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【摘 要】 堤坝作为堤防的一部分,既能起到防洪灌溉的作用,又能起到蓄水发电等作用。因此,修筑堤坝不仅给人类社会带来许多益处,而且促进了社会各个方面的发展,但是我们也应该注意到修筑堤坝会带来一定的风险,要对这些风险进行分行,并研究水利工程堤坝防渗加固的原则及技术,避免堤坝失事。
【关键词】 水利工程;险情分析;堤坝防渗加固技术
前言:
由于历史的原因,现有的水工建筑大部分都已修建多年,加上旧时的施工技术还不够完善,导致部分水工建筑存在渗漏等安全隐患,因此对这些大坝进行加固防渗施工迫在眉睫,同时选择哪种加固防渗施工技术尤为重要。在各种加固防渗技术中,劈裂灌浆施工技术运用最为广泛,在大坝防渗漏处理和工程加固处理中具有明显的技术优势与经济效益,在文章中进行简要的分析。
一、堤坝工程险情分析
目前我国堤坝施工过程中最常见且最频繁出现的危害主要为滑坡、开裂、渗透以及没治,而这些出险的危害性要数渗透的破坏最大。渗透的破坏性主要表现在管涌、渗漏以及流土和接触冲刷、流土上。而渗透破坏的主要出险情况有三种:第一,由于堤身的组成物均匀度以及填筑密度没有达到标准要求而产生的堤身险情,诸如堤身部分会出现壤土沙化或者是出现孔洞或者是裂缝等等,由于堤身的壤土组成是沙壤土或者是粉细砂,因此就很容易出现散浸漏洞以及脱皮和跌窝的情况。第二,堤基同堤身的接触带。这个部位出现险情主要原因就处在筑堤的过程,在堤坝的建筑过程中,需要对基础进行清理,这也是由于这一部位的物质混杂造成的。第三,由于地基中的砂层以及沙壤土良好的透水性所造成的险情。
二、堤坝防渗处理的原则
现阶段,我国的水利工程施工建设中使用频率最高的防渗方法为灌注浆液方法或者是应用防渗墙技术,最终的目的解决出现的渗透现象并且将浸润线减低。对于滑坡的处理则相对复杂,要根据滑坡问题出现的因素进行分析,通过对坝体的浸润线进行降低或者是对土体的强度指标进行提高两种方式进行。若是坝基出现了渗漏,那么对于上游的坝基处理方式主要是通过修建铺盖或者是防渗墙以及通过帷幕灌浆的方式对渗漏量进行减少,这就是对上游采取的“铺、截、堵”的原则;对于下游的坝基则需要考虑减压井或者是导渗反滤体以及排水沟等设施,从而对压力进行疏导,这就是针对下游的“减、导、排”的原则。
三、堤坝工程防渗加固技术
1、灌浆防渗技术
(1)劈裂灌浆
劈裂灌浆技术方案最主要的特点是造价低、施工快。劈裂灌浆的主要施工工艺是:施工过程中沿坝轴线布孔,由于坝体小主应力大体上沿坝轴线分布,施工过程中利用灌浆压力沿坝轴线将坝体劈裂,然后灌入泥浆构造浆体防渗帷幕,在构造帷幕的同时还消除了坝体中原本存在的裂缝和洞穴等坝体隐患,也就是说在防渗的同时还达到了加固的目的,这种施工工艺即简便易行又经济合理。
灌浆材料采取就近原则,这样就可以有效降低工程成本,同时还减少了对坝体周围环境的污染问题。劈裂灌浆技术另一个优点就是在构造新施工技术的同时不需要释放原有的坝体应力,这一优点使得劈裂灌浆技术有很广的适用范围。这一特点是劈裂灌浆技术与其他技术的区别所在,其它防渗技术大多数采用的是制作新的防渗体这一方法,而不是对原有的坝体进行恢复,这种做法首先造成一种浪费,然后新做的防渗体的断面无法与原有的防渗体进行调节,防渗效果不佳。综上所述,在对各种防渗技术进行对比以后可以发现,劈裂灌浆技术无论是在施工工艺、工程造价还是在防渗效果方面都要优于其它方法,值得大力推广。
(2)低压速凝式灌浆法
