加土壤的密实度和抗渗性能,减少土壤的渗流路径,从而降低渗漏风险。
2.2 土壤改质土壤改质是通过添加特殊材料改变土壤的性质,增加土壤的抗渗能力。
常见的土壤改质材料包括粘土、水泥和石灰等。
添加这些材料可以提高土壤的黏聚性和胶结性,减少渗漏通道的存在。
3. 防渗材料的选用防渗材料的选用是土石坝防渗处理的关键步骤之一。
根据不同的工程需求和条件,选择合适的防渗材料可以有效降低土石坝的渗漏风险。
3.1 高分子材料高分子材料是一种常见的防渗材料,其具有良好的密封性能和抗渗能力。
常见的高分子材料包括土工合成材料(如土工膜)、橡胶和聚合物等。
这些材料可以在土石坝表面构筑防渗层,防止水分通过材料的渗透。
3.2 岩石防渗材料岩石防渗材料主要是指以岩石为基础的防渗材料,如膨润土、黏土和矿渣等。
这些材料具有较高的渗透阻力和抗渗能力,适用于土石坝的防渗处理。
4. 防渗控制措施除了土壤改良和防渗材料的选用外,还需要采取一些防渗控制措施来进一步提高土石坝的防渗能力。
4.1 排水系统排水系统是一项重要的防渗控制措施,用于排除土石坝内部的渗漏水。
常见的排水系统包括水平排水系统和垂直排水系统。
水平排水系统通过水平布置的管道将渗漏水引导到集水井或泄洪道中,而垂直排水系统通过垂直布置的排水墙或排水井来排除渗漏水。
4.2 堤面防渗层堤面防渗层是构筑在土石坝表面的防渗层,用于防止渗漏水的进入。
土石坝施工防渗处理技术探讨发布时间:2021-04-15T07:08:25.772Z 来源:《中国科技人才》2021年第6期作者:章小英[导读] 就水利工程而言,土石坝是以当地原材料土石的使用为基础的,在进行碾压堆筑工作。
其好处是:结构简单,附近获取原材料,实施简单,成本低,作业地区水文地质条件差。
土石坝也存在严重缺陷,造成渗漏。
如果不及时采取合理和有效的措施,人民的生命和财产就会受到严重威胁。
安徽水利开发有限公司安徽蚌埠 233000摘要:在现代水利工程建设中,土石坝建设技术起着非常重要的作用。
特别注意到土石坝渗漏问题,这是水利工程的核心。
水利工程土石坝渗漏不仅影响居民的生命和财产安全,而且直接影响水利工程的经济效益。
本文主要分析水利工程土石坝防渗处理技术措施,供参考。
关键词:水利工程;土石坝;渗流;防渗;技术就水利工程而言,土石坝是以当地原材料土石的使用为基础的,在进行碾压堆筑工作。
其好处是:结构简单,附近获取原材料,实施简单,成本低,作业地区水文地质条件差。
土石坝也存在严重缺陷,造成渗漏。
如果不及时采取合理和有效的措施,人民的生命和财产就会受到严重威胁。
一、土石坝绕坝渗漏的原因目前,水库蓄水时,水穿过土坝两端的斜坡,流向下游。
这种泄漏目前被称为水坝绕坝泄漏。
水坝绕坝渗透是指沿着水坝表面或通过水坝的肩膀流入土壤,或流入山丘或山丘内部,然后流入下游。
在这种情况下,大坝的浸润线偏高,容易产生坝坡背面的阴湿和少量水流。
当情况严重时,也很容易软化岸坡和集体渗漏通道形成,这可能导致滑坡或塌陷,也可能影响整个水库的储存能力和大坝的安全。
因此,在我们的工作中,我们必须注意和及时处理大坝渗漏问题。
目前,大坝绕坝泄漏的主要原因如下:1.大坝两端的地质条件恶劣。
在施工期间,由于对土质指标分析不当,浸润线往往超过施工后的浸润线,导致水流通过后坡渗漏,导致河岸坡度不稳定。
这种渗漏问题通常发生在岩层、高渗透层、岩土和岩石破碎地区。
