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摘 要: 防洪抢险的实践表明渗透破坏是堤防工程中最普遍且难以治愈的心腹之患。在堤防工程中比较适用的技术有灌浆、防渗墙、高压喷射注浆、深层搅拌法、排水固结法等技术,本文重点介绍防渗墙灌浆、高压喷射注浆、排水固结法3种堤防防渗技术。文章就水利工程中堤防防渗施工技术进行深入的探讨,具有一定的参考价值。
关键词:水利工程;堤防防渗;施工
中图分类号:TU528.32 文献标识码:A文章编号:
1引言
堤防是沿河,渠、湖、海岸边或行洪区、分蓄洪区,围垦区的边缘修筑的挡水建筑物,是世界上最早广为采用的一种重要的防洪工程。筑堤的目的是防御洪水泛滥,保护沿岸居民生命财产和工农业生产。河堤约束洪水后,将洪水限制在行洪道内,使同等流量的水深增加,行洪流速增大,有利于泄洪排沙。筑堤还可围垦造田。增加农业生产。堤防还可以抵挡风浪及抗御海湖。筑堤时要对约束洪水的作用进行详细分析规划,以确保行洪道达到设计的防洪要求。本文就水利工程中堤防防渗施工技术进行探讨。随着水利工程规模的不断扩大和施工技术的不断发展,对工程防渗技术有了更高的要求。
2 水利工程中堤防防渗技术
水利工程中堤防出险的主要种类:
堤防出险包括渗透破坏、滑坡、开裂和没治,其中以渗透破坏为主。渗透破坏主要表现为集中渗漏、管涌、流土、接触冲刷、接触流土。堤防渗透破坏险情可分为3类:①堤身产生的险情,主要是由于堤身物质组成的不均匀性和填筑密实度的不均匀性造成的,如部分堤段堤身壤土为粉细砂、砂壤土或存在孔洞、裂缝等,主要表现为散浸、脱坡、漏洞、跌窝等:②堤身和堤基接触带产生的险情,由于筑堤时未清基,堤身堤基接触带物质较混杂:③堤基产生的险情,主要是由于堤基存在透水性较强的砂层、砂壤土层所致。
3 水利工程中堤防防渗施工方案的选择
①堤身的防渗处理,可采用截渗墙、锥探灌浆和劈裂灌浆等防渗体,必要时还可帮堤以加厚堤身或翻挖重新填筑堤身;②对于堤防截渗墙,关键是要采用薄墙和廉价的材料才能有效地降低工程造价,目前常用的开槽法、深沉法、挤压法造墙均可达到这一要求,其中深沉法造价最低,在墙深小于20m 时最具竞争力。高喷法造墙价格相对较高,但在一些施工场地狭窄、地下降碍物较多时,有较好的适应性。对于砂卵砾石含量较高、粒径较大的地层,则应考虑采用冲击钻井配合其他开槽方式成睹,当然造墙成本也会大大提高 根据堤防工程的特点,对这类地層险工段的肪渗处理,也可考虑采用盖重、排水减压、反滤保护等其他措施。
4 水利工程中堤防防渗施工技术
当前,发展较快、应用较多的截渗工艺有:混凝土防渗墙、高压喷射防渗墙、自凝灰浆防渗墙、垂直铺塑、水泥土搅拌桩防渗墙、帷幕灌浆等,及时掌握这些工艺的发展动态,对于水利工程的设计、施工等都具有重要的意义。
4.1混凝土防渗墙
混凝土防渗墙是2O世纪60年代初发展起来的一种垂直防渗技术,目前已成为粒状地层的主要防渗手段。它不仅可以用于永久性地基防渗,对正在漏水和存在险情的堤坝进行防渗处理,还可用于临时施工围堰、基坑防渗等 其主要优点是能有效地控制墙厚,墙段之间结合紧密,安全可靠。目前,防渗墙的施工技术有了很大发展,出现了很多造墙、造孔新技术。在墙体材料方面,有钢筋混凝土、普通混凝土、塑性混凝土、自凝灰浆和固化灰浆等在深度方面,这类防渗墙除可用于水头较小、坝基厚度≤ 30m 的土石坝防渗外,主要被用作江河堤防工程。深厚型防渗墙一般用在承受水头>20rn、墙深30m 以上的大坝和险要地段的堤防工程中。其厚度一般60-80cm,最大为130cm。为保证底部墙段的有效连接,一般是墙越深厚度越大。墙体材料多为普通混凝土或塑性混凝土,根据地层和防渗要求确定。一般是承受的水头越大、透水性越强,要求的防渗性能越高,墙体刚性也越大。
