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【摘 要】 我国有许多水利堤坝需要进行防渗处理,堤坝防渗加固尤为重要。因此,提高水利工程堤坝防渗加固技术,对我国水利工程意义重大。本文分别就水利工程堤坝建设存在的问题、水利工程堤坝工程除险种类及其施工方案以及水利工程堤坝工程防渗加固技术优化措施进行了探讨。
【关键词】 水利工程;堤坝防渗;加固技术
一、水利工程堤坝建设存在的问题
随着我国的发展,科学技术的发展,在水利工程建筑方面的技术同样得到了发展。但是在水利工程中堤坝的建设方面还是存在着这问题,而这些问题造成的安全隐患可以分为以下几方面:
1、虽然我国科学技术在发展,但是在建设水利工程的堤坝当中,其抗洪能力还是没能提高,甚至还有降低的趋势。
2、在我国,基本上水利工程堤坝都存在这渗漏的问题,这是由于我国在堤坝防渗工作做得不到位,并且存在着不足,严重的堤坝会发生漏水的问题,这就造成了很大的安全隐患。
3、堤坝暴露在大自然中,必然会受到来自大自然的灾害,例如,风浪的侵袭、白蚁的蛀蚀等等,别看这些很微小但对堤坝造成的危害却是非常大的,不仅可以使堤坝的抗洪能力降低,还带来了非常大的安全隐患。虽然我国在近几年中,对水利堤坝的加固方面的科学技术有所提高,但是在实践方面却没有足够的经验,再好的技术不能运用到实践中,也只是一种摆设,没有使用价值。并且在管理方面还存在着很多的漏洞,管理人员没有专业的管理水平,对堤坝的建设和维护中不能起到很好的作用。
二、水利工程堤坝工程除险种类及其施工方案
在堤坝工程应用过程中,其堤防除险模块涉及的种类非常多,比如开裂情况、滑坡情况、渗透破坏情况等,都影响了水利工程堤坝防渗模块的正常开展。通过对堤防渗透破坏险情的分析可以得知,受到堤身自身的性质影响,堤身物质内部的填筑密度是不均匀的,比如有此堤段的壤土都是粉细砂,其内部存在孔洞、缝隙等,具体表现在堤身的脱坡情况、漏洞情况及其散侵情况等。受到堤身及堤基接触带的影响,在筑堤过程中,堤身堤基的接触带物质比较复杂,受到堤基险情的影响,存在较强烈的透水性,这与砂壤土层是密切相关的。
为了满足当下工作的需要,实现堤身防渗处理模块的优化是必要的,这涉及多种防渗加固技术的应用,比如截流墙技术、劈裂灌浆技术等,通过对这此防渗模块的协调,有利于堤身的自身填筑性。在工程造价控制过程中,进行堤防截流墙的应用是必要的,这需要良好的建筑材料的应用,实现工程造价的积极控制。这离不开一系列的施工方法的应用,比如开槽法、深沉法等,深层法具备良好的工程效益,这与其较低的工程造价是分不开的,特别有利于一定墙深的应用。受到施工环境的影响,比如场地有较多的地下阻碍物,进行高喷法造墙模块的应用是比较好的。相对于一此砂砾含量比较高的地层,进行冲击钻的应用是必要的,这可以进行相关开槽方式的协调,实现造墙成本的控制,保证堤防工程综合效益的优化。
三、水利工程堤坝工程防渗加固技术优化措施
1、堤坝防渗处理
我国防渗一般采用灌浆或防渗墙措施来处理渗透或降低浸润线,采用防滑桩或压重等措施来提高抗滑稳定性安全系数。滑坡的处理比较复杂,要从滑坡的起因上解决问题。最好的途径是降低坝体浸润线或提高土体强度指标。近些年来,随着土工合成材料的发展,用土工膜或复合土工膜防渗和用加筋材料提高土体稳定性得到越来越广泛的应用。对坝基渗漏的处理一般依据上游“铺、截、堵”,下游“导、减、排”的原则所谓”铺、截、堵”就是修建铺盖、防渗墙和帷幕灌浆等以减小渗漏量;“导、减、排”是修建导渗反滤体、减压井、排水沟等以降低扬压力。
