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【摘 要】 当前水利工程对我国社会经济等各方面起到了很大的促进作用,所以我们重视堤坝防渗技术,不断提高水利工程建设的使用功能,延长堤坝的使用年限。本文就通过对水利工程堤坝防渗加固技术进行探讨,为我国的水利工程堤坝防渗加固技术提供理论依据。
【关键词】 水利工程;堤坝防渗;加固技术
在水利工程项目中,防渗加固工作一直都受到企业的高度重视,也是水利工程中最为重要的管理内容,如何提高堤坝防渗加固技术一直以来都是水利工程技术人员研究的重点问题。这是因为水利工作中堤坝作为主要的建筑设施,其正常的运行和质量的保证是关系着水利工程建设充分发挥职能的关键。因此,水利企业要加紧防渗加固技术研究,提高防渗加固水平,确保水利工程项目的安全、稳定和正常运行。
1、水利工程中堤防防渗施工方案的选择
我国的水利工程建设几乎遍布所有江河湖海,为此,不同的地理位置所建设的水利工程结构以及功能性质都不尽相同,这也决定了每个水利工程中的堤坝建设和其可能引起其发生病害的因素也有很大差异。因此,在确定堤坝防渗施工方案时,不可整体而论,而应该根据实际的具体情况进行合理设计。在一般情况下,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;而针对砂卵砾石含量较高粒径较大的地层,则应考虑采用冲击钻并配合其他开槽方式。另外,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。
2、堤坝工程防渗加固技术分析
对于堤坝工程防渗加固技术分析,其第一步就是要分析水利工程中的堤防出险的主要种类。而常见的堤防出险包括: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三类:第一,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;第二,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;第三,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。
2.1、堤坝防渗加固处理原则
在长期的实践与应用中,水利技术人员逐渐总结出一些堤坝防渗处理的经验和方法,并形成了一套较为实用的防渗处理原则。即在堤坝的渗漏处理中,对上游要依据“铺、截、堵’的原则进行处理,而对下游则要遵循“导、减、排”的处理原则。多处实践证明,依照这种防渗处理原则进行实施的防渗施工都取得了良好的防渗效果。“铺、截、堵”原则是指在对堤坝上游进行防渗处理中,要对堤坝做出以修建铺盖、设置防渗墙和进行帷幕灌浆的施工手段对堤坝存在的病害做出处理。而“导、减、排”原则是指以修建导渗反滤体、减压井、排水沟等的施工方法来降低扬压力。
2.2、堤坝防渗加固施工工艺
2.2.1、低压速凝式方法进行灌浆工艺。低压速凝灌浆法通常适用于一些高危水位的抢险堵塞的突发情况下,在选用施工设备时要充分考虑到管涌所处区域的实际地质情况,然后再往孔里面注入适量的浸水便会膨胀的物体。一般施工人员在孔里面注入适量的膨胀物质目的是为了增加管涌内部的阻力,从而将管涌里面的水流速度减慢,以避免水泥浆顺着管里面的水流出去;此外要在管道里面添加适量的速凝剂,目的是为了保证管内的水泥浆能够迅速达到凝固的状态,从而保证管涌能够被及时的堵住。
2.2.2、劈裂式帷幕进行灌浆工艺
劈裂式帷幕灌浆方法的主要功能在于加固堤身,以免堤身出现渗漏现象。一般浅孔轻便钻机或者更简单的钻具比较适宜这类曲直不一样的堤坝施工。灌浆时要自上而下进行,每次要少灌多次复灌;泥浆要从稀到稠循序渐进;另外要灵活的控制压力的大小。只有这样才能解决好灌浆过程中出现的各种冒浆、串浆以及滑坡等问题,此外灌入的泥浆要沿着堤坝的轴方向形成一道帷幕,从而满足改善堤身质量,不断地提高其坚固度以及防止渗漏的目的。
2.2.3、高压填充式方法进行灌浆工艺。这种灌浆方法比较适宜堤基基础的灌浆,也可用于填充堤身的蚁穴或者溶洞。用于基础灌浆时,须用50m工程钻机在需灌的堤段从堤顶钻孔,孔深以钻入基础穿过砂层进入砾石层2m左右为宜。灌浆时需将压力控制在132.20到179.50kpa左右,套管下面到填土层之间要确保堤身处于干燥状态,然后往基础部分的砂砾层里面灌入水泥浆,一步一步的延伸到土层,再然后用黄泥浆把孔封住。在填充蚁穴溶洞时,需采取30型的钻机预先在蚁穴或者溶洞附近挖空然后往里面灌入一些泥浆,使其形成包围圈,随后继续往里面填充泥浆,直到填入泥浆量达到施工规定的标准为止。
2.3、防渗墙法施工防渗技术