自凝灰浆防渗墙是在塑性混凝土墙的基础上发展而来的。使用水泥、膨润土并掺入少量缓凝剂制成“自凝灰浆”,在凝固前可作为造孔中的固壁泥浆,完工后自行凝固,形成墙体起防渗补强作用。该技术在美国、法国等国家均已使用,我国尚处于起步阶段。
4.2高压喷射灌浆
高压喷射灌浆防渗是借助于高压水泥浆液射流冲击破坏被灌地层结构,使水泥浆液与被灌地层土颗粒掺混,形成壁状固结体而起防渗作用。根据被灌地层结构和防渗要求不同,叉分为定喷、摆喷和旋喷。高压喷射灌浆防渗处理的优点是:设备简单、工效高、料源广,造价低,搭接防渗的效果好。缺点是:机具较多、对地质条件的要求较高,控制不好易在较大(>200rran)颗粒背后形成漏喷现象。
4.3 自凝灰浆防渗墙
自凝灰浆防渗墙是在塑性混凝土墙的基础上发展而来的。使用水泥、膨润土并掺人少量缓凝剂制成“自凝灰浆”,在凝固前可作为造孔中的固壁泥浆,完工后自行凝固,形成墙体起防渗补强作用。
4.4 卵砾石层防渗帷幕灌浆
卵砾石层的防渗帷幕灌浆大都采用粘土为主加少量水泥的混合浆液进行灌注,不同于在岩石中灌浆。卵砾石层灌浆难以形成自立的钻孔,故常采用套阀式灌浆、循环钻灌阀跟管灌浆、打管灌浆的方法。因受地质条件的限制,不能有效控制浆液的填充范围,为达到相对较高的防渗标准,常需采用3排以上的灌浆孔。随着防渗墙技术的日益成熟, 目前较少采用该方法,仅用于当灌浆作为补充勘探的手段,同时兼顾防渗处理,可以更加准确地针对发生集中渗漏的地点,通过少量的灌浆使问题得到解决的情况下。
4.5控制性灌浆
控制性灌浆是近年来提出的一种改进型灌浆工艺,是对传统灌浆工艺的一种调整,通过控制浆液压力和流量,在保证质量和效果的前提下,有效控制灌浆范围,节约时间和投资。
当前,各种新的截渗工法不断出现,正朝着深度更大、效率更高、适应性更广的方向发展。今后,在高效工法以及不同工法的组合应用等方面仍有广阔的发展前景。水利工程复杂的地质条件、多样化的筑坝材料以及多种运用工况,决定了在渗流方面的不同特点,应针对不同工程的地质条件、坝体质量、设计水头等,从安全、经济、工效、可行性等方面进行全面分析,确定适宜的防渗加固方案,并通过试验确定有关施工参数,切不可一味地照搬其它工程。
5结语
水利工程一般具有规模大、工期长,技术复杂、质量要求高,影响因素多等特点,这些特点对于水利工程的施工技术提出了更高的要求。尤其是防渗技术作为水利工程施工中的关键技术,关乎到整个工程施工的成败。因此,我们应针对不同工程的地质条件、堤坝质量、设计水位等,从安全、经济、工效,可行性等方面进行全面分析,确定适宜的防渗加固方案,为我国水利事业的进一步发展创造一种全新的防渗施工模式。当前,各种新的截渗工法不断出现,正朝着深度更大、效率更高、适应性更广的方向发展。今后,在高效工法以及不同工法的组合应用等方面仍有广阔的发展前景。水利工程复杂的地质条件、多样化的筑坝材料以及多种运用工况,决定了在渗流方面的不同特点,应针对不同工程的地质条件、坝体质量、设计水头等,从安全、经济、工效、可行性等方面进行全面分析,确定适宜的防渗加固方案,并通过试验确定有关施工参数,切不可一味地照搬其它工程。
作者简介:
祖丽胡玛尔.依布拉木、女、维、1969年12月出生,本科、水利工程师、1991年8月参加工作,从事饮水安全管理工作。
参考文献:
[1]韩旭光.水利工程防渗处理施工技术应用探析[J].中国新技术新产品,2010.
[2]张伟.水利工程中防渗施工工艺探讨[J].科技风,2010
[3]覃振朝.水利工程防渗处理施工技术[J].中国新技术新产品,2010.
