水利工程施工中堤坝防渗加固技术的应用论文_梁方权

水利工程施工中堤坝防渗加固技术的应用论文_梁方权

惠州市东江水利工程建设监理有限公司 516000

摘要:堤坝作为水利工程建设中比较重要的组成部分之一,对整个水利工程建设的发展有着极其重要的影响。所以,加强堤坝防渗加固的建设极为重要。质量控制非常重要。本文通过对水利工程堤坝出险类型的介绍,分析水利工程堤坝加固技术的选择与防渗处理原则,探讨水利工程堤坝防渗加固技术的应用,希望为堤坝防渗加固提供借鉴。

关键词:水利工程; 堤坝防渗; 加固技术

近几年来,产品的更新带动了河堤大坝施工材料、设备和技术的更新,为现代化施工奠定了良好的基础,也有利于从根本上对大坝存在的渗漏问题进行处理。防渗是堤防大坝项目建设的重要环节,其直接决定了水利工程的整体质量和性能。工程负责人要结合项目建设具体情况,严格遵循设计要求对其进行处理,以最大程度提升其整体服务性。

1 水利工程堤坝渗漏类型

水利工程堤坝中出现的集中渗漏、流土等都属于渗漏破坏。堤防渗透破坏险情大体上有3 种: ①堤身发生渗透,堤身材料不够均匀,未能达到密实度要求。如使用粉细材料作为填筑材料,由于孔隙比较大,渗透性强,因此会出现渗漏; ②堤身与堤基相接触的地方出现了渗漏险情,这可能是筑堤时,施工人员未能彻底清理基础,使得堤身与堤基相交的地方杂质比较多,从而引发了渗漏; ③堤基出现渗漏,这是因为堤基使用的是砂层或者是砂壤土层,这种类型的土层孔隙率比较大,所以出现了渗漏。

2 水利工程堤坝加固技术的选择与防渗处理原则

通常来说,堤坝主体主要是采取截渗墙技术、灌浆技术等。有些水利工程堤坝施工比较特殊,还会应用到其他防渗技术,比如土工膜防渗技术等。由于我国的水利工程堤坝防渗实践比较多,防渗处理原则具体可以概括为两点: ①上游位置,采用“铺、截、堵”的方法,即防渗人员要修建覆盖,应用防渗墙,采用灌浆方法等; ②下游位置,采用“导、减、排”的方法,即防渗人员要修建导渗反滤体,同时进行减压井设计,修建排水沟等。工程实践证明,上述处理方法效果非常好,可以大规模推广使用。

3 水利工程堤坝防渗加固技术的应用

3.1防渗加固原则

水利工程项目的堤坝防渗加固处理应严格遵循相关原则,结合不同地区的水利项目情况,通过防渗墙或者灌浆等措施,降低堤坝浸润线,有效处理堤坝渗漏,并且适当进行压重,合理设置防滑桩,提高水利项目堤坝的安全性和稳定性。在处理水利项目滑坡时,应充分考虑到滑坡的主要原因,有针对性地进行处理,尽量提高堤坝土体强度。当前,市场上出现了多种土工合成材料,水利项目施工时,可以利用加筋材料和土工膜防渗材料对水利项目堤坝进行有效加固,提高土体强度和稳定性。在处理水利项目坝基渗漏区域时,下游地区应遵循排、减、导的原则,上游地区应遵循堵、截、铺的原则,通过帷幕灌浆、防渗墙、修建铺盖等措施,减小水利项目的渗漏量,利用排水沟、减压井、导渗反滤体等方式,减少堤坝扬压力。

3. 2 土工膜防渗技术

土工膜最为重要的防渗材料就是塑料薄膜、无纺布。目前,堤坝防渗中塑料薄膜应用最为普遍的有聚乙烯、乙烯等。如果堤坝对防渗性的要求非常高,还可以使用乙烯乙酸乙烯改性沥青共混土工膜。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。即便是在污水条件下使用,也能够使用30 年,而这正好与大坝防渗要求相符。

土工膜不仅具有防渗的功能,还具有排水功能,而且隔离与加筋一体,抗老化能力强,适应性广,具有稳定的质量等。

3. 3 灌浆技术

3. 3. 1 劈裂式帷幕灌浆技术

该技术功能是加固堤身,避免堤身渗漏。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆施工人员首先要对堤坝曲直情况进行判断,而后依据判断结果,选择钻机种类以及钻具来进行布孔,按照堤坝轴线,自堤顶与堤外肩相距1. 5 m的位置进行钻孔。通常情况下,孔之间的距离为3 m,孔的深度需要按照堤身自身的情况而定,一般情况下,需要钻透堤身填土,也可以是穿过堤身钻入基础1. 5 m左右。灌浆顺序应该自下而上,遵照少灌多复的原理。最初阶段,泥浆比较稀,逐渐开始变得浓稠,切记循序渐进; 压力要自大到小,施工人员可以依据自身经验灵活掌握。劈裂式帷幕灌浆法,能够让泥浆按照原有的方向形成帷幕,实现预期效果。