防渗墙法防渗技术中一般是通过控制修筑防渗墙来防止渗漏现象,一般有高压喷射防渗墙、垂直铺塑墙、帷幕灌浆以及自灰浆防渗墙等。其中高压喷射防渗墙主要是借助高压水和高压气的混合射流冲击扰动地层土体形成水泥凝结体,提高堤身防渗透性。而垂直铺塑墙是利用链斗式或往复式开槽铺塑机在坝体(基)内开出一条一定宽度和深度的连续沟槽,将土工膜铺设于槽内并及时回填,形成以塑膜为主要材料的连续的防渗帷幕。防渗墙法防渗技术是目前比较普遍使用的防渗技术,且具有很高实用价值。
2.4、混凝土防渗墙技术
混凝土防渗墙技术是水利工程堤坝防渗加固技术应用中最为常见的防渗技术。首先自凝灰浆防渗墙技术就是其中之一。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;其次是帷幕灌浆技术,所谓帷幕灌浆法是指将配置好的浆液(这种浆液通常具有极好的流动性和胶凝性),能够经由钻孔被强制压到岩层下部的裂隙当中去,加之胶结硬化所产生的作用力,岩基的强度会得到充分的增强,这样便能进一步的改善岩基自身的性能,使得岩基的整体性得到调节,从而满足抗渗的需求;最后是垂直铺塑。垂直铺塑是利用链斗式挖槽机,通过链条及链斗连续挖掘出渣,形成连续的槽孔,并用泥浆固壁,成槽后随即辅设防渗薄膜,回填粘土。挖槽深度一般≤15m,槽宽为15~30cm。适用于砂壤土层,工效较高。
3、结束语
在当前社会发展中,水利工程发挥着不可替代的作用与效果,其合理可靠的运行有效的促进了社会的进步和经济发展,更是有助于国民产业的快速有效迈进。然而在今天,随着水利工程规模和数量的增加,多数水利水电枢纽工程经过多年的风雨侵蚀,使得多数工程在不同程度上存在着病险问题,这些问题的存在严重的影响了水利工程的使用效率,也造成了工程质量存在着一定的缺陷。因此,在水利工程施工中就要做好防渗加固措施,防止渗漏现象的出现,尤其要结合工程的功能性,可实施性,经济性、环境安全性来选择合适的防渗渗技术,从而有效的控制渗漏现象的出现,提高水利工程质量,确保水利运行的安全和稳定。
参考文献:
[1]谷维龙,何庆海.近年来堤坝防渗加固技术的创新及其应用[A].武警水电一总队.《水工建筑物水泥灌浆与边坡支护技术》暨第9次水利水电地基与基础工程学术会议论文集[C].武警水电一总队:,2007:4.
[2]刘宏云,刘宗雪,刘书娟.堤坝防渗加固技术研究[J].科技创新导报,2012,16:129.
[3]宋志彬,张金昌,冯起增,杨大根,孙正基,王年友.防渗加固高压旋喷注浆技术的研究与应用[J].探矿工程(岩土钻掘工程),2003,01:38-42.
【关键词】 水利工程;堤坝防渗;加固技术
在水利工程项目中,防渗加固工作一直都受到企业的高度重视,也是水利工程中最为重要的管理内容,如何提高堤坝防渗加固技术一直以来都是水利工程技术人员研究的重点问题。这是因为水利工作中堤坝作为主要的建筑设施,其正常的运行和质量的保证是关系着水利工程建设充分发挥职能的关键。因此,水利企业要加紧防渗加固技术研究,提高防渗加固水平,确保水利工程项目的安全、稳定和正常运行。
1、水利工程中堤防防渗施工方案的选择
我国的水利工程建设几乎遍布所有江河湖海,为此,不同的地理位置所建设的水利工程结构以及功能性质都不尽相同,这也决定了每个水利工程中的堤坝建设和其可能引起其发生病害的因素也有很大差异。因此,在确定堤坝防渗施工方案时,不可整体而论,而应该根据实际的具体情况进行合理设计。在一般情况下,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;而针对砂卵砾石含量较高粒径较大的地层,则应考虑采用冲击钻并配合其他开槽方式。另外,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。
2、堤坝工程防渗加固技术分析
对于堤坝工程防渗加固技术分析,其第一步就是要分析水利工程中的堤防出险的主要种类。而常见的堤防出险包括: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三类:第一,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;第二,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;第三,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。
2.1、堤坝防渗加固处理原则
