水闸渗透问题的研究

水闸渗透问题的研究
摘要：水闸技术以及管控活动是把水能变为电能的一个重要的平台，只有开展好与之相关的活动，才能够切实的提升项目的品质。

因此，它的意义很是关键。

该项能源本身是一种洁净能源，其使用是社会发展到特定时期的产物，是此类项目的建设活动中，与之相关的建设技术会关乎到项目的利润，其并非是单一的项目，是构成整个项目的关键要素。

只有将水利电力工程中水闸施工技术含量高与社会相紧密联系的技术用到水利电力工程中水闸的施工中，水利水电工程建筑才能真正发挥其作用。

关键词：水闸渗透治理
引言：水闸建成后，由于上、下游水位差，在闸基及边墩和翼墙的背水一侧产生渗流。

渗流对建筑物不利，不仅降低了闸室的抗滑稳定及两岸翼墙和边墩的侧向稳定性；还会可能引起地基的渗透变形，严重的渗透变形会使地基受到破坏，甚至失事；最后损失水量以致使地基内的可溶物质加速溶解。

一、水闸的作用可分以下几种：
1．节制闸。

建在渠道上或河道上（后者又称拦河闸），用于拦洪、调节水位以满足上游引水或航运的需要，控制下泄流量，保证下游河道按期或根据下游用水需要调节防水流量。

2．进水闸。

建在河边、水库或湖泊的岸边，用来控制引水流量，以满足灌溉、发电和供水的需要。

进水闸又称取水闸或渠首闸。

3．分洪闸。

常见于河道的一侧，用来将超过下游河道安全泄量的洪水泄入分洪区（蓄洪区或滞洪区）或分洪道。

4．排水闸。

常建于江河沿岸，用来排除内河或低洼地区对农作物有害的滞水。

当外河水位上涨时，可以关闸，防止外水倒灌。

当洼地有蓄水、灌溉要求时，可以关门蓄水或从江河引水，具有双向挡水，有时还有双向过流的特点。

5．拦潮闸。

建在入海河口附近，涨潮时关闸，防止海水倒灌，退潮时开闸泄水，具有双向挡水的特点。

6．冲沙闸（排沙闸）。

建在多泥沙河流上，用于排除进水闸、节制闸或渠系中沉积的泥沙，减少引水水流的含沙量，防止渠道和闸前河道淤积。

冲沙闸常建在进水闸一侧的河道上与节制闸并排布置或设在引水渠内的进水闸旁。

此外还有为排除冰块、漂浮物而设置的排水闸、排污闸等。

二、水闸渗透的成因
1．施工土质差,土质不均匀由于水闸两侧回填土土质为砂壤土及壤土, 土粒体积大, 土体空隙率大, 渗透能力强,且土质不均匀,在侧向渗透坡降达到其允许的渗径系数的部位, 土中细小颗粒开始处于悬浮状态, 接着被渗水带走。

细小颗粒被带走后, 土中空隙增大,随之,渗透流速也增大,因而,又带走较大的颗粒,这样恶性地循环下去, 导致流速的逐渐增加和更多的土粒流失,使土体形成疏松带,以致造成沉陷。

2．施工质量差由于水闸两侧回填土碾压不密实, 特别是回填土与建筑物及堤身结合处, 由于工作面较窄,施工困难等原因,造成土体压实度达不到要求。

经长时间浸泡, 土体松软, 洪水退后, 土体密实度加大,从而造成堤顶沉陷,由于越靠近水闸的地方, 回填土越深, 其沉陷量越大, 从而,在远离水闸的一侧就会出现裂缝。

3．自然原因：水闸建成后, 闸身两侧土体经过几年的冻融循环, 造成土体与闸身结合处产生空隙,形成裂缝,上游渗水沿此缝隙自由地流向下游, 水流对接缝处土体产生冲刷作用, 由此造成了严重的险情。

由于发现及时,处理妥当,人力和物力充足,才使大堤和水闸免遭破坏。

4.止水片上存在着大量的水泥渣、油渍以及其他不同类型的污物，因没有彻底的清除干净而可能影响了混凝土浇筑质量，即因止水片与混凝土没有有效的结合在一起而发生渗漏病害；止水片有砂眼、孔缝以及接缝等缺陷吗，因此容易出现渗漏；与止水片连接在一起的混凝土出现了泌水收缩现象，导致间隙病害；相邻结构之间的沉降落差，也会造成止水片出现锚固、松脱等问题；垂直止水沥青孔施工过程中，因填充不严而导致渗漏问题的产生。