这种方式根据其管涌所处的具体位置,进行相关型号的钻机的应用确保其浸水即膨胀物质的有效应用,确保其压力的有效灌入,满足实际工作的需要,这种膨胀类型的物质,有利于促进管涌内部阻力的提升,有利于其管涌内水流速度降低,促进其水泥浆环节的稳定性。通过相关速凝剂的应用,避免管涌现,实现其工程的相关环节的稳定运行。高压填充式灌浆法高压填充式灌浆主要用于堤基基础灌浆,亦用于堤身蚁穴、溶洞的填充。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,孔距1.5~2.0m,孔深以钻入基础穿过砂层进入砾石层2m左右为宜。灌浆时压力一般为127.40~166.60kPa,套管下到填土层保证堤身干燥,基础部分砂砾层灌入水泥浆,然后逐步提升到土层,以黄泥浆封孔。通过灌浆加固环节有效形成防渗体。
(3)高压填充式灌浆
高压填充式灌浆主要用于堤基基础灌浆,亦用于堤身蚁穴、溶洞的填充。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,孔距1.5~2.0m,孔深以钻入基础穿过砂层进入砾石层2m左右为宜。灌浆时压力一般为127.40~166.60kPa,套管下到填土层保证堤身干燥,基础部分砂砾层灌入水泥浆,然后逐步提升到土层,以黄泥浆封孔。这种灌浆法主要用于治理因基础不良而引起的管涌。用于填充蚁穴、溶洞时,灌浆用30型钻机先在蚁穴或溶洞周围布孔灌入泥浆,形成包围圈,然后进行填充,则填满为止。
2、防渗墙
防渗加固技术在防渗墙中的应用主要表现在以下五个方面
(1)高压喷射的应用
实现高压喷射的同时,将水泥浆液进行灌注,帮助地层中的颗粒物质同灌入的水泥进行合理的掺加,从而形成高压喷射式的防渗墙。堤坝的渗透性得到强化,同时减低了发生渗透现象的可能性。
(2)垂直铺塑的应用
垂直铺塑是指使用链斗式的的挖槽机器中链条同链斗之间进行合理的配合,生成一系列连续的槽孔,合理的泥浆使用帮助加固了孔壁,当孔槽产生后铺防渗膜,最后将粘土重新填回原处。
(3)水泥土搅拌应用
先将水泥浆液喷射入土体内,深层的搅拌桩机器对堤坝进行作业,将水泥、土体实现均匀的融合,两者融合过程中发生一系列的变化和反应,最终凝固成为墙体。该应用主要的适用范围为细粒沙尘,实现造价成本减低的同时,设备携带也较为轻便。
(4)帐幕灌浆应用
提升巖基整体和抗渗性能,选择的浆液类型为具备流动性特点且凝固的结实程度和性能较好的浆液,通过钻孔将浆液适时的灌注到岩层的裂缝中,浆液凝固以后帮助岩基实现良好的性能。我国先前最常用的灌浆方式为孔口封闭式的灌浆方法,科学进步的同时也引进国外较为先进的技术及设备,依据我国地貌等基本实际情况进行整体改善,我国的水利工程中防渗加固技术也在不断的提升和发展,并且实现合理的使用。
(5)凝灰浆应用
我国水利行业处在不断进步和发展的阶段,行业中各种技术都在不断的探索和改善的阶段,譬如,凝灰浆技术的来源是依据塑性混凝土防渗技术的延续和改进,此技术的发展在于将水泥和膨润土两种材料进行配合,并且添加缓凝剂,在混合物实现凝固之前可以将这些浆液作为以后总孔内灌注的浆液,实现填充的功能。等到实现凝固以后提升墙体的防渗性能。此种技术在我国处于探究和摸索的阶段。
四、结束语
为了满足现阶段基础工作的需要,展开水利工程应用体系的健全是必要的,在防渗加固工程中,有多种的施工方法,要根据工程的实际情况选择适应的施工方案,以保证施工效果,使水利堤坝工程发挥更好的性能,为我国的经济建设和农业发展提供有利的基础保证。
参考文献:
[1]冯春常.谈水利工程堤坝加固维修与处理技术管理[J].科技致富向导,2012,10(13):55-59.
[2]王崴崴,周丽明.浅析水利工程堤坝防渗加固技术[J].黑龙江科技信息,2013,10(9):36-39.