土石坝防渗变形的处理方法研究--编号(学号):**大学届毕业论文(设计)题目浅谈土石坝防渗变形的处理方法姓名:专业: 水利水电工程层次:院(系):指导教师:完成日期:目录摘要 (3)关键词 (3)1概述 (3)2**县的病险水库基本状况 (3)2.1耐桥小(一)型水库工程病险情况 (3)2.2烂泥箐小(一)型水库工程病险情况 (3)2.3罗家冲小(一)型水库工程病险情况 (4)3三个病险水库防渗处理的具体措施比较 (4)3.1耐桥小(一)型水库大坝粘土灌浆防渗处理 (4)3.2烂泥箐小(一)型水库大坝土工合成材料防渗处理 (5)3.3罗家冲小(一)型水库大坝的高压定向喷射灌浆 (6)4.结束语 (7)谢辞 (7)参考文献 (7)浅谈土石坝防渗变形的处理方法摘要:文章结合耐桥小(一)型水库除险加固工程的主坝粘土灌浆防渗处理、烂泥箐小(一)型水库除险加固工程大坝高压定向喷射灌浆防渗处理、罗家冲小(一)型水库除险加固工程大坝土工合成材料防渗处理等工程实例,探讨几种常见防渗加固措施。
关键词:粘土灌浆土工合成材料高压定向喷射灌浆1概述**县有小(一)型水库8座、小(二)型水库67座,但这些小型水库多数兴建于上世纪五、六十年代,普遍存在安全隐患。
有相当多的土坝不同程度的出现外坡泅湿、漏水、渗透变形等安全隐患。
造成土坝渗漏的原因主要是在筑坝过程中,采用不符合要求的土料进行填筑或土料填筑质量不合格等造成坝体疏松;在筑坝时,清基不彻,坝基可压缩性土层的厚度相差悬殊以及填筑时铺土层高度不一引起坝体裂缝;土坝施工过程中由于接头及合拢口未处理好,造成土坝蓄水后这些薄弱环节发生泅湿、渗水等。
以上隐患如不及时根治,任其发展,就有可能危及到土坝安全。
在“十一五”期限内,**县根据《**县长江流域防洪规划报告》和《**县水利工程2020年长远规划》,确定对现有水利工程进行除险加固,充分发挥其调洪作用;新建防洪水利工程,进行水土保持综合治理。
土石坝防渗变形的处理措施摘要:在水利工程项目施工中,常见的要数土石坝的施工项目。
土石坝项目施工较为容易,并且通常采用就地取材的方式进行施工,因此,土石坝工程越来越广泛的应用于水利工程建设中。
但是,土石坝工程仍然存在一些问题,最常见的问题是渗漏情况,并且随着渗漏情况的加剧,将会导致土石坝的变形,影响安全。
文章首先阐述了土石坝出现渗漏变形而带来的危害,然后进一步分析了导致渗漏变形的成因,最后对相应的处理方法进行了详细的探讨。
关键词:土石坝;渗漏变形成因;处理方法1土石坝渗漏变形的危害土石坝的渗漏变形可以分为两个层面研究,第一个层面是渗漏,第二个层面是变形。
前者是产生后者的原因。
土石坝的一部分,因为长时间的处于水中,通过不断的渗漏作用,土体还没有全部沉淀,仍然处于浮动状态。
这种浮动状态使得一部分土将会随着水的渗漏而流失到土石坝外面,导致土石坝出现变形现象。
土石坝渗漏带来的事故往往随着渗漏变形的加剧而更加严重,最终将导致重大的土石坝事故发生。
土石坝的不同部位所出现的渗漏变形而导致的危害也不同,其中,靠近下游的坝坡出现渗漏现象导致出现事故的情况所产生的危害较大。
严重的甚至还会出现坍塌的状况。
2土石坝渗漏变形的主要情形研究土石坝渗漏变形的成因,首先需要了解土石坝的基本构成。
土石坝,顾名思义,主要的组成材料是土料和石头,以及土石的混合料。
另外,因其主要构成中有石料,势必存在着石料与石料之间的空隙,而这种空隙就使得土石坝长时间浸泡在水中,而水流自然会通过空隙进行渗漏。
短期细微的渗漏并不会对土石坝造成什么影响,但长时间、大量的渗漏将会使土石坝中的土体过分的流出,从而导致土石坝变形,最终造成严重的坍塌事故。
不同的成因将导致不同的渗漏变形情形,并且,几种不同的情形既可能同时出现几种,也可能只出现一种。
具体的情形有:(1)流土。
土石坝主要成份中有土料以及土石混合物,当土石坝浸泡在水中一段时间后,出现渗漏现象,而渗漏现象出现势必会发生土料随着流水出现流土现象。
探讨土石坝渗透变形的成因、形式及治理措施土石坝在我国水利工程施工中由来已久,它的主要材料是由本地的土料、石材以及土石混合材料构成,经过有序的碾压、回填等方式筑成的挡水大坝。
由于使用的材料不同,土石坝可以分为以下几种:石坝、土坝以及土石混合材料铸成的混合型大坝。
随着我国经济的发展,水利工程的发展也有了较大的进步,由于受到各方面环境条件的限制,在一些情况下,因为土石坝的渗漏问题,如果不及时处理,有可能会对人们生命财产安全造成严重危害,所以,必须采取有力措施,防止土石坝渗漏。