5．管理维修跟不上, 维修费逐年减少, 管理不善, 致使上、下游护砌部位坍塌, 分被冲毁,上下游翼墙出现裂缝,使侧向回填土土粒随渗水带出。

三、防渗及排水设施
防渗设施是指构成地下轮廓的铺盖、板桩及齿墙、而排水设施则是指铺设在护坦、浆砌石海漫底部或闸底板下游段起导渗反滤作用的砂砾石层，并在适当部位设置排水孔。

1.水闸的地下轮廓可依地基情况并参照条件相近的已建工程的实践经验进行布置。

按照防渗与排水相结合的原则，在上游侧采用水平防渗（如铺盖）或垂直防渗（如：齿墙、板桩、混凝土防渗墙、灌溉帷幕等），延长渗径以减少作用在底板上的渗透压力、降低闸基渗流的平均坡降；在下游侧设置排水反滤设施，如：面层排水、排水孔、减压并与下游连通，使地基渗水尽快排出，防止在渗流出口附近发生渗透变形。

由于粘性土地基不易发生管涌破坏，底板与基图间的摩擦系数较小，在布置地下轮廓时，主要考虑的是如何降低作用在底板上的渗透压力，以提高闸室的抗滑稳定性，在闸室上游设置较长的水平防渗，在闸底板下游段或消力池底板下布置排水设施；当地基为砂性土时，因其与底板的摩擦系数较
大，而抵抗渗透变形的能力较差，渗透系数也较大，因此，在布置地下轮廓时应以防止渗透变形和减小渗漏为主。

当弱透水地基内有承压水或透水层时，为了消减承压水对闸室稳定的不利影响可在消力池底面设置深入改承压水或透水层的排水减压井。

铺盖主要用来延长渗径，应具有相对的不透水性，为适应地基变形，也要有一定的柔性。

铺盖常用粘土、粘壤土或沥青混凝土做成，有时也用钢筋混凝土作为铺盖材料。

2．板桩。

板桩长度视地基透水层的厚度而定。

当透水层较薄时，可用板桩截断，并插入不透水层至少 1.0m；若不透水层埋藏很深，则板桩的深度一般采用0.6~1.0 倍水头。

3．齿墙。

闸底板的上、下游端一般均设有浅齿墙，用来增强闸室的抗滑稳定，并可延长渗径。

齿墙深一般在 1.0m左右。

4．排水及反滤层。

排水一般采用粒径1~2cm 的卵石、砾石或碎石平铺在护坦和浆砌石海漫的底部、或深入底板下游齿墙稍前方，厚约0.2~0.3m。

在排水与地基接触处（即渗流出口附近）容易发生渗透变形，应做好反滤层。

一般在预先留置的沥青孔一面设计长度为1m 的凹形混凝土槽，每节凹槽依次安装于混凝土的墙面之上。

每一缝槽分别以水泥砂浆进行固定，沥青分别由每节顶端灌入。

需注意在预制槽安装时，不能使沥青孔内掉入垃圾与杂物，否则必然会留下渗漏隐患。

5．在施工过程中，在模板上使用脱膜剂会造成止水片与脱模剂相沾连的污渍。

因此模板在脱模剂工序上应当安排在正式安装模板之前。

在采购止水片材料的时候，要注意止水片的规格、品种、性能等项内容应当满足设计与施工要求，尤其应当严格注意检查其外观，对于有问题的材料要给以及时更换。

安装止水片时，一部分施工人员用铁钉把止水片直接钉于模板之上，这种能直接留下钉孔的办法要予以避免，最好是采用模板嵌因法对止水片进行固定。

止水片在接缝处也较容易形成渗漏，为此，需要注意金属片的接缝必须要采取同母材料质同样的材料予以焊接，为保障焊缝的可靠程度，可以使用铆接与双面焊结合的办法。

重要位置的止水片，应该采取热压粘接接头的办法。

所有的接缝均要求进行压水检查，全部合格验收之后，才能正常应用
6.为提高工程质量, 侧向回填土应尽量采用粘性土,且不含草皮、树根、树叶等杂物, 含水量要适中,且层土层夯, 每层厚度不得大于30cm , 回填土压实度不得小于0. 96。

施工时, 监理人员要对回填土与原状土、岸墙或边墙的结合处进行重点检查,发现问题及时处理。

回填土要进行严格的土样试验, 采用最适合的反滤料, 保证土粒既不能从反滤层中渗出,又不能堵塞反滤层。

7.要对水闸进行定期检查, 发现有渗漏现象及时上报和处理。

要加强对水闸的管理工
作。

管理人员要坚守岗位,搞好上、下游翼墙的维护,防止塌陷、冲刷、裂缝, 避免人为的破坏, 确保工程处于完好状态。

总结：近年来，随着社会经济的快速发展和水利工程建设事业的不断进步，水闸防渗控制能力有了很大程度的提升。