[3]刘裕鸿,刘群.上饶市大中型水库土石坝坝下涵管渗漏原因分析及处理方法[J].水利与建筑工程学报,2010,(31).
【关键词】 水利工程;险情分析;堤坝防渗加固技术
前言:
由于历史的原因,现有的水工建筑大部分都已修建多年,加上旧时的施工技术还不够完善,导致部分水工建筑存在渗漏等安全隐患,因此对这些大坝进行加固防渗施工迫在眉睫,同时选择哪种加固防渗施工技术尤为重要。在各种加固防渗技术中,劈裂灌浆施工技术运用最为广泛,在大坝防渗漏处理和工程加固处理中具有明显的技术优势与经济效益,在文章中进行简要的分析。
一、堤坝工程险情分析
目前我国堤坝施工过程中最常见且最频繁出现的危害主要为滑坡、开裂、渗透以及没治,而这些出险的危害性要数渗透的破坏最大。渗透的破坏性主要表现在管涌、渗漏以及流土和接触冲刷、流土上。而渗透破坏的主要出险情况有三种:第一,由于堤身的组成物均匀度以及填筑密度没有达到标准要求而产生的堤身险情,诸如堤身部分会出现壤土沙化或者是出现孔洞或者是裂缝等等,由于堤身的壤土组成是沙壤土或者是粉细砂,因此就很容易出现散浸漏洞以及脱皮和跌窝的情况。第二,堤基同堤身的接触带。这个部位出现险情主要原因就处在筑堤的过程,在堤坝的建筑过程中,需要对基础进行清理,这也是由于这一部位的物质混杂造成的。第三,由于地基中的砂层以及沙壤土良好的透水性所造成的险情。
二、堤坝防渗处理的原则
现阶段,我国的水利工程施工建设中使用频率最高的防渗方法为灌注浆液方法或者是应用防渗墙技术,最终的目的解决出现的渗透现象并且将浸润线减低。对于滑坡的处理则相对复杂,要根据滑坡问题出现的因素进行分析,通过对坝体的浸润线进行降低或者是对土体的强度指标进行提高两种方式进行。若是坝基出现了渗漏,那么对于上游的坝基处理方式主要是通过修建铺盖或者是防渗墙以及通过帷幕灌浆的方式对渗漏量进行减少,这就是对上游采取的“铺、截、堵”的原则;对于下游的坝基则需要考虑减压井或者是导渗反滤体以及排水沟等设施,从而对压力进行疏导,这就是针对下游的“减、导、排”的原则。
三、堤坝工程防渗加固技术
1、灌浆防渗技术
(1)劈裂灌浆
劈裂灌浆技术方案最主要的特点是造价低、施工快。劈裂灌浆的主要施工工艺是:施工过程中沿坝轴线布孔,由于坝体小主应力大体上沿坝轴线分布,施工过程中利用灌浆压力沿坝轴线将坝体劈裂,然后灌入泥浆构造浆体防渗帷幕,在构造帷幕的同时还消除了坝体中原本存在的裂缝和洞穴等坝体隐患,也就是说在防渗的同时还达到了加固的目的,这种施工工艺即简便易行又经济合理。
灌浆材料采取就近原则,这样就可以有效降低工程成本,同时还减少了对坝体周围环境的污染问题。劈裂灌浆技术另一个优点就是在构造新施工技术的同时不需要释放原有的坝体应力,这一优点使得劈裂灌浆技术有很广的适用范围。这一特点是劈裂灌浆技术与其他技术的区别所在,其它防渗技术大多数采用的是制作新的防渗体这一方法,而不是对原有的坝体进行恢复,这种做法首先造成一种浪费,然后新做的防渗体的断面无法与原有的防渗体进行调节,防渗效果不佳。综上所述,在对各种防渗技术进行对比以后可以发现,劈裂灌浆技术无论是在施工工艺、工程造价还是在防渗效果方面都要优于其它方法,值得大力推广。
(2)低压速凝式灌浆法
