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浅谈土石坝防渗变形的处理措施论文
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。
水利水电工程论文：关于现代水利水电施工技术思考
摘要:论文主要从现代水利水电施工技术角度介绍了水电施工总体的要求、技术要点、施工周期等相应技术环节。论文通过在实践中总结出来的经验，要求水利水电技术人员经过认真学习熟练掌握，应用到实际工作中，以确保施工质量，加快工程进度，提高经济效益。
关键词:水利工程;保护水资源;水工建筑；施工技术；施工周期
引言
在现代水利水电工程施工过程中，首要的任务就是除水害、兴水利，并且开发、利用和保护水资源为前提，努力为工农业生产和人们的物质、文化生活创造必要的条件。它是一项利国利民，功在当代，利在千秋的大事业。因此，在施工中必须保持高度的责任心，严把质量关，并努力加大科学技术在水利水电施工中的运用，提高生产效率。
1现代水利水电施工技术更注重技术含量
水利水电施工长期以来，由于在行业特点的制约下，劳动力密集，技术更新速度非常慢，从业人员科技文化素质也比较低。长期以来一直在沿袭老制度老办法，在当前市场经济的前提下，科技产能大发展，提高工程单位每位技术人员素质，加大从业科技人员的知识更新能力，强化科技是第一生产力，注重科技创新，并从政策上加以引导，势在必行，坚持下去，收效显著。在水电工程中开展快速测量技术的应用等具有高科技含量的内容，必将促进工程进展，提高工程施工质量，为企业掌握核心竞争力和创造品牌做出重要的贡献。
1.1高科技产品
GPS定位技术应用于水利水电施工伴随着GPS定位技术的出现和不断发展完善，不仅为工程测量提供了新的技术手段和方法，并且让测绘定位技术发生了彻底的变革。多年来用测角、测距、测水准为主体的常规地面定位技术，正在逐步被GPS技术所代替，GPS技术具有高速度、高效率、高精度的特点，同时定位范围已扩大到整个宇宙。它的定位方法已从静态扩展到动态，定位服务领域已从导航和测绘领域扩展到国民经济建设更加广阔的领域。GPS接收机已渐渐成为一种通用的定位仪器，在工程测量中得到广泛应用，可大大提高工作效率。
1.2 AtuoCAD辅助设计技术
计算机辅助设计（Computer Aid Design简写CAD）是20世纪80年代初发展起来的一门新兴技术型应用软件。相信大家都不陌生。如今在各个领域均得到了普遍的应用。尤其在水利水电工程领域，它大大提高了工程技术人员的工作效率。利用AutoCAD配合AutoLisp语言，可以编制一些常用的计算程序，得到定制的计算结果。这为工程施工提供的更加准确的科学依据。在水利水电工程上有许多复杂的计算，尤其是各种不同体形衔接处的相交线，需要用空间解析几何的方法解算。单靠计算器手工计算，非常繁琐，工作量大，准确性无法保证，长期以来一直靠老技工的经验，如今利用Auto-CAD建立数字化模型，执行点坐标查询功能就可以解决这一难题。AutoCAD的特性提供了测量内业资料计算的另外一种全新直观明了的图形计算方法。另一方面是各种工程横断面、纵断面图的绘制，以及断面面积的计算和其它一些需要的图纸的绘制。从而大大减轻工程测量的工作强度和工作量。
1.3数据库技术与GIS技术实现了水利水电工程施工的高效应用