2、堤坝灌浆防渗方法
2.1通过灌浆加固,形成防渗体此方法适用于浆砌石重力坝。坝上游面固结灌浆,堵塞漏洞和缝隙,加固补强坝体和提高防渗性能,以进一步提高坝体的承载能力和完整性。坝下游面追踪固结灌浆,在下游坝面有漏水或溶蚀物出逸的地方,造成水平孔或斜孔,埋注浆管进行灌浆,以堵塞漏水通道和坝体空洞、裂缝,加固坝体,增加坝面稳定性和抗冲刷能力这种反向灌浆工艺,非常适合拱坝和支墩坝工程,对重力坝工程只有搞清扬压力并设排水孔也可采用采用这种方法时最好是坝前无水。坝面重新剔勾缝,剔缝后,用高标号水泥砂浆干硬性预缩水泥砂浆或用防水材料配制高标号水泥砂浆勾缝,提高坝面防渗漏能力及坝体稳定性、整体性和抗冻融抗风浪淘刷能力。此方法即“前堵、中截、后追踪”灌浆治漏加固法。
2.2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.Om,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,套管卜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。
2.3低压速凝式灌浆法。这种灌浆方法一般用于高危水位下抢险堵塞管涌,它可根据管涌所处位置的地质情况(即粘土层或砂砾层)分别采用30型钻机或50型钻机钻孔,然后先向孔内注入浸水后即膨胀的物质(如黄豆、大彩,再以小于49kPa的压力徐徐向孔内灌入加进速凝剂水玻璃的水泥浆。注入膨胀物质是为了加大管涌内阻力,减慢管涌内水流速度,防比水泥浆随水流出;加入速凝剂,水泥浆能很快凝固而堵塞管涌。
2.4劈裂式帷幕灌浆法。所谓劈裂式帷幕灌浆,主要用于加固堤身,防比堤身渗漏。其方法是根据堤坝曲直不同情况,用浅孔轻便钻机或更简单的钻具,分别采用梅花形布孔和直线布孔方式,沿堤坝轴线从堤顶离堤外肩1.5m处钻孔,一般孔距3m,孔深根据堤身情况分别以钻透堤身填土或穿过堤身钻入基础1-2m为宜。灌浆时由卜而上,少灌多复;泥浆由稀到稠,循序渐进;压力由大到小,灵活掌握。这样,可以较好地处理灌浆中出现的冒浆、串浆、滑坡、局部隆起等各种问题,使灌入的泥浆沿堤的轴向形成一道帷幕,达到改善堤身质量、提高坚固度和防比渗漏的目的。
3、混凝土防渗墙技术
3.1自凝灰浆防渗墙。自凝灰浆防渗墙是以塑性混凝土墙作为基础,不断发展而成的结果。自凝灰浆是由水泥、膨润土、少量缓凝剂制造而成,而这一方法早已应用到了美国、英国等国家,但是我国却还处于起步阶段。
3.2垂直铺塑。使用链斗式挖槽机,使曹空连续,然后使泥浆凝固,最后回填粘土。
3.3帷幕灌浆。与其他方法步骤相同,要相对坝体进行钻孔,在灌入泥浆,在坝体内形成一道防渗帷幕,从而增强堤坝的防渗性,保障了水利工程的安全。
四、结束语
现如今,水利工程建设已经成为我国发展的基本设施,然而水利工程很容易受到外界因素的损害从而产生渗漏现象,其中包括自然因素和认为因素。如若水利工程崩溃,所造成的危害是不可预计的,因此,我们必须采取措施,提高防渗加固技术,使堤坝的渗漏问题得到减缓,从而保证国家的经济利益,以及水利工程下游村莊的安全。
参考文献:
[1]杨震.高压喷射注浆法防渗加固机理与施工技术应用研究[J].2008.
[2]孙鉴政.浅谈劈裂灌浆在土坝防渗处理中的设计与应用[J].广东建材,2008(7).
