唐開勝 戴勇

摘 要：水閘是水利工程的重要組成部分，節(jié)制閘主要用于水利工程上、下游水位調(diào)節(jié)，是兼顧通航、控制下泄水量的水閘。其能統(tǒng)籌兼顧興利與除害、經(jīng)濟效益、社會效益及生態(tài)環(huán)境效益，綜合考慮相關(guān)行業(yè)、部門的要求。水閘防滲措施是否到位，對于水利工程項目質(zhì)量有著至關(guān)重要的作用。文章主要探討分析了節(jié)制閘的作用、節(jié)制閘的滲透特點、節(jié)制閘結(jié)構(gòu)物防滲技術(shù)等，并對節(jié)制閘防滲技術(shù)要點進行了研究。

關(guān)鍵詞：節(jié)制閘;防滲技術(shù)

中圖分類號：TV662 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1064（2020）10-052-02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2020.10.026

我國地域廣袤，但是水資源緊缺且分布不均，旱澇災(zāi)害頻發(fā)。因此，國家在治水興水方面下了很大功夫，水利建設(shè)成為國家發(fā)展的重要組成部分。水閘是水利工程的重要組成部分，水閘防滲技術(shù)對保障水利工程質(zhì)量至關(guān)重要。在水閘施工過程中加強其基礎(chǔ)加固及防滲處理是重點。由于水利工程施工復(fù)雜、歷史因素等原因，在很多施工技術(shù)方面非常容易出現(xiàn)各種問題。致使水閘工程出現(xiàn)問題較多的就是滲透問題，因此水閘防滲透技術(shù)的提升和施工質(zhì)量的提高，對水閘工程整體質(zhì)量的提升起著關(guān)鍵作用。

1 水閘作用、分類及特點

水閘是一種水工建筑物，其作用是擋水、泄水，兼顧河床沖淤及改善水質(zhì)等，被廣泛應(yīng)用在水利工程中。其利用閘門來控制水流流量和水位，通過閘門的開放實現(xiàn)沖沙、泄洪、排澇，對水流起到阻擋和抬高水位的作用。水閘按其功能進行分類，分別為節(jié)制閘、沖沙閘、進水閘、排水閘、分洪閘、擋潮閘等[1]。水閘通過閘室、上下游連接段共同組成，一般情況下水閘修建在土基或巖基上的沿河岸泄洪渠道，平原地區(qū)的水閘多建在土基上。水閘修建位置比較特殊，就使得其具備一定的特點：具有很強的抗滑性和穩(wěn)定性;具備消能防沖措施;可以防沉陷。

節(jié)制閘是水閘的一種，位于水利工程的上游地段，通過調(diào)節(jié)上、下游水位來控制下泄水量，主要作用是通過調(diào)節(jié)水位來滿足水利工程引、排水、航運等需求。

2 節(jié)制閘滲透特點

因為節(jié)制閘修建在沿河岸泄洪渠道的土基或巖基上，當其上下游存在一定的水位差時，因為節(jié)制閘的地基存在透水性，在水流的不斷作用下，水會通過地基土壤的孔隙不斷向下游流動，這就是滲透。水流從上游沿著水閘建筑物的地基，同時繞過河道兩岸的連接建筑物不斷向下游進行滲透，從而有了滲透壓力，破壞水閘的閘基及兩岸連接建筑物的穩(wěn)定性。隨著滲透壓力的不斷增大，會造成滲透變形，從而危及節(jié)制閘工程的安全。

滲透變形情況主要與節(jié)制閘建筑物地基所在處的土壤性質(zhì)、幾何條件內(nèi)因及水流情況等有關(guān)。其內(nèi)因決定了滲透變形表現(xiàn)出的形式，外因決定其是否產(chǎn)生變形。滲透變形造成的破壞性極大，而且存在很多未知傷害，一旦出現(xiàn)變形將很難實施補救措施，會對水閘建筑工程造成致命損害，因此必須要對水閘防滲透技術(shù)加強研究[2]。

3 節(jié)制閘防滲技術(shù)要點

節(jié)制閘建設(shè)工程的防滲處理工作，對節(jié)制閘日后的安全運行相當重要，對其防滲的基礎(chǔ)施工措施也較多，通常情況下通過排水以及防滲等兩種方式的結(jié)合進行施工。其中，排水方式是在節(jié)制閘下游的滲流出口位置實施布置，以保障滲流能夠盡快排放至下游區(qū)段，防止?jié)B流情況發(fā)生?，F(xiàn)主要分析節(jié)制閘防滲施工過程中的技術(shù)要點。