在长期的实践与应用中,水利技术人员逐渐总结出一些堤坝防渗处理的经验和方法,并形成了一套较为实用的防渗处理原则。即在堤坝的渗漏处理中,对上游要依据“铺、截、堵’的原则进行处理,而对下游则要遵循“导、减、排”的处理原则。多处实践证明,依照这种防渗处理原则进行实施的防渗施工都取得了良好的防渗效果。“铺、截、堵”原则是指在对堤坝上游进行防渗处理中,要对堤坝做出以修建铺盖、设置防渗墙和进行帷幕灌浆的施工手段对堤坝存在的病害做出处理。而“导、减、排”原则是指以修建导渗反滤体、减压井、排水沟等的施工方法来降低扬压力。
2.2、堤坝防渗加固施工工艺
2.2.1、低压速凝式方法进行灌浆工艺。低压速凝灌浆法通常适用于一些高危水位的抢险堵塞的突发情况下,在选用施工设备时要充分考虑到管涌所处区域的实际地质情况,然后再往孔里面注入适量的浸水便会膨胀的物体。一般施工人员在孔里面注入适量的膨胀物质目的是为了增加管涌内部的阻力,从而将管涌里面的水流速度减慢,以避免水泥浆顺着管里面的水流出去;此外要在管道里面添加适量的速凝剂,目的是为了保证管内的水泥浆能够迅速达到凝固的状态,从而保证管涌能够被及时的堵住。
2.2.2、劈裂式帷幕进行灌浆工艺
劈裂式帷幕灌浆方法的主要功能在于加固堤身,以免堤身出现渗漏现象。一般浅孔轻便钻机或者更简单的钻具比较适宜这类曲直不一样的堤坝施工。灌浆时要自上而下进行,每次要少灌多次复灌;泥浆要从稀到稠循序渐进;另外要灵活的控制压力的大小。只有这样才能解决好灌浆过程中出现的各种冒浆、串浆以及滑坡等问题,此外灌入的泥浆要沿着堤坝的轴方向形成一道帷幕,从而满足改善堤身质量,不断地提高其坚固度以及防止渗漏的目的。
2.2.3、高压填充式方法进行灌浆工艺。这种灌浆方法比较适宜堤基基础的灌浆,也可用于填充堤身的蚁穴或者溶洞。用于基础灌浆时,须用50m工程钻机在需灌的堤段从堤顶钻孔,孔深以钻入基础穿过砂层进入砾石层2m左右为宜。灌浆时需将压力控制在132.20到179.50kpa左右,套管下面到填土层之间要确保堤身处于干燥状态,然后往基础部分的砂砾层里面灌入水泥浆,一步一步的延伸到土层,再然后用黄泥浆把孔封住。在填充蚁穴溶洞时,需采取30型的钻机预先在蚁穴或者溶洞附近挖空然后往里面灌入一些泥浆,使其形成包围圈,随后继续往里面填充泥浆,直到填入泥浆量达到施工规定的标准为止。
2.3、防渗墙法施工防渗技术
防渗墙法防渗技术中一般是通过控制修筑防渗墙来防止渗漏现象,一般有高压喷射防渗墙、垂直铺塑墙、帷幕灌浆以及自灰浆防渗墙等。其中高压喷射防渗墙主要是借助高压水和高压气的混合射流冲击扰动地层土体形成水泥凝结体,提高堤身防渗透性。而垂直铺塑墙是利用链斗式或往复式开槽铺塑机在坝体(基)内开出一条一定宽度和深度的连续沟槽,将土工膜铺设于槽内并及时回填,形成以塑膜为主要材料的连续的防渗帷幕。防渗墙法防渗技术是目前比较普遍使用的防渗技术,且具有很高实用价值。
2.4、混凝土防渗墙技术
混凝土防渗墙技术是水利工程堤坝防渗加固技术应用中最为常见的防渗技术。首先自凝灰浆防渗墙技术就是其中之一。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;其次是帷幕灌浆技术,所谓帷幕灌浆法是指将配置好的浆液(这种浆液通常具有极好的流动性和胶凝性),能够经由钻孔被强制压到岩层下部的裂隙当中去,加之胶结硬化所产生的作用力,岩基的强度会得到充分的增强,这样便能进一步的改善岩基自身的性能,使得岩基的整体性得到调节,从而满足抗渗的需求;最后是垂直铺塑。垂直铺塑是利用链斗式挖槽机,通过链条及链斗连续挖掘出渣,形成连续的槽孔,并用泥浆固壁,成槽后随即辅设防渗薄膜,回填粘土。挖槽深度一般≤15m,槽宽为15~30cm。适用于砂壤土层,工效较高。
3、结束语
在当前社会发展中,水利工程发挥着不可替代的作用与效果,其合理可靠的运行有效的促进了社会的进步和经济发展,更是有助于国民产业的快速有效迈进。然而在今天,随着水利工程规模和数量的增加,多数水利水电枢纽工程经过多年的风雨侵蚀,使得多数工程在不同程度上存在着病险问题,这些问题的存在严重的影响了水利工程的使用效率,也造成了工程质量存在着一定的缺陷。因此,在水利工程施工中就要做好防渗加固措施,防止渗漏现象的出现,尤其要结合工程的功能性,可实施性,经济性、环境安全性来选择合适的防渗渗技术,从而有效的控制渗漏现象的出现,提高水利工程质量,确保水利运行的安全和稳定。
参考文献:
[1]谷维龙,何庆海.近年来堤坝防渗加固技术的创新及其应用[A].武警水电一总队.《水工建筑物水泥灌浆与边坡支护技术》暨第9次水利水电地基与基础工程学术会议论文集[C].武警水电一总队:,2007:4.
[2]刘宏云,刘宗雪,刘书娟.堤坝防渗加固技术研究[J].科技创新导报,2012,16:129.
[3]宋志彬,张金昌,冯起增,杨大根,孙正基,王年友.防渗加固高压旋喷注浆技术的研究与应用[J].探矿工程(岩土钻掘工程),2003,01:38-42.