这种方式根据其管涌所处的具体位置,进行相关型号的钻机的应用确保其浸水即膨胀物质的有效应用,确保其压力的有效灌入,满足实际工作的需要,这种膨胀类型的物质,有利于促进管涌内部阻力的提升,有利于其管涌内水流速度降低,促进其水泥浆环节的稳定性。通过相关速凝剂的应用,避免管涌现,实现其工程的相关环节的稳定运行。高压填充式灌浆法高压填充式灌浆主要用于堤基基础灌浆,亦用于堤身蚁穴、溶洞的填充。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,孔距1.5~2.0m,孔深以钻入基础穿过砂层进入砾石层2m左右为宜。灌浆时压力一般为127.40~166.60kPa,套管下到填土层保证堤身干燥,基础部分砂砾层灌入水泥浆,然后逐步提升到土层,以黄泥浆封孔。通过灌浆加固环节有效形成防渗体。
(3)高压填充式灌浆
高压填充式灌浆主要用于堤基基础灌浆,亦用于堤身蚁穴、溶洞的填充。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,孔距1.5~2.0m,孔深以钻入基础穿过砂层进入砾石层2m左右为宜。灌浆时压力一般为127.40~166.60kPa,套管下到填土层保证堤身干燥,基础部分砂砾层灌入水泥浆,然后逐步提升到土层,以黄泥浆封孔。这种灌浆法主要用于治理因基础不良而引起的管涌。用于填充蚁穴、溶洞时,灌浆用30型钻机先在蚁穴或溶洞周围布孔灌入泥浆,形成包围圈,然后进行填充,则填满为止。
2、防渗墙
防渗加固技术在防渗墙中的应用主要表现在以下五个方面
(1)高压喷射的应用
实现高压喷射的同时,将水泥浆液进行灌注,帮助地层中的颗粒物质同灌入的水泥进行合理的掺加,从而形成高压喷射式的防渗墙。堤坝的渗透性得到强化,同时减低了发生渗透现象的可能性。
(2)垂直铺塑的应用
垂直铺塑是指使用链斗式的的挖槽机器中链条同链斗之间进行合理的配合,生成一系列连续的槽孔,合理的泥浆使用帮助加固了孔壁,当孔槽产生后铺防渗膜,最后将粘土重新填回原处。
(3)水泥土搅拌应用
先将水泥浆液喷射入土体内,深层的搅拌桩机器对堤坝进行作业,将水泥、土体实现均匀的融合,两者融合过程中发生一系列的变化和反应,最终凝固成为墙体。该应用主要的适用范围为细粒沙尘,实现造价成本减低的同时,设备携带也较为轻便。
(4)帐幕灌浆应用
提升巖基整体和抗渗性能,选择的浆液类型为具备流动性特点且凝固的结实程度和性能较好的浆液,通过钻孔将浆液适时的灌注到岩层的裂缝中,浆液凝固以后帮助岩基实现良好的性能。我国先前最常用的灌浆方式为孔口封闭式的灌浆方法,科学进步的同时也引进国外较为先进的技术及设备,依据我国地貌等基本实际情况进行整体改善,我国的水利工程中防渗加固技术也在不断的提升和发展,并且实现合理的使用。
(5)凝灰浆应用
我国水利行业处在不断进步和发展的阶段,行业中各种技术都在不断的探索和改善的阶段,譬如,凝灰浆技术的来源是依据塑性混凝土防渗技术的延续和改进,此技术的发展在于将水泥和膨润土两种材料进行配合,并且添加缓凝剂,在混合物实现凝固之前可以将这些浆液作为以后总孔内灌注的浆液,实现填充的功能。等到实现凝固以后提升墙体的防渗性能。此种技术在我国处于探究和摸索的阶段。
四、结束语
为了满足现阶段基础工作的需要,展开水利工程应用体系的健全是必要的,在防渗加固工程中,有多种的施工方法,要根据工程的实际情况选择适应的施工方案,以保证施工效果,使水利堤坝工程发挥更好的性能,为我国的经济建设和农业发展提供有利的基础保证。
参考文献:
[1]冯春常.谈水利工程堤坝加固维修与处理技术管理[J].科技致富向导,2012,10(13):55-59.
[2]王崴崴,周丽明.浅析水利工程堤坝防渗加固技术[J].黑龙江科技信息,2013,10(9):36-39.
[3]刘裕鸿,刘群.上饶市大中型水库土石坝坝下涵管渗漏原因分析及处理方法[J].水利与建筑工程学报,2010,(31).