1 土石坝渗透变形的含义及危害土石坝由于长期在水中受到浸泡和冲刷,周围土体在渗透作用下发生浮动变形,当土体的质量小于浮容重时,土石坝的土石就会逐渐被带走,从而使土石坝发生变形。
刚开始的大坝渗透能力不会造成土石流失,但是,如果不及时治理,日积月累,成年累月的冲刷,就会发生较大的土石坝滑坡或重大事故。
要根据土石坝出现渗透变形各个部分的实际情况进行分析,如果大坝下游坝坡的边缘,发生的危害就大,如果在大坝的坝基里面发生涵洞,就会出现建筑物下陷,有时候还会出现塌陷等严重后果。
2 土石坝渗透变形的成因土石坝渗透变形有以下几种形式:泥土受到冲刷后发生流失、管涌以及接触性流土。
因为泥土的颗粒的大小不同以及渗透程度的不同使土石坝发生渗流变形,主要是因为:(1)坝基的不透水层没有和土石坝下面的截水槽相连,对于不稳定的地基没有很好的处理,都会使坝基出现渗流,如果任其发展,就会使坝基变形或出现空洞甚至溃坝。
(2)因为选用的土石材料在力学方面没有认真思考,在建成土石坝工程时进行储存水源时,对浸润线的设置不合理,以至于土石坝的渗漏流出的水流从下游的坝坡斜面流出,使下游坝坡极不稳定。
(3)在进行输出水的涵洞和施行工程施工中,使用的浆液不均匀、混凝土比例配合没有按照一定的标准,周围的黏土夯实不严密,有时候在回填时不结实,也会使土石坝出现涵洞,从而引起渗透变形发生。
浅谈土石坝防渗变形的处理措施论文
浅谈土石坝防渗变形的处理措施全文如下:
土石坝在我国水利工程施工中由来已久,它的主要材料是由本地的土料、石材以及土
石混合材料构成,经过有序的碾压、回填等方式筑成的挡水大坝。
由于使用的材料不同,
土石坝可以分为以下几种:石坝、土坝以及土石混合材料铸成的混合型大坝。
随着我国经
济的发展,水利工程的发展也有了较大的进步,由于受到各方面环境条件的限制,在一些
情况下,因为土石坝的渗漏问题,如果不及时处理,有可能会对人们生命财产安全造成严
重危害,所以,必须采取有力措施,防止土石坝渗漏。
1土石坝渗透变形的含义及危害
土石坝由于长期在水中受到浸泡和冲刷,周围土体在渗透作用下发生浮动变形,当土
体的质量小于浮容重时,土石坝的土石就会逐渐被带走,从而使土石坝发生变形。
刚开始
的大坝渗透能力不会造成土石流失,但是,如果不及时治理,日积月累,成年累月的冲刷,就会发生较大的土石坝滑坡或重大事故。
要根据土石坝出现渗透变形各个部分的实际情况进行分析,如果大坝下游坝坡的边缘,发生的危害就大,如果在大坝的坝基里面发生涵洞,就会出现建筑物下陷,有时候还会出
现塌陷等严重后果。
2土石坝渗透变形的成因
土石坝渗透变形有以下几种形式:泥土受到冲刷后发生流失、管涌以及接触性流土。
因为泥土的颗粒的大小不同以及渗透程度的不同使土石坝发生渗流变形,主要是因为:1
坝基的不透水层没有和土石坝下面的截水槽相连,对于不稳定的地基没有很好的处理,都
会使坝基出现渗流,如果任其发展,就会使坝基变形或出现空洞甚至溃坝。
2因为选用的
土石材料在力学方面没有认真思考,在建成土石坝工程时进行储存水源时,对浸润线的设
置不合理,以至于土石坝的渗漏流出的水流从下游的坝坡斜面流出,使下游坝坡极不稳定。
3在进行输出水的涵洞和施行工程施工中,使用的浆液不均匀、混凝土比例配合没有按照
一定的标准,周围的黏土夯实不严密,有时候在回填时不结实,也会使土石坝出现涵洞,
从而引起渗透变形发生。
4土石坝渗流的出现一般在大坝的坝心墙和斜面墙等处非常容易
出现裂缝或者发生管涌,以至于引发坝体渗漏变形,破坏非常严重的有可能会出现坝体坍
塌或者崩坝。
5对水文地质条件和工程及其基础防渗处理不重视,误以为土石坝不需要高
标准的基础,造成基础漏水,导致土石坝变形。
3土石坝渗透变形的形式
我国的许多地区,特别是南方,使土石坝渗漏并发生变形的原因主要有机械作用及化