3.1 垂直和水平防滲技術(shù)應(yīng)用

最常用的節(jié)制閘防滲施工技術(shù)就是通過防滲墻及齒墻預(yù)防滲透，這兩種方式都是垂直防滲技術(shù)。節(jié)制閘施工過程中的防滲環(huán)節(jié)，垂直防滲技術(shù)一般在軟基表面進行，比如通過灌注混凝土墻和板樁可以很好地起到防滲作用，其缺點就是該施工復(fù)雜性較強。齒墻的應(yīng)用是在河道上游和水閘室的下游區(qū)段進行實施的，這種垂直防滲技術(shù)可以有效提升節(jié)制閘的防滲效果，但一般應(yīng)用在砂性水閘地基中。在巖基水閘建設(shè)過程中，則選用垂直灌漿的方法實施防滲處理。在節(jié)制閘室的上游防滲處理過程中，還會使用到水平防滲技術(shù)，即采用混凝土對其加強鋪蓋，這種方法主要用在節(jié)制閘上游，且和節(jié)制閘室底板一起構(gòu)成不透水的地下防滲防線[3]。

3.2 止水分縫防滲設(shè)置工作

在對節(jié)制閘進行垂直和水平防滲技術(shù)處理時，同時還要密切關(guān)注止水分縫施工開展情況。這種方法的應(yīng)用是因為，節(jié)制閘建筑結(jié)構(gòu)因下沉或溫度等影響造成節(jié)水閘建筑物出現(xiàn)裂縫，所以需要提前在水閘建設(shè)施工過程中進行止水分縫施工設(shè)置。這種方法可以有效保障節(jié)制閘每個結(jié)構(gòu)物之間相互不會受影響，但基于建筑物抗震因素的考慮，如遇到地震情況則會造成縫隙加大。故在進行伸縮縫及沉降縫的防滲處理過程中，一定要做好相應(yīng)的止水結(jié)構(gòu)設(shè)置。止水主要分為垂直和水平兩種方式，而且所使用的建筑材料要具備較大的柔性和較強的適應(yīng)力。

3.3 科學(xué)設(shè)置水閘連接建筑設(shè)施

節(jié)制閘有較多的結(jié)構(gòu)建筑物，特別是節(jié)制閘和土堤連接的時候，要加強繞側(cè)邊墻的水平防滲施工，或者進行底板的垂直防滲施工質(zhì)量監(jiān)督和檢查。這就要求在進行節(jié)制閘防滲處理時，必須對施工現(xiàn)場及水閘實際安裝位置等進行詳細的調(diào)研和勘察，考慮各結(jié)構(gòu)物設(shè)置的科學(xué)性和合理性，運用嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度進行防滲方案的制定。同時對側(cè)邊繞滲情況進行考慮，計算可能對建筑物基底造成的壓力，計算墻底接觸面的滲透是否符合標準要求，以確保河道下游的排滲符合科學(xué)性要求。因此，通常在進行排水井設(shè)置時，首先要在翼墻的外側(cè)進行，設(shè)置兩到三個，而且直接和下游的尾水進行相連，以減少繞滲水，有效提高節(jié)制閘結(jié)構(gòu)物連接處的防滲處理效果。

4 節(jié)制閘結(jié)構(gòu)物防滲技術(shù)實施策略探析

節(jié)制閘的防滲技術(shù)實施策略主要有三種：鋪蓋法、設(shè)置板樁、建設(shè)齒墻。具體的實施策略如下。

4.1 覆蓋法

鋪蓋施工法，主要使用黏土、瀝青混凝土、鋼筋混凝土等，有些小型的水閘還會使用漿砌石，隨著建筑材料的不斷更新，也出現(xiàn)了土工膜防滲。

黏土鋪蓋施工通過碾壓方法來壓實黏土，減少黏土中的水分，并對其含水量進行控制，要求其符合施工標準。該方法要求黏土鋪蓋的平面不允許出現(xiàn)分縫，對于分階段施工的要求在其兩處施工的交接處采取緩坡方式進行連接，防止出現(xiàn)分縫造成滲透。在其表面要使用干砌石和混凝土等，要使用中粗砂類物質(zhì)進行過渡與黏土鋪蓋進行連接。