[3]黄剑飞.浅谈水库大坝灌浆施工技术方法与防渗加固处理方案特点[J].四川建材,2009(5).
【关键词】 水利工程;堤坝防渗;加固技术
一、水利工程堤坝建设存在的问题
随着我国的发展,科学技术的发展,在水利工程建筑方面的技术同样得到了发展。但是在水利工程中堤坝的建设方面还是存在着这问题,而这些问题造成的安全隐患可以分为以下几方面:
1、虽然我国科学技术在发展,但是在建设水利工程的堤坝当中,其抗洪能力还是没能提高,甚至还有降低的趋势。
2、在我国,基本上水利工程堤坝都存在这渗漏的问题,这是由于我国在堤坝防渗工作做得不到位,并且存在着不足,严重的堤坝会发生漏水的问题,这就造成了很大的安全隐患。
3、堤坝暴露在大自然中,必然会受到来自大自然的灾害,例如,风浪的侵袭、白蚁的蛀蚀等等,别看这些很微小但对堤坝造成的危害却是非常大的,不仅可以使堤坝的抗洪能力降低,还带来了非常大的安全隐患。虽然我国在近几年中,对水利堤坝的加固方面的科学技术有所提高,但是在实践方面却没有足够的经验,再好的技术不能运用到实践中,也只是一种摆设,没有使用价值。并且在管理方面还存在着很多的漏洞,管理人员没有专业的管理水平,对堤坝的建设和维护中不能起到很好的作用。
二、水利工程堤坝工程除险种类及其施工方案
在堤坝工程应用过程中,其堤防除险模块涉及的种类非常多,比如开裂情况、滑坡情况、渗透破坏情况等,都影响了水利工程堤坝防渗模块的正常开展。通过对堤防渗透破坏险情的分析可以得知,受到堤身自身的性质影响,堤身物质内部的填筑密度是不均匀的,比如有此堤段的壤土都是粉细砂,其内部存在孔洞、缝隙等,具体表现在堤身的脱坡情况、漏洞情况及其散侵情况等。受到堤身及堤基接触带的影响,在筑堤过程中,堤身堤基的接触带物质比较复杂,受到堤基险情的影响,存在较强烈的透水性,这与砂壤土层是密切相关的。
为了满足当下工作的需要,实现堤身防渗处理模块的优化是必要的,这涉及多种防渗加固技术的应用,比如截流墙技术、劈裂灌浆技术等,通过对这此防渗模块的协调,有利于堤身的自身填筑性。在工程造价控制过程中,进行堤防截流墙的应用是必要的,这需要良好的建筑材料的应用,实现工程造价的积极控制。这离不开一系列的施工方法的应用,比如开槽法、深沉法等,深层法具备良好的工程效益,这与其较低的工程造价是分不开的,特别有利于一定墙深的应用。受到施工环境的影响,比如场地有较多的地下阻碍物,进行高喷法造墙模块的应用是比较好的。相对于一此砂砾含量比较高的地层,进行冲击钻的应用是必要的,这可以进行相关开槽方式的协调,实现造墙成本的控制,保证堤防工程综合效益的优化。
三、水利工程堤坝工程防渗加固技术优化措施
1、堤坝防渗处理
我国防渗一般采用灌浆或防渗墙措施来处理渗透或降低浸润线,采用防滑桩或压重等措施来提高抗滑稳定性安全系数。滑坡的处理比较复杂,要从滑坡的起因上解决问题。最好的途径是降低坝体浸润线或提高土体强度指标。近些年来,随着土工合成材料的发展,用土工膜或复合土工膜防渗和用加筋材料提高土体稳定性得到越来越广泛的应用。对坝基渗漏的处理一般依据上游“铺、截、堵”,下游“导、减、排”的原则所谓”铺、截、堵”就是修建铺盖、防渗墙和帷幕灌浆等以减小渗漏量;“导、减、排”是修建导渗反滤体、减压井、排水沟等以降低扬压力。
2、堤坝灌浆防渗方法