[4]董哲仁.堤防除险加固实用技术[M].北京:中国水利水电出版社,1998.
[5]叶泽.钱塘江标准海塘西江塘段高压喷射防渗墙施工技术[J].浙江水利科技,2002(4):78-79
关键词:水利工程;堤防防渗;施工
中图分类号:TU528.32 文献标识码:A文章编号:
1引言
堤防是沿河,渠、湖、海岸边或行洪区、分蓄洪区,围垦区的边缘修筑的挡水建筑物,是世界上最早广为采用的一种重要的防洪工程。筑堤的目的是防御洪水泛滥,保护沿岸居民生命财产和工农业生产。河堤约束洪水后,将洪水限制在行洪道内,使同等流量的水深增加,行洪流速增大,有利于泄洪排沙。筑堤还可围垦造田。增加农业生产。堤防还可以抵挡风浪及抗御海湖。筑堤时要对约束洪水的作用进行详细分析规划,以确保行洪道达到设计的防洪要求。本文就水利工程中堤防防渗施工技术进行探讨。随着水利工程规模的不断扩大和施工技术的不断发展,对工程防渗技术有了更高的要求。
2 水利工程中堤防防渗技术
水利工程中堤防出险的主要种类:
堤防出险包括渗透破坏、滑坡、开裂和没治,其中以渗透破坏为主。渗透破坏主要表现为集中渗漏、管涌、流土、接触冲刷、接触流土。堤防渗透破坏险情可分为3类:①堤身产生的险情,主要是由于堤身物质组成的不均匀性和填筑密实度的不均匀性造成的,如部分堤段堤身壤土为粉细砂、砂壤土或存在孔洞、裂缝等,主要表现为散浸、脱坡、漏洞、跌窝等:②堤身和堤基接触带产生的险情,由于筑堤时未清基,堤身堤基接触带物质较混杂:③堤基产生的险情,主要是由于堤基存在透水性较强的砂层、砂壤土层所致。
3 水利工程中堤防防渗施工方案的选择
①堤身的防渗处理,可采用截渗墙、锥探灌浆和劈裂灌浆等防渗体,必要时还可帮堤以加厚堤身或翻挖重新填筑堤身;②对于堤防截渗墙,关键是要采用薄墙和廉价的材料才能有效地降低工程造价,目前常用的开槽法、深沉法、挤压法造墙均可达到这一要求,其中深沉法造价最低,在墙深小于20m 时最具竞争力。高喷法造墙价格相对较高,但在一些施工场地狭窄、地下降碍物较多时,有较好的适应性。对于砂卵砾石含量较高、粒径较大的地层,则应考虑采用冲击钻井配合其他开槽方式成睹,当然造墙成本也会大大提高 根据堤防工程的特点,对这类地層险工段的肪渗处理,也可考虑采用盖重、排水减压、反滤保护等其他措施。
4 水利工程中堤防防渗施工技术
当前,发展较快、应用较多的截渗工艺有:混凝土防渗墙、高压喷射防渗墙、自凝灰浆防渗墙、垂直铺塑、水泥土搅拌桩防渗墙、帷幕灌浆等,及时掌握这些工艺的发展动态,对于水利工程的设计、施工等都具有重要的意义。
4.1混凝土防渗墙
混凝土防渗墙是2O世纪60年代初发展起来的一种垂直防渗技术,目前已成为粒状地层的主要防渗手段。它不仅可以用于永久性地基防渗,对正在漏水和存在险情的堤坝进行防渗处理,还可用于临时施工围堰、基坑防渗等 其主要优点是能有效地控制墙厚,墙段之间结合紧密,安全可靠。目前,防渗墙的施工技术有了很大发展,出现了很多造墙、造孔新技术。在墙体材料方面,有钢筋混凝土、普通混凝土、塑性混凝土、自凝灰浆和固化灰浆等在深度方面,这类防渗墙除可用于水头较小、坝基厚度≤ 30m 的土石坝防渗外,主要被用作江河堤防工程。深厚型防渗墙一般用在承受水头>20rn、墙深30m 以上的大坝和险要地段的堤防工程中。其厚度一般60-80cm,最大为130cm。为保证底部墙段的有效连接,一般是墙越深厚度越大。墙体材料多为普通混凝土或塑性混凝土,根据地层和防渗要求确定。一般是承受的水头越大、透水性越强,要求的防渗性能越高,墙体刚性也越大。