随着测量数据采集和数据处理的逐步自动化、数字化，测量工作者如何更好地使用和管理好长期积累或收集的大量测绘信息，更好地为工程建设服务，其最有效的方法是利用数据库技术或GIS技术建立数据库或信息系统。这样做的目的是把大量的测量数据或信息进行科学的存储，建立三维数字地形模型，提高测量数据利用率，减少人力劳动的重复，以便于检索、分析、分发和利用，实现管理和服务的科学化、现代化。将GIS应用于水利水电工程建设，也是近几年来才应用于水利水电工程中，用三维全景虚拟显示施工总布置，直观反映组成部分在空间上和时间上的相互关系，并实现各种信息可视化查询、分析、统计计算，实现建筑物施工全过程动态仿真演示。以信息的数字化、直观化、可视化为出发点，直观清晰地描述复杂工程建设的施工动态过程。
2现代水利施工更要强化传统施工技术
2.1水利水电工程施工的预应力锚固施工
预应力锚固技术是一项潜力很大的工程措施，它效益显著，适应面较广，既可对原有建筑物进行加固、补强，又可在新建工程中显示其独特的功能。由于预应力锚固具有传递拉应力的特殊优点，在国内外业界受到各部门的重视。预应力锚固是预应力岩锚与混凝土预应力拉锚的总称，是在预应力混凝土基础上发展起来的一项锚固技术。这项传统技术结合GPS定位技术等新兴科学技术可以更加有效的按照设计要求的方向、大小及锚固深度，预先对基岩或建筑物施加主动的预压应力，从而达到加固或改善其受力条件的目的。
2.2大体积碾压混凝土的技术在水利水电工程施工中的应用
碾压混凝土是近20多年兴起并得到迅速发展的一项筑坝新技术，在世界范围内得到了越来越广泛的应用。它是使用填筑土石坝的大型运输，振动碾压机械，压实非常干硬的混凝土拌和物，采用大体积，薄层碾压上升的浇筑方法。这种施工方法速度快，投资省，经济效益高。最适于大体积和大面积(如路面,飞机跑道等)混凝土施工。世界上第一个大量使用碾压混凝土的工程是1975年美国陆军工程师承包巴基斯坦的塔伯拉坝泄洪隧洞修复工程。我国开展碾压混凝土试验研究适于1978年。碾压混凝土有别于常规混凝土的主要特征是：拌和物干硬，坍落度为零。施工方法更接近于土石坝的填筑方法，采用通仓薄层铺料，振动碾表面压实：而常规大坝混凝土施工采用柱状分块，插入式捣固。工程实践显示了碾压混凝土的优越性是施工速度快，经济效益高。
2.3施工导流及围堰技术在水利水电电施工中的应用
水利工程施工中，修建闸坝工程所特有的重要工程措施是施工导流。选定什么样的导流方案，关系到整个工程的工期、质量、造价和安全度汛，事先设计要做到周密谨慎。在水域上进行水利工程施工，要解决施工导流问题，通常采取的办法都是修筑围堰。施工导流是一场为水工建筑物施工，而进行的与河水争地、争时的斗争，它与施工总进度是密切相关的。导流时段的划分、导流流量的选择、导流方案及措施的拟定等，均应按国家建设计划的要求为标准，按水工建筑物主体工程的控制进度作为主要依据。控制性施工总进度实际就是坝和导流工程在洪水赛跑中所必须达到的时间指标，如何安全度汛在施工中是最关键的，导流工程必须最大限度地满足施工总进度的要求，合理的安排工期，熟悉地理知识，在设计中做到细致有度。
3现代水利水电施工技术把保护环境作为自己的应尽责任
旧的施工方法常常对环境是有污染的。结合高科技的手段，对旧的施工方法进行改进，在保护环境的前提下，加快工程进度，制定严格的环保标准刻不容缓。而严格的执行监督在过程中也是必不可少的，这是为子孙谋福利的事业，是创造和谐社会的前提。
结束语
以上阐述了几种水利水电施工技术，还有很多种施工技术，例如微电子技术、空间技术、激光技术也在施工中做出了很大的贡献。这些施工技术在水利水电施工中，成熟地应用才能使水工建筑更加稳定与安全。也要求我们的相关技术人员把新技术和老技术的结合应用，取其精华、弃其糟粕，相互渗透，相互提高，更深入了解和学习这些施工技术，并应用到工作当中。
参考文献
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