3. 3. 2 低压速凝式灌浆法

该方法主要是应用在高危水位下抢险堵塞管涌中。施工人员需要按照管涌的具体位置,选择相应的钻机,而后向孔中注入浸水,也就是膨胀物质,比较常见的有黄豆、大米等。这样可以大幅度提高管涌内阻力,水流因为受到了比较强的阻碍,流速变得逐渐缓慢,使得水泥浆短时间内不会流失; 之后再利用不超过49 kPa的压力,向孔中加入水泥浆。

3.3. 3 高压填充式灌浆法

此种灌浆技术通常应用在堤坝基础中,有些时候也应用在堤身蚁穴或者是溶洞中。如果是基础灌浆应用此种技术,则应该使用50 m钻机进行钻孔,孔与孔之间的距离至少要1. 5 m,至多为2 m。通常情况下,钻机钻入到基础中,再通过砂层2 m最为合适。灌浆过程中,所需要的压力为130 kPa,最高不能超过166 kPa,整个套管要进入到中填土层,整个堤身要保证处于干燥状态。砂砾层要使用水泥浆进行灌入,而后缓慢的提升一直到土层,再运用黄泥浆进行封孔。高压填充式灌浆法最为重要的功能就是治理管涌,效果非常好。

3.3. 4 灌浆加固法

灌浆加固法主要用于浆砌石重力坝, 将缝隙和漏洞堵塞, 对堤坝上游面进行固结灌浆, 提高水利项目堤坝防渗效果和稳定性,保障坝体良好的完整性和承载能力。对于堤坝下游面上出现溶蚀物或者漏水后开始灌浆施工,及时将坝体裂缝、空洞和漏水通道堵塞, 有效加固水利项目堤坝, 提高抗冲刷能力和稳定性,这种方法适合支墩坝和拱坝项目。

混凝土防渗墙,结合水利项目堤坝的实际情况, 合理设置混凝土防渗墙,常见的防渗墙有以下几种: 其一,自凝灰浆防渗墙,主要是利用缓凝剂、膨润土和水泥搅拌成自凝灰浆,这些自凝灰浆可以作为堤坝钻孔固壁泥浆,对墙体发挥补强防渗的作用; 其二,高压喷射防渗墙, 这种施工技术主要是利用高压射流对水利项目坝基覆盖层进行冲击扰动, 然后灌人水泥浆,使被灌土层颗粒和浆液掺混, 构成稳定的防渗墙; 其三,垂直铺塑,这种方法主要是通过链斗式挖槽机,利用链斗和链条连续进行挖掘,构成不间断槽孔,然后使用水泥浆进行固壁, 成槽以后一边回填粘土一边铺设防渗薄膜,减少水利项目堤坝裂缝和缝隙,保障其稳定性

3. 4 混凝土防渗墙技术

1) 高压喷射防渗墙技术。主要是利用高压射流冲击来使得堤坝基础覆盖层发生比较明显的扰动,同时灌入水泥浆,水泥浆与扰动的水层融为一体,凝固后,即变为防渗墙。

2) 自凝灰浆防渗墙技术。该技术是由塑性混凝土墙发展而形成。自凝灰浆主要是由水泥、膨胀土、缓凝剂等组成。自凝灰浆还可以用来护壁,保证造孔顺利,待到灰浆凝固之后,就会成为墙体,起到防渗的作用。

3) 垂直铺塑防渗墙技术。主要是借助链斗式挖槽机,不间断地挖掘,最终形成槽孔。而后再使用泥浆固壁,待到槽孔成型后,再铺设薄膜,将黏土完全的回填上。通常情况下,挖槽深度要控制在15 m之内,宽度要控制在15~30 m之间。

4) 水泥土搅拌桩防渗墙。运用深层搅拌桩机把水泥浆喷入土体并搅拌,使水泥与土体混合,经水泥的水解、水化和离子交换等一系列反应,硬结成墙。适用于细粒料的土砂层及含少量砾石的砂砾石层。

4 结语

渗漏问题在堤防大坝的运行和使用过程中比较普遍,其施工比较复杂,涉及到的工程要素也比较多。工程负责人要结合河堤大坝的具体渗漏情况,对防渗技术进行科学合理的选择和应用,进而提高水利工程的整体性能和质量。政府和相关部门要结合大坝具体情况对其进行设计和维护,以提高其整体安全性,为我国农业发展提供一个良好的灌溉环境。

参考文献

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论文作者:梁方权

论文发表刊物:《基层建设》2016年18期

论文发表时间:2016/11/30

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