摘要:堤坝防渗加固一直以来都是水利工程施工过程中的关键内容,由于水利工程施工的特殊性,如果不能采用成熟、先进的堤坝防渗加固工艺,会直接影响整个水利工程项目的使用性能和使用寿命,所以应特别注意堤坝防渗加固技术在水利工程施工中的具体应用,加强各环节管理和控制,保障水利工程施工质量。本文阐述了水利工程施工中堤坝防渗加固技术措施应用,以供参考。
关键词:水利工程,施工,堤坝防渗加固,技术应用
1水利工程堤坝渗漏陈述
水利工程的建设往往需要面对不同的自然环境,地形、地质、气候以及植被覆盖等都会影响到水利工程建设的成效。堤坝渗漏、滑坡、堤坝开裂等是最常见的水利工程病害,而这其中又以堤坝渗漏的出现几率最高且危害最大,同时堤坝渗漏出现后还会诱发一些其他坝体病害,例如管涌、流土以及冲刷等等,严重影响了水利工程的正常使用。水利工程的堤坝渗漏病害根据出现部位的不同可分为坝身病害、坝基病害、坝身和坝基连接处病害三种,导致这几种渗漏情况出现的原因也不尽相同。工程建设地区的地质情况对于坝基的影响较大,如果土层土质出现问题极有可能导致坝基渗漏情况的出现,而建设材料影响着坝身的物质组成,组成物质的不均匀容易导致坝身渗漏的出现,而如果坝基坝身连接处的组成成分不够、过于混杂也会造成渗漏病害的出现。
2水利工程施工中堤坝防渗加固的作用
随着时代的不断推移,我国目前拥有的水库大坝中很多已经出现了严重的问题,尽可能使用低成本防渗技术对有险情的水库进行行之有效的加固工程具有极其重要的现实意义。通过对水利堤坝存在的安全隐患的分析,以及水利堤坝防渗加固技术的分析,可以发现可以采取多种方法进行水利堤坝的防渗加固,因此在防渗加固的方法选择时,要根据水利工程的实际情况选择适应的防渗加固技术,既能保证其防渗加固效果,又能使得水利工程发挥更好的作用,保证水利工程安全和水利工程的顺利实施。
3堤坝工程防渗加固技术方法、措施分析
3.1堤坝防渗处理方法
随着堤防技术的不断发展,一种新的合成材料正在被广泛的应用于堤防建设之中,大大提高了土体的稳定性能。这种合成材料所使用的就是土工膜或复合土工膜防渗和用加筋材料有效的结合。土工膜最为重要的防渗材料就是塑料薄膜、无纺布。土工膜属于柔性材料,具有非常强的延伸性,不仅耐腐蚀、耐低温,还具有非常强的抗冻性。最为重要的是,土工膜尤其是复合土工膜使用寿命比较长,如果在清水环境下使用,至少能够使用40年。这种处理方式不仅仅简单,而且稳定性比较优良。相对于滑坡的处理,这种可以有效的降低坝体的侵润线,提高土体的强度。
3.2堤坝灌浆防渗的几种措施
3.2.1帷幕灌浆法
这种方法主要是针对加固堤身,防止堤身渗漏。因为坝体的曲直不同,所以钻机采用的形式也是不同的,一般有两种:一种是浅孔钻机,它所采用的是梅花形布孔的方式,沿着堤坝直线进行由顶向外1.5米出钻孔,孔距一般是3米。可以根据工程的实际情况进行有效的调节,上下浮动1至2米。一种是更简单的钻具,这种采用的是直线的布孔方式。灌浆方式是由下而上进行,循循渐进的一点点注浆,这样做的好处就是可以缓解压力,防止灌浆过程中有冒浆,漏浆,滑坡现象的出现。两种方法都是为了更好的改善堤身质量、提高坚固度和防止渗漏的目的。
3.2.2低压速凝式灌浆法
这种方法主要是应用于出现高危水位的情况下进行的抢险。可以根据管涌的实际情况选择50型或30型钻孔。可以先向孔内进行侵水待膨胀后可以选择小49kPa的压力进行水泥浆灌溉。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,防止水泥浆随水流出;加入速凝剂,水泥浆能很快凝固而堵塞管涌。
3.2.3高压填充式灌浆法