瀝青混凝土鋪蓋法，使用瀝青、砂礫石以及礦物粉等按標準比例進行加熱混合攪拌，然后通過分層鋪設(shè)、分層壓實的方法進行鋪設(shè)，對于瀝青混凝土類型及厚度均要按施工技術(shù)方案標準進行。與黏土鋪蓋法相比，瀝青混凝土鋪蓋法缺少一定的柔性，但是其具備更強的能力來抗擊地基變形。其與黏土鋪蓋法的相似之處是均不得出現(xiàn)中間分縫現(xiàn)象，分層鋪設(shè)及壓實，各層的分縫必須錯開實施。

鋼筋混凝土鋪蓋法，其鋪蓋長度通常為3至5倍河道的上游和下游之間的水位差，但總長度不宜過長，具體尺寸需要針對具體施工現(xiàn)場情況進行測量，嚴格依據(jù)施工方案進行。鋪設(shè)長度如果過長則要設(shè)置止水分縫，以減低建筑物地基不均勻造成的沉降和溫度變化帶來的影響。同樣，如果節(jié)制閘的寬度過大，也要按水流方向設(shè)置相應(yīng)的伸縮縫，縫距要根據(jù)實際施工場地情況進行相應(yīng)設(shè)置。在靠近墻處的鋪蓋，其縫距要盡量小，鋪蓋的邊緣與其他結(jié)構(gòu)物之間的連接處也要設(shè)置相應(yīng)的沉降縫并止水。

4.2 設(shè)置板樁

板樁設(shè)置法，按著板樁的建筑材料分為鋼板樁、鋼筋混凝土板樁、木板樁等?，F(xiàn)代建筑材料不斷出現(xiàn)創(chuàng)新的先進科技材料，隨之出現(xiàn)的還有水泥攪拌樁做的鉛直防滲墻。鉛直土工膜是新型的創(chuàng)新材料，其特點是施工簡單、價格低廉。當前普遍使用的是鋼筋混凝土板樁，其特性是適應(yīng)多種土基，該方法通常使用矩形斷面，厚度和寬度要依據(jù)節(jié)制閘的具體防滲技術(shù)要求和打樁施工設(shè)備來具體確定。在鋼筋混凝土板樁之間的拼接面處均設(shè)置了凹槽，當板樁施工就位之后，將水泥砂漿灌注到凹槽中。其板樁的樁尖要做成單側(cè)的斜面，且其上下段的連接處均為榫卯結(jié)構(gòu)，與板樁共同進行預(yù)制[4]。

4.3 建設(shè)齒墻

建設(shè)齒墻是為了起到阻滑效果，還可增加地下的輪線來增加防滲長度。齒墻的建設(shè)通常是混凝土還有鋼筋混凝土做成的，其深度在0.5m至1m之間，叫做淺齒墻。推理可知還有深齒墻，深齒墻的深度大于1.5m。深齒墻的使用情況分為兩種，一是當水閘在其閘室板的后面緊緊連接斜坡段，且與原河道進行連接時，這時候在與斜坡相連接的底板下游方向采用深齒墻。其作用是為了防止斜坡段被沖壞之后危及閘室的安全，用來保護水閘的基土不被損壞。二是當水閘的閘基透水層很淺的時候采用深齒墻來截斷，其齒墻的底部要深入到不透水層的0.5m至1m范圍。

5 結(jié)語

目前，我國雖然在綜合治水能力方面取得了較大成就，但是每年還是會發(fā)生多次洪澇災(zāi)害，部分地區(qū)仍然水資源緊缺。近年來，國家不斷加大對水利建設(shè)的投入規(guī)模，工程建設(shè)質(zhì)量也在不斷提高，水利工程發(fā)揮的作用越來越大。水閘工程是水利工程項目的重要組成部分，防滲技術(shù)對于保障水閘工程的安全運行起到了關(guān)鍵性作用。文章通過分析水閘的類型、作用和特點，分析節(jié)制閘的作用和滲透特點，研究節(jié)制閘防滲技術(shù)要點，對節(jié)制閘結(jié)構(gòu)物防滲技術(shù)進行探討分析。通過以上內(nèi)容的分析研究，可以看到在進行節(jié)制閘結(jié)構(gòu)物防滲施工過程中需要注意的技術(shù)要點，通過對技術(shù)要點的分析以及實施策略的闡述，希望可以給我國的水利建設(shè)工程提供一些參考，促進水利建設(shè)工程項目質(zhì)量不斷提高。

參考文獻

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[4] 王星梅，劉倩怡，張磊，等.某節(jié)制閘深基坑支護設(shè)計與研究[J].水利規(guī)劃與設(shè)計，2016（11）：65-67，74.