学作用,由于土石的这些作用,使坝体的某些部分发生破坏。
依据土石坝的土质的不同以
及涂料的质量的差别、防止渗漏和排除渗流的方法不同、水流的基本条件的不同,土石坝
渗流存在以下四种情况:
3.1流土
由于土石坝渗流时泥土颗粒因为渗流逐渐加大,出现被带走,并且坝体表层出现隆起
或者冲出现象,这种渗流经常在土粒粗细比较均匀的黏性土壤和黏性不大的土体中出现。
因渗流而发生土体断裂、凸起和掉落。
3.2管涌
管涌经常出现在土石坝下方的地基和下游坝坡表层出现渗流的流出的地方。
非黏性土
壤的微小土粒在泥土小石块的渗透影响下,持续的从孔洞中被冲出,当土壤中的微小颗粒
到了某一速度时,泥土颗粒就被冲刷走,如果时间过长,坝体中的土壤颗粒被冲走的越来
越多,空洞就会越来越大,这样,土石坝的内部结构就会发生很大的改变,土石坝由于渗
透发生变形。
3.3接触流土
由于土石坝在相互相邻的土层中的接触面,会发生渗透系数较小的土层向较大的土层
渗入,这种接触性流动的土壤,对土石坝危害极大。
3.4接触冲刷
接触冲刷对土石坝的损坏程度,直接影响着土石坝经久耐用的年限。
在坝体渗流经过
地基相接触的地方,以及和建筑物等接触系数有很大差别的土层相接触的时候,小的土石
颗粒就会被冲刷流走。
土石坝渗透变形的形式在接触冲刷中会较为单纯,在一些特殊情况下,有可能出现两
种或两种以上的情况,依据各不相同的渗透坡降情况、位置的差别、该地方的土料状况等
进行具体情况进行具体分析,进而制定出有效的保护措施。
4治理土石坝防渗变形的措施
4.1水平防渗
水平防渗的方法非常简便易行,一般采取人力把黏土进行填埋或者使用自然的黏土进
行填筑,这种方法非常简便,也能够因地制宜,花费时间短,施工作业面很大、造价低廉,不需要任何的设备和器材。
但是在施工过程中要认真依照设计图纸和有关要求,使土石坝
的稳定性得到有效的控制,但如果渗透量加大,在土石坝基部有可能还会出现坡降现象。
因此,必须通过防渗的方式实施水平盖铺,与下游的减小压力,增加排水量的工程实施有
机地联系在一起。
4.2垂直防渗
在坝基透水层较薄并且隔水层厚度不大的前提下,应该使用垂直防渗的方法,并用封
闭式防渗帷幕进行施工,从而使所有由于渗透变形的情况得到了彻底治理,这样从根本上
解决了土石坝的坝体和坝基的渗漏。
通常用的防渗方法有以下三个方面:
4.2.1高压喷射灌浆防渗。
依据施工设计要求,在受到破坏的坝体周围用钻机实施钻孔,然后把高压喷射管放入钻孔中,对钻孔内的土体使用高压水流冲刷,破坏里面的土体
结构,然后冲入水泥浆液,并且和周围土体充分混合、渗透、搅拌,然后逐渐提起喷嘴,
待浆液凝固后,根据设计要求,确定好喷浆后的混凝土深度和厚度,从而与坝基紧密凝结
在一起,很好地发挥防渗变形的优势。
4.2.2建造混凝土防渗墙。
为了使土石坝更加坚固,增强它的抗冲刷能力,可在土石
坝坝体或土体的透水层和覆盖层中建立槽型孔,同时使用高压水泵把水泥浆液压入槽型孔
内部,使孔内的残渣等物质被冲出孔外,接着再用直升套管向槽孔内部压入混凝土,连续
不断的混凝土墙就这样形成了,充分发挥阻止防渗变形的作用。
4.2.3土工膜防渗。
使用土工膜防渗,能够使渗透半径加大,坡降变小、渗漏量变低,但是不能使渗流全部阻断,并且此种防渗方法对坝体渗漏有一定作用,对多种渗漏的防治
效果不大。
通过一系列防渗措施的实施,必须根据实际情况认真分析,防渗施工技术的提高是进
一步加强土石坝稳定性的关键因素。
因此,只有建立一支专业化、能力强、技术过硬、有
丰富经验的施工技术队伍,才能保证工程质量。
同时,还必须有足够的土石坝防渗施工基
金作保障,并能及时修缮、维护,一旦发现问题迅速处理,使管理和综合利用有机结合起来,并且要积极学习一些国外防渗补漏的先进技术和经验,使土石坝防渗变形工程有新的
突破。
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