探究海塘渗漏的成因与加固设计

所属栏目:建筑设计论文 发布日期:2012-12-14 09:46 热度:

  【摘要】海塘是水利工程建设的结构之一,在自然水资源调配利用期间起到了防洪抗灾的作用。由于我国气候条件变化规律不稳定,对海塘结构的牢固性造成了不小的冲击。勘测显示,各地区的水利堤坝均出现了不同程度的渗漏情况。为了避免水资源的灾害发生,本文分析了海塘渗漏的成因及加固处理。

  【关键词】海塘,渗漏,成因,加固处理

  地质灾害对我国区域经济发展造成了较大的阻碍,尤其是限制了农业种植中的水利灌溉活动。水利政策改革之后,国家对海塘结构进行了综合性的勘测分析,渗漏现象是其目前存在的主要问题。为了避免渗漏带来的各种危害,加强海塘渗漏成因及加固设计的分析是必不可少的。

  一、水利工程中海塘断面型式

  海塘实际上就是人工修建的堤坝,主要作用是挡潮、防洪、防浪。海塘断面按几何外形一般可分为斜坡式、直立式和混合式三种基本型式。①斜坡式塘身由土堤和护面所组成,其特征是以土堤为主体,边坡坡度较缓,边坡护面砌体必须依附于塘身土体,优点是塘身与地基接触面积大,地基应力较小,对软弱地基有利稳定,对潮浪冲击适应性好,斜面能消散部分波浪能量,护面结构及施工技术简单,维修容易。②直立式塘身由土堤和重力式防护墙所组成,其特征是边坡较陡,防护墙可以维持稳定,优点是断面小,占地少,工程量相对较省,波浪爬高一般较斜坡塘小,防护墙施工可单独进行,并可包含土体免受潮浪冲蚀。③混合式(复式)塘是斜坡式与直立式的结合型式,其特点是外坡为变坡结构,当断面组合得当,可兼有斜坡塘和直立塘两者的优点,而避免其缺点,但边坡转折处,波浪紊乱,波能较集中,容易变形破坏,应予补强。

  二、海塘渗漏的主要成因

  为巩固水利建筑的结构性能,水利部门积极组织专家及技术人员对海塘结构勘测检查。结果显示,由于堤坝使用时间较长,部分结构易出现坏损或其它病害,严重威胁着水流区域的安全。“渗漏”是水利堤坝存在的主要病害,导致其发生的因素比较复杂,如图1,主要集中于:

  1、虚土因素。海塘建筑在建造期间采用了虚土材料,这种土质具有含水量大、粘合性若等特点,建造阶段常会发生平缩现象。这种情况下,海塘建筑经过不同季节的转换,因外界温度变化差异过大造成裂缝病害,潮水来临时会造成各种程度的渗漏。

 

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  2、夹层因素。我国早期建立的海塘因使用时间较长,建筑结构自身出现了不同程度的渗漏。另外,在对海塘进行加固处理时没有把塘顶的碎石层及其它杂物清理干净,影响了新土与旧土之间的紧密粘合,透水夹层的出现也容易引起不同程度的渗漏。

  3、缺口因素。经过多次台潮的冲击,原先水平位置偏低的建筑会产生大小不一的缺口。尽管缺口填补采用竹木、麻袋等材料补充,但长时间经过水流的冲蚀以腐蚀变形,破坏了海塘缺口的紧密性。

  4、结构因素。塘基结构设计不合理对坝体的抗渗性能有较大的影响。如:在设计规划坝体结构形式时,未能考虑地层水流的冲击力,所用混凝土材料与组合结构满足不了使用需求,遇到强大水流冲蚀便会发生渗漏。

  三、海塘渗漏的加固设计

  为了避免渗漏病害对堤坝造成的破坏作用,设计单位应根据渗漏的实际情况制定加固方案,及时控制堤坝病害。海塘渗漏问题的加固设计需结合有效的处理工艺,以保证最终的加固效果。常见的加固设计方法:

  1、开挖法加固设计。开挖回填运用于海滩渗漏加固设计,可从根本上解决渗漏问题,常用作小深度渗漏裂缝的处理。开挖加固方案的设计要注意海滩周围的地质情况,按照土质构造的性能设置边坡及台阶,从而防止坍塌现象的出现。设计方案中开挖长度要大于裂缝两边的1米之上,深度、宽度也要根据地质情况适当调整。

  2、灌浆法加固设计。若采用开挖回填的方式处理不了渗漏问题,则应改用灌浆法设计加固方案。所设计的结构要保证粘土水泥浆液有足够的凝固空间,孔桩应设置在稳定性强的位置。小范围渗漏可用土工膜材料摊铺,如图2。

 

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  3、材料法加固设计。混凝土是水利施工的必备材料,也是堤坝结构加固的关键内容。混合料的配合比时要考虑抗渗要求,除了对水泥、砂石、水等基本要素加以控制外,可适当添加化学试剂增强材料性能,如图3。优化设计建筑材料的性能,为后期施工作业提供了有利的条件。

 

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  结论

  总之,渗漏现象会对水利建筑结构的性能造成极大的破坏,若不及时处理将引起严重的安全事故。设计要结合导致海塘渗漏的具体成因,设计更加有效的加固方案调整其结构性能,避免渗漏造成的不利影响。

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文章标题:探究海塘渗漏的成因与加固设计

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