土石坝渗透变形的成因、形式及治理措施,水利水电论文.docx

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1、土石坝渗透变形的成因、形式及治理措施,水利水电论文土石坝在我们国家水利工程施工中来历已久，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，土石坝能够分为下面几种：石坝、土坝以及土石混合材料铸成的混合型大坝。随着我们国家经济的发展，水利工程的发展也有了较大的进步，由于遭到各方面环境条件的限制，在一些情况下，由于土石坝的渗漏问题，假如不及时处理，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 土石坝浸透变形的含义及危害 土石坝由于长期在水中遭到浸泡和冲刷，周围土体在浸透作用下发生浮动变形，当土

2、体的质量小于浮容重时，土石坝的土石就会逐步被带走，进而使土石坝发生变形。刚开场的大坝浸透能力不会造成土石流失，但是，假如不及时治理，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。 要根据土石坝出现浸透变形各个部分的实际情况进行分析，假如大坝下游坝坡的边缘，发生的危害就大，假如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 土石坝浸透变形的成因 土石坝浸透变形有下面几种形式：泥土遭到冲刷后发生流失、管涌以及接触性流土。由于泥土的颗粒的大小不同以及浸透程度的不同使土石坝发生渗流变形，主要是由于：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

3、定的地基没有很好的处理，都会使坝基出现渗流，假如任其发展，就会使坝基变形或出现空洞甚至溃坝。2由于选用的土石材料在力学方面没有认真考虑，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，以致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根据一定的标准，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，进而引起浸透变形发生。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，以致于引发坝体渗漏变形，毁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

4、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 土石坝浸透变形的形式 我们国家的很多地区，十分是南方，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毁坏。根据土石坝的土质的不同以及涂料的质量的差异不同、防止渗漏和排除渗流的方式方法不同、水流的基本条件的不同，土石坝渗流存在下面四种情况： 3.1 流土 由于土石坝渗流时泥土颗粒由于渗流逐步加大，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拟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

5、涌 管涌经常出如今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浸透影响下，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，假如时间过长，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，土石坝的内部构造就会发生很大的改变，土石坝由于浸透发生变形。 3.3 接触流土 由于土石坝在互相相邻的土层中的接触面，会发生浸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

6、很大差异不同的土层相接触的时候，小的土石颗粒就会被冲刷流走。 土石坝浸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，根据各不一样的浸透坡降情况、位置的差异不同、该地方的土料状况等进行详细情况进行详细分析，进而制定出有效的保卫措施。 4 治理土石坝防渗变形的措施 4.1 水平防渗 水平防渗的方式方法非常简便易行，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，这种方式方法非常简便，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。但是在施工经过中要认真按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，但假如浸透量加大

7、，在土石坝基部有可能还会出现坡降现象。因而，必须通过防渗的方式施行水平盖铺，与下游的减小压力，增加排水量的工程施行有机地联络在一起。 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式方法，并用封闭式防渗帷幕进行施工，进而使所有由于浸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。通常用的防渗方式方法有下面三个方面： 4.2.1 高压喷射灌浆防渗。根据施工设计要求，在遭到毁坏的坝体周围用钻机施行钻孔，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，毁坏里面的土体构造，然后冲入水泥浆液，并且和周围土体充分混合、浸透、搅拌，然后

8、逐步提起喷嘴，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，进而与坝基严密凝结在一起，很好地发挥防渗变形的优势。 4.2.2 建造混凝土防渗墙。为了使土石坝愈加坚固，加强它的抗冲刷能力，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构成了，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，能够使浸透半径加大，坡降变小、渗漏量变低，但是不能使渗流全部阻断，并且此种防渗方式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

9、过一系列防渗措施的施行，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。因而，只要建立一支专业化、能力强、技术过硬、有丰富经历体验的施工技术队伍，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历体验，使土石坝防渗变形工程有新的突破。 以下为参考文献 1 王文中，等。防止土石坝浸透变形的技术措施J.水利天地，2018,8。 2 刘杰。尼山和波太基山两座高土石坝浸透毁坏原因分析结果的异议J.水利电站设计，2018,2。 3 祁世穷。土石坝碾压式沥青混凝土心墙设计施工技术M.北京：中国水利水电出版社，2000.