2.1通过灌浆加固,形成防渗体此方法适用于浆砌石重力坝。坝上游面固结灌浆,堵塞漏洞和缝隙,加固补强坝体和提高防渗性能,以进一步提高坝体的承载能力和完整性。坝下游面追踪固结灌浆,在下游坝面有漏水或溶蚀物出逸的地方,造成水平孔或斜孔,埋注浆管进行灌浆,以堵塞漏水通道和坝体空洞、裂缝,加固坝体,增加坝面稳定性和抗冲刷能力这种反向灌浆工艺,非常适合拱坝和支墩坝工程,对重力坝工程只有搞清扬压力并设排水孔也可采用采用这种方法时最好是坝前无水。坝面重新剔勾缝,剔缝后,用高标号水泥砂浆干硬性预缩水泥砂浆或用防水材料配制高标号水泥砂浆勾缝,提高坝面防渗漏能力及坝体稳定性、整体性和抗冻融抗风浪淘刷能力。此方法即“前堵、中截、后追踪”灌浆治漏加固法。
2.2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.Om,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,套管卜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。
2.3低压速凝式灌浆法。这种灌浆方法一般用于高危水位下抢险堵塞管涌,它可根据管涌所处位置的地质情况(即粘土层或砂砾层)分别采用30型钻机或50型钻机钻孔,然后先向孔内注入浸水后即膨胀的物质(如黄豆、大彩,再以小于49kPa的压力徐徐向孔内灌入加进速凝剂水玻璃的水泥浆。注入膨胀物质是为了加大管涌内阻力,减慢管涌内水流速度,防比水泥浆随水流出;加入速凝剂,水泥浆能很快凝固而堵塞管涌。
2.4劈裂式帷幕灌浆法。所谓劈裂式帷幕灌浆,主要用于加固堤身,防比堤身渗漏。其方法是根据堤坝曲直不同情况,用浅孔轻便钻机或更简单的钻具,分别采用梅花形布孔和直线布孔方式,沿堤坝轴线从堤顶离堤外肩1.5m处钻孔,一般孔距3m,孔深根据堤身情况分别以钻透堤身填土或穿过堤身钻入基础1-2m为宜。灌浆时由卜而上,少灌多复;泥浆由稀到稠,循序渐进;压力由大到小,灵活掌握。这样,可以较好地处理灌浆中出现的冒浆、串浆、滑坡、局部隆起等各种问题,使灌入的泥浆沿堤的轴向形成一道帷幕,达到改善堤身质量、提高坚固度和防比渗漏的目的。
3、混凝土防渗墙技术
3.1自凝灰浆防渗墙。自凝灰浆防渗墙是以塑性混凝土墙作为基础,不断发展而成的结果。自凝灰浆是由水泥、膨润土、少量缓凝剂制造而成,而这一方法早已应用到了美国、英国等国家,但是我国却还处于起步阶段。
3.2垂直铺塑。使用链斗式挖槽机,使曹空连续,然后使泥浆凝固,最后回填粘土。
3.3帷幕灌浆。与其他方法步骤相同,要相对坝体进行钻孔,在灌入泥浆,在坝体内形成一道防渗帷幕,从而增强堤坝的防渗性,保障了水利工程的安全。
四、结束语
现如今,水利工程建设已经成为我国发展的基本设施,然而水利工程很容易受到外界因素的损害从而产生渗漏现象,其中包括自然因素和认为因素。如若水利工程崩溃,所造成的危害是不可预计的,因此,我们必须采取措施,提高防渗加固技术,使堤坝的渗漏问题得到减缓,从而保证国家的经济利益,以及水利工程下游村莊的安全。
参考文献:
[1]杨震.高压喷射注浆法防渗加固机理与施工技术应用研究[J].2008.
[2]孙鉴政.浅谈劈裂灌浆在土坝防渗处理中的设计与应用[J].广东建材,2008(7).
[3]黄剑飞.浅谈水库大坝灌浆施工技术方法与防渗加固处理方案特点[J].四川建材,2009(5).