自凝灰浆防渗墙是在塑性混凝土墙的基础上发展而来的。使用水泥、膨润土并掺入少量缓凝剂制成“自凝灰浆”,在凝固前可作为造孔中的固壁泥浆,完工后自行凝固,形成墙体起防渗补强作用。该技术在美国、法国等国家均已使用,我国尚处于起步阶段。
4.2高压喷射灌浆
高压喷射灌浆防渗是借助于高压水泥浆液射流冲击破坏被灌地层结构,使水泥浆液与被灌地层土颗粒掺混,形成壁状固结体而起防渗作用。根据被灌地层结构和防渗要求不同,叉分为定喷、摆喷和旋喷。高压喷射灌浆防渗处理的优点是:设备简单、工效高、料源广,造价低,搭接防渗的效果好。缺点是:机具较多、对地质条件的要求较高,控制不好易在较大(>200rran)颗粒背后形成漏喷现象。
4.3 自凝灰浆防渗墙
自凝灰浆防渗墙是在塑性混凝土墙的基础上发展而来的。使用水泥、膨润土并掺人少量缓凝剂制成“自凝灰浆”,在凝固前可作为造孔中的固壁泥浆,完工后自行凝固,形成墙体起防渗补强作用。
4.4 卵砾石层防渗帷幕灌浆
卵砾石层的防渗帷幕灌浆大都采用粘土为主加少量水泥的混合浆液进行灌注,不同于在岩石中灌浆。卵砾石层灌浆难以形成自立的钻孔,故常采用套阀式灌浆、循环钻灌阀跟管灌浆、打管灌浆的方法。因受地质条件的限制,不能有效控制浆液的填充范围,为达到相对较高的防渗标准,常需采用3排以上的灌浆孔。随着防渗墙技术的日益成熟, 目前较少采用该方法,仅用于当灌浆作为补充勘探的手段,同时兼顾防渗处理,可以更加准确地针对发生集中渗漏的地点,通过少量的灌浆使问题得到解决的情况下。
4.5控制性灌浆
控制性灌浆是近年来提出的一种改进型灌浆工艺,是对传统灌浆工艺的一种调整,通过控制浆液压力和流量,在保证质量和效果的前提下,有效控制灌浆范围,节约时间和投资。
当前,各种新的截渗工法不断出现,正朝着深度更大、效率更高、适应性更广的方向发展。今后,在高效工法以及不同工法的组合应用等方面仍有广阔的发展前景。水利工程复杂的地质条件、多样化的筑坝材料以及多种运用工况,决定了在渗流方面的不同特点,应针对不同工程的地质条件、坝体质量、设计水头等,从安全、经济、工效、可行性等方面进行全面分析,确定适宜的防渗加固方案,并通过试验确定有关施工参数,切不可一味地照搬其它工程。
5结语
水利工程一般具有规模大、工期长,技术复杂、质量要求高,影响因素多等特点,这些特点对于水利工程的施工技术提出了更高的要求。尤其是防渗技术作为水利工程施工中的关键技术,关乎到整个工程施工的成败。因此,我们应针对不同工程的地质条件、堤坝质量、设计水位等,从安全、经济、工效,可行性等方面进行全面分析,确定适宜的防渗加固方案,为我国水利事业的进一步发展创造一种全新的防渗施工模式。当前,各种新的截渗工法不断出现,正朝着深度更大、效率更高、适应性更广的方向发展。今后,在高效工法以及不同工法的组合应用等方面仍有广阔的发展前景。水利工程复杂的地质条件、多样化的筑坝材料以及多种运用工况,决定了在渗流方面的不同特点,应针对不同工程的地质条件、坝体质量、设计水头等,从安全、经济、工效、可行性等方面进行全面分析,确定适宜的防渗加固方案,并通过试验确定有关施工参数,切不可一味地照搬其它工程。
作者简介:
祖丽胡玛尔.依布拉木、女、维、1969年12月出生,本科、水利工程师、1991年8月参加工作,从事饮水安全管理工作。
参考文献:
[1]韩旭光.水利工程防渗处理施工技术应用探析[J].中国新技术新产品,2010.
[2]张伟.水利工程中防渗施工工艺探讨[J].科技风,2010
[3]覃振朝.水利工程防渗处理施工技术[J].中国新技术新产品,2010.
[4]董哲仁.堤防除险加固实用技术[M].北京:中国水利水电出版社,1998.
[5]叶泽.钱塘江标准海塘西江塘段高压喷射防渗墙施工技术[J].浙江水利科技,2002(4):78-79