浅析水利工程堤坝防渗加固技术论文_任婷婷

浅析水利工程堤坝防渗加固技术论文_任婷婷

山东浩博水利建设有限公司牟山供水分公司 山东潍坊 262100

摘要:水利工程是人们在生活及生产中根据实际需要而对水资源的运行方式进行改造的工程,对于减缓洪涝灾害的危害程度及对水资源的合理利用都起到了非常重要的作用。目前我国的水利工程有大、中、小型之分,但在这些水利工程中很大一部分在运行一定时间内都会有坝体和坝基渗漏的病害发生,从而导致水利工程的正常运行受到影响,同时下游人民群众的生命和财产安全也受到一定的威胁。所以针对于渗漏病害的发生,应及时采取科学有效的加固处理措施,使水利工程得以健康运行,并发挥其应有的作用。

关键词:水利工程;堤坝;防渗加固;技术措施

前言:目前在我国的众多水利工程中,由于设计、施工及维护中存在不足之处及运行时间长等原因,都存在不同程度的渗漏情况,这些病险如果不及时进行加固处理,极易导致险性的发生。所以对于出现渗漏的堤坝要及时的采取有效的措施对其进行加固,延长使用寿命,为我国的经济发展创造有利的环境。

1堤坝防渗处理

堤坝防渗处理原则和主要处理方法。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堤坝工程出险种类及施工方案

2.1 水利工程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三类:首先,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。其次,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。

2.2 水利工程中堤坝防渗施工方案的选择

在设计防渗施工方案之前,应该对出现渗漏的原因进行分析,对地质情况有所了解,然后再设计防渗方案。在防渗施工方案设计阶段,要充分的考虑到原有结构的属性,在新修部分与原有结构之间的衔接要合理处理,防止因为新旧混凝土存在性能方面的差异而再次出现渗漏。对于堤身的处理,可以采用截渗墙和灌浆技术,在必要的时候,还可以对堤身进行加厚,或者是拆除后重新填筑。在考虑施工技术可靠性的基础上,还应该考虑到施工方案的经济性,在保证质量的基础上,选择经济性较好的施工方案。应该根据施工现场的实际情况选择适宜的施工技术,提高堤坝的加固效果,保证施工的质量。

3防渗加固技术的分析研究

3.1堤坝的防渗加固处理施工

针对于堤坝工程已经分析了多种防渗处理技术。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆目前,我国对水利工程进行防渗加固一般会采用灌浆或者制作防渗墙进行施工,采用防滑桩等方式来提高堤坝的稳定性。在实际工作中,如果堤坝出现滑坡的现象,我们需要对其原因进行全面分析,然后采用有效的措施来提高堤坝的抗滑系数。随着社会的发展以及技术水平的不断提高,在水利工程中,施工单位往往会采用土工膜以及加筋材料结合的方式来提高堤坝的抗滑系数,由于这种技术施工简便而受到业界人士的广泛关注。如果坝基出现渗漏,那么施工人员可以将其分为两段进行施工,对于上游段,施工人员可以制作防渗墙,从而提高上游的抗渗能力;对于下游段,可以开挖减压井或者排水沟来达到抗渗的效果。

3.2堤坝灌浆防渗的几种方法

(1)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,防止堤身渗漏。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。灌浆时由下而上,少灌多复;泥浆由稀到稠,循序渐进;压力由大到小,灵活掌握。这样达到改善堤身质量、提高坚固度和防止渗漏的目的。

(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1.5~2.0m,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。

(3)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。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。

3.3混凝土防渗墙技术

(1)高压喷射防渗墙。高压喷射防渗墙是借助于高压射流冲击扰动坝基覆盖层,同时灌入水泥浆,使浆液与被灌地层土颗粒掺混,形成防渗墙。

(2)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。

(3)帷幕灌浆。帷幕灌浆是把一定配合比的具有流动性和胶凝性的浆液,通过钻孔压入岩层裂隙中,经胶结硬化后提高岩基的强度,改善岩基的整体性和抗渗性。我国常采用孔口封闭灌浆法,随着二滩、小浪底工程的建设,国际上一些高效率的施工方法,如GIN灌浆法自下而上纯压式灌浆法等引进我国,促进了我国灌浆技术的发展。GIN法灌浆自动考虑了岩体地质条件的实际不规则性,使得沿帷幕体的总注入浆量合理分布。GIN法在欧美一些国家的工程中应用,取得了较好的效果。

结语:

近年来水利工程在防治洪涝灾害中发挥了非常重要的作用,所以保证水利工程的质量具有非常重要的意义。在长期使用的过程中,由于缺乏日常维护,都不同程度的出现了渗漏,威胁到水利工程的质量。渗漏是水利工程中最为常见的病害,其对水利工程功能的正常发挥具有极大的威胁,因此需要我们在施工中不断提高对病害的处理技术水平,增强施工中的质量控制措施,从而保证水利工程安全稳定的运行,为我国的经济发展创造有利的环境。

参考文献:

[1]任旭华,苏守坤.碾压混凝土重力坝的渗流控制[J].水利水电科技进展,1998.

[2]张泽友,陈雪峰,姜英杰.碾压式土坝施工质量控制[J].黑龙江水利科技,2000.

[3]肖红.关于堤坝加固技术的分析[J].重庆社会工作职业学院学报,2006,6(1).

论文作者:任婷婷

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第20期

论文发表时间:2018/11/19

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