水閘基礎(chǔ)處理與防滲研究

努爾波拉提.努爾恰力甫

【摘要】本文基于對(duì)水閘基礎(chǔ)處理與防滲進(jìn)行了深入的研究，并結(jié)合工程實(shí)例對(duì)水閘滲漏的現(xiàn)狀以及產(chǎn)生滲漏的原因進(jìn)行了詳細(xì)的分析和闡述，從而提出了針對(duì)水閘基礎(chǔ)處理以及防滲的方案，進(jìn)而為水閘的防滲處理提供一些參考的意見(jiàn)和建議。

【關(guān)鍵詞】水閘；基礎(chǔ)處理；滲漏；處理方案

一、工程概況

該水閘用于汛期泄洪排澇，其規(guī)模為7孔×3米，閘底的頂板高程為-1.20米，內(nèi)河的水位一般為1.00米。水閘一般由閘室、海漫、下游消力池以及上游護(hù)坦等。其中，主閘室的兩側(cè)為中心控制室以及樓梯間等輔助室，而消力池的上部頂端為交通橋梁，橋梁的內(nèi)側(cè)則為水閘室。該水閘基礎(chǔ)處理主要采用的是PHC-60（AB）管樁，深度處理為底板下23米，而到了持力層之后再向下2米。在原先的防滲處理中，主要是在消力池與水閘底板之間，以及箱涵邊墩與閘室邊墩之間設(shè)置了652型的止水橡膠帶，使得滲徑有所延長(zhǎng)，而水力坡降也有所降低，且在閘室的兩側(cè)還采用優(yōu)質(zhì)的黃泥進(jìn)行回填處理。

二、水閘滲漏現(xiàn)狀及原因

通過(guò)對(duì)該水閘進(jìn)行檢查發(fā)現(xiàn)，其主要有兩個(gè)位置出現(xiàn)了滲漏，一是閘底板與上游護(hù)坦之間產(chǎn)生了冒水問(wèn)題；二是翼墻趾腳產(chǎn)生了漏水問(wèn)題。由于此時(shí)正處于洪水位，當(dāng)水閘的內(nèi)側(cè)與外側(cè)水位差較大時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)滲水現(xiàn)象。通過(guò)分析，其產(chǎn)生滲漏的原因如下：

（一）水閘底板基礎(chǔ)處理采用的是PHC管樁，施工方法為錘擊法，在進(jìn)行錘擊時(shí)，各個(gè)管樁之間擠土情況相對(duì)嚴(yán)重，因而擾動(dòng)了水閘底板下面的土層基礎(chǔ)。

（二）PHC管樁向下延伸至硬土層，水閘閘室由于“托頂”的存在則能較好的控制沉降，但是其上部的土層由于為淤泥質(zhì)為容易產(chǎn)生固結(jié)，從而造成土層與水閘底板之間出現(xiàn)收縮縫隙。

（三）閘室兩側(cè)基礎(chǔ)處理做的不到位，兩側(cè)沉降的土體產(chǎn)生的額外應(yīng)力使得底板下的土層加速了收縮。

（四）設(shè)計(jì)交通橋主要是為了便于消防車輛的通行，以及將檢修水閘。但在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中確實(shí)一直供大型車輛運(yùn)輸時(shí)使用，且使用的頻率非常高，而在其行進(jìn)的過(guò)程中產(chǎn)生的振動(dòng)容易對(duì)水閘底板的土墊層混凝土結(jié)構(gòu)以及止水的橡膠帶造成一定的破壞。

（五）閘室側(cè)方滲水主要是由于連接兩側(cè)的段位之間發(fā)生了較為嚴(yán)重的沉降，從而造成了構(gòu)筑物與土方閉氣結(jié)構(gòu)之間產(chǎn)生了“脫縫”現(xiàn)象。

