摘要:目前,我国大多数的水利枢纽工程都是于建国之初建立的,经过多年的风雨侵蚀,多处水利工程都存在着不同程度上的风险问题,这些问题的存在一方面造成了水利工程在使用中使用效率不高,另外,还引发了其运行中出现诸多的隐患和安全问题。因此,在当前的工程项目中,做好堤坝防渗加固就显得格外重要,已成为水利工程施工中的核心环节。本文根据笔者工作实践,对堤防防渗施工方案选择及堤坝工程防渗加固技术进行了探讨。
关键词:水利工程;堤坝防渗;加固技术
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,因此加强对土堤坝的日常维护及保养,并对堤坝工程中存在的早期渗漏与形变进行及时处理是避免堤坝失事的重要措施。
一、我国水利堤坝工程中存在的安全问题
首先,现阶段我国水利堤坝工程中存在的安全问题情况复杂,大体分为以下几种,其一,水利堤坝防洪抗洪能力比较低。其次,水利堤坝的防渗工作不到位,坝体漏水情况严重。再次,有泄水、输水的水利堤坝抗震能力过低,稳定性存在严重问题。
另外,在现阶段我国的水利堤坝工程中,防渗和加固的技术力量较薄弱,由于我国的水利堤坝工程发展起步较晚,在整个水利堤坝工程管理体系中,虽然有专门的管理机构,但在具体的管理上缺乏专业性,专业的工程维修和维护的技术人员在数量上紧缺,一些地区的管理工作和技术工作都由不具备专业技术的村民担任。
二、堤坝渗漏原因分析
与其他建筑物不同,坝的建筑除了要考虑地基变形和稳定等一般性问题以外,还要特别考虑水的渗漏问题。大坝渗漏带来的不仅仅是经济损失。它对大坝的安全还会造成影响。以往的经验表明,许多坝的破坏,往往不是因坝本身和地基的强度不够,而是由于地基岩土没有抵住水的作用。坝基及两岸山体渗漏的原因有两个:水库蓄水形成的巨大水头压力;存在着过水通道。渗漏量的多少,与水头的高低和通道的大小两因素成正向依从关系。实践表明,凡在裂缝中产生较犬渗漏的,一般都具有以下现象:这些裂缝都与水库内外相连通,而且具有一定的开度。那些不与水库和外界连通的,已被充填得很密实的裂隙或溶洞,不会形成严重的漏水。因此,在分析判断坝基和岸边能否产生严重漏水时,不但要查明坝区岩石内是否存在断层、裂隙、溶蚀等,还要查明其现状及充填情况。在详细调查、勘探的基础上,最后应尽可能地将坝址选在工程地质问题最少而又渗水量小的地段上。事实上,这只是相对概念,大多数坝址选择,地质条件都不同程度上存在着地质缺陷,尤其在近一段时期的病险库处理工程,绝大多数是处理由于地质缺陷引起的坝基渗漏问题。
三、提高水利堤坝工程防渗加固工艺质量措施
(一)堤坝防渗处理原则
堤坝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,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。
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(二)堤坝加固技术
根据水坝不同的部位进行不同的施工方法,坝体、坝基帷幕灌浆主要充填漏洞和缝隙。防渗截漏,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溢的地方,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,只有在搞清扬压力并设排水孔时才可采用,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。
(三)堤坝灌浆防渗的几种常用方法
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,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。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,填满为止。
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,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。
结束语:
水利工程建设是一项利国利民的重要基础建设,在堤坝的日常运行中,不可避免的会因外界的自然因素或人为因素的影响而受到损害,发生一些渗漏现象。为了避免渗漏加剧,给堤坝造成更大的损害,防止病害进一步加大,给下游的居民带来安全隐患,必须对其进行有效的堤坝防渗加固处理。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。
参考文献:
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[4]王燕辉.劈裂灌浆技术在堤坝防渗施工中的应用[J].《江苏商报・建筑界》2013年第10期
论文作者:郑亚玲
论文发表刊物:《基层建设》2019年第1期
论文发表时间:2019/4/2
标签:堤坝论文; 防渗论文; 水利论文; 工程论文; 坝基论文; 水利工程论文; 水泥浆论文; 《基层建设》2019年第1期论文;