这种方法是针对于堤基本身而言的一种灌浆方法。可以有效的对堤身漏洞之处进行填充。在灌浆时,要使用50米的工程钻进行从上而下的钻入,孔距1.5至2.0米,孔深在穿过砂石2米左右的时候要停止钻具。因为此时也是最佳的深度。灌浆时压力一般为127.40~166.60kPa,套管在下入底层时要保证堤身是干燥的,不是潮湿的。将砂砾层灌入水泥浆,然后再慢慢提升。筑口为止,采用黄泥封口。
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4堤坝灌浆防渗技术陈述
4.1灌浆材料选择
(a)水泥浆。水泥浆是用水泥和水混合按一定比例搅拌制成的浆料,有时为了提升浆料性能,可根据需要在其中加入改性剂或添加剂。
(b)黏土浆。黏土浆是黏土与水混合形成的半胶体悬浮液。
(c)水泥黏土浆。水泥黏土浆即由水泥和黏土按一定比例,加水混合所制成的浆料。水泥和黏土可以缺点互补,水泥黏土浆是一种性能较好、较经济的灌浆浆料。
(d)水泥-水玻璃浆料。水泥-水玻璃浆料是以水泥和水玻璃溶液组成的一种灌浆材料。
(e)水玻璃类浆料。水玻璃类浆料是用水玻璃溶液加上合适的胶凝剂混合而成。灌入坝体后,经过化学反应生成硅酸凝胶,填充在土、砂的缝隙中,从而达到强化堤坝性能、防渗堵漏的目的。在实际应用中,往往采用复合灌浆法,取长补短,既可以充分利用水泥浆料价格低、强度高的特点,又可以充分利用水玻璃浆料可灌性好、防渗效果好的优点;既降低工程成本,又保证了堤坝的防渗效果。
4.2灌浆工艺陈述
(a)灌浆孔的布设。灌浆孔的布设常用方格形、梅花形和六角形等几种布设形式。方格形的主要优点是便于补加灌浆孔,在地形复杂的地区宜采用这种方法;而梅花形和六角形布孔的主要缺点是不便于补加灌浆孔,多用于灌浆后不需补加孔的坝体。
(b)钻孔。钻孔有机钻、锥钻、打管等几种方法。
(c)灌浆施工技术要点。本着“围、挤、压”的原则,先将需灌浆加固的区域围住,再在中间开设灌浆孔,开始灌浆挤密,最后逐个压实。在灌浆操作过程中,宜用较大的压力进行灌浆,保证浆料的渗填度较好,提高灌浆加固的施工质量。
4.3灌浆钻孔方法
(a)花管钻孔法。花管即头部为锥形、旁侧开有若干小孔的钢管。花管打入坝体中,冲洗掉管中带入的砂土杂质,自下而上进行分段拨管灌浆。此法比较简单,但遇卵石及块石时打管很困难,因此只适用于较浅的砂土层。
(b)套管护壁法。套管护壁法采用先钻孔插入套管后再进行灌浆的工艺,护壁套管插预定的灌浆深度时,插入灌浆管,然后向上拔出护壁套管至预定高度,开始灌浆。待灌浆高度达到护壁套管时,再向上拔出护壁套管至预定高度,进行第二轮灌浆操作。如此往复,用同样的方法直至灌浆孔顶。
(c)泥浆作为套壳料固壁。根据地质情况和施工要求进行钻孔后,插入袖阀管,进行套壳料(常用膨润土)浇筑。浇筑过程中要注意袖阀管不能偏移钻孔的中心,否则会造成套壳料厚薄不均。待套壳料具备一定强度后,开始灌浆操作。固化后的套壳料很好地保护着孔壁,避免泥浆随意流淌,影响灌浆效果。
(d)循环钻灌法。循环钻灌法不在钻孔中打入护壁套管,仅在表层埋设护壁管,使用泥浆或较稀的浆料作为套壳料,自上而下进行边钻孔边灌浆固壁的操作,直至达到预定深度,开始灌浆操作。对于护壁套管的埋设需视情况而定,如坝体表面有黏性土覆盖,护壁套管可埋设在土层中,如无黏土层覆盖,可埋设在砂砾石层中。
5结束语
近年来,我国水利项目快速发展,而堤坝渗漏问题给水利项目埋下很多安全隐患,缩短了其使用寿命,因此应结合不同地区水利项目的实际情况,采取科学有效的堤坝防渗加固方法,提高堤坝的承载能力和稳定性。
参考文献
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论文作者:梁城大
论文发表刊物:《基层建设》2017年第9期
论文发表时间:2017/7/21
标签:堤坝论文; 防渗论文; 浆料论文; 水利工程论文; 钻孔论文; 套管论文; 水利论文; 《基层建设》2017年第9期论文;