三、水閘基礎(chǔ)處理與防滲措施

（一）閘下截滲

通過(guò)對(duì)水閘檢查后發(fā)現(xiàn)，設(shè)計(jì)在閘板底下的水平方向上的防滲系統(tǒng)已經(jīng)出現(xiàn)了損壞，因而必須在豎直方向上再設(shè)置一個(gè)新的防滲系統(tǒng)，這樣才能達(dá)到與水平方向防滲效果一致，因此在水閘基礎(chǔ)處理與防滲的過(guò)程中，最重要的就是豎向防滲。一般情況下，應(yīng)該將豎向防滲墻設(shè)置在水閘底板的下端最底部，由于該水閘早已建成，若只是將豎向防滲墻設(shè)置在閘板的底部，閘板與防滲墻的固接就很難達(dá)到要求的標(biāo)準(zhǔn)。再加上上游部分的內(nèi)河水位相對(duì)較低，且臨時(shí)賭水可以采用圍堰進(jìn)行，因此在設(shè)置防滲墻的過(guò)程中，最好將位置選擇在上游側(cè)方靠近底板的部位。一般選用直徑為80 的高壓噴旋樁來(lái)構(gòu)成防滲墻，且各個(gè)噴旋樁之間的中心間距為0.5米，樁底高程則為-8.00米，并在新建的鋪蓋以及樁的頂部安裝止水的銅片，最后促使防滲滲徑能夠達(dá)到15米左右，從而達(dá)到閘室水力坡降的標(biāo)準(zhǔn)要求。

（二）側(cè)向截滲

在設(shè)計(jì)施工過(guò)程中，沒(méi)有在水閘的側(cè)方設(shè)計(jì)截水墻，造成了閘墩“脫縫”以及側(cè)方放沉降土方，從導(dǎo)致出現(xiàn)了滲水的現(xiàn)象。在處理滲漏的過(guò)程中，可以在水閘兩側(cè)的邊墩部位增設(shè)永久性的混凝土鋼筋截水墻，并兼具翼墻等防滲結(jié)構(gòu)。由于水閘閘室兩側(cè)邊墩有其他建筑物，如樓梯間，因而在施工的過(guò)程中不能進(jìn)行開(kāi)挖，所以應(yīng)當(dāng)在邊墩與翼墻接觸的部位設(shè)置截水墻，邊墩與截水墻、垂直止水以及增設(shè)護(hù)坦水平，這樣就能構(gòu)建完善的防滲系統(tǒng)，最后再以優(yōu)質(zhì)的黃泥進(jìn)行填充。

（三）堵漏

如果在閘板底部出現(xiàn)了滲水可能性極大的通道，就需要采取有效的措施堵塞這一滲水的通道。一般情況下，堵漏主要是通過(guò)灌漿充填的方式進(jìn)行，在灌漿充填進(jìn)行之前，先要對(duì)閘室底板與上游護(hù)坦之間的滲水縫隙采用聚氨酯等進(jìn)行密實(shí)灌填，這樣就能促使上游部分的自由出口得到有效的封閉，從而使得灌漿充填這一基礎(chǔ)處理能夠更加有效。通常灌漿充填主要分為兩次，一是先堵住基本的滲水，減少灌漿時(shí)漿液的流動(dòng)性，二是采用二次灌漿的方式將漿液一次性的加壓灌入，這樣就能夠有效的將底板之下的通道或者空隙徹底的充填起來(lái)，從而達(dá)到提高灌漿充填的穩(wěn)固性。

（四）控制沉降

通過(guò)日常管理人員的觀察與檢測(cè)，閘室地面的兩側(cè)目前還存在沉降的問(wèn)題，而由于兩側(cè)地面沉降所產(chǎn)生的應(yīng)力，會(huì)對(duì)閘室底板的土層基礎(chǔ)造成一定程度的擾動(dòng)，從而使得其下部的土層變形壓縮，這就導(dǎo)致產(chǎn)生了滲水通道。因此在水閘處理與防滲的過(guò)程中，必須對(duì)水閘閘室兩側(cè)地面的沉降采取有效的措施進(jìn)行控制。一般情況下，沉降控制的方法主要為利用水泥深層攪拌樁對(duì)水閘閘室兩側(cè)地面的軟土層進(jìn)行加固，并降低兩側(cè)土層基礎(chǔ)出現(xiàn)收縮固結(jié)的頻率。同時(shí)叫攪拌樁之間的間距設(shè)置為1.0米×1.2米，而深度則在原來(lái)的地基上向下15米。

四、總結(jié)

綜上所述，在水閘基礎(chǔ)處理的過(guò)程中，防滲處理是一項(xiàng)不可或缺的重要舉措，其決定了水閘閘室應(yīng)用的安全性，以及能否發(fā)揮出最大的使用性能。因此設(shè)計(jì)師在對(duì)水閘進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，首先要在理論上促使水閘的基礎(chǔ)處理與防滲體系達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的要求，同時(shí)在實(shí)際施工以及后期運(yùn)營(yíng)的過(guò)程中，也要對(duì)水閘進(jìn)行定期的檢測(cè)和維護(hù)，并采取有效的措施防止水閘出現(xiàn)滲漏問(wèn)題，有效的解決水閘基礎(chǔ)處理與防滲中遇到的問(wèn)題，這樣才能促使水閘具有良好的安全性以及使用性。

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