水利工程除险加固施工技术相关探讨论文_谭鹏

水利工程除险加固施工技术相关探讨论文_谭鹏

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摘要:水利工程作为重要的基础设施,极大地促进了我国社会的进步与变革,对水利工程的除险加固工程逐渐成为人们关注的热点。文章主要分析了水利工程除险加固施工技术,以供参考。

关键词:水利工程除险加固施工技术;除险加固;施工技术

引言

我国经济和社会的飞速发展加快了水利工程的建设,同时带来了很大的经济和社会效益,但病险的水库又带来了很大影响。当前很多水库土石坝都面临着各种病险,例如坝基和坝体渗漏、溢洪道建筑物不完善、水库防洪标准低等,对水利工程除险加固提出了更高的要求。因此,必须采取有力的措施、因地制宜、对症下药的对水利工程的病险问题进行解决,发挥水利工程推动国民经济发展的重要作用,减少病险带来的损失,降低病险带来的风险。

1.水利工程存在主要问题分析

1.1水库渗流

由于坝体长期与水接触,会受到水流的冲击,所以安全隐患比较多,渗漏问题严重,稳定性也比较低。坝体填土质量较差,绕坝渗透严重、坝体渗透性强、土质松散,特别是出现高水位时更容易在背水坡出现牛皮涨,以及流土和管涌现象。

1.2坝体变形严重

目前,很多小型水库坝体变形问题严重,小水库的坝体大都采用土石坝结构,和其他类型的坝体相比较,变形破坏的特点主要体现在构成坝体的介质在应力和地下水的作用下发生位移造成坝体变形破坏,土石坝坝体变形问题主要表现在:坝体裂缝、滑坡和塌陷及护坡破坏等方面。

1.3护坡质量较差

一些小型水库的背水坡一般为草皮护坡,迎水坡一般为干砌石护坡,受到管理工作滞后和历史条件的影响,很多小型水库出现了迎水坡护坡凌乱、残缺的现象,甚至根本没有用干砌石进行护坡。

2.水利工程除险加固施工技术

2.1防渗加固技术

(1)劈裂式帷幕灌浆法。此种防渗加固技术主要被应用于对于堤身的加固,减少堤身的渗透量,其主要原理是通过在堤坝中灌入泥浆等物质来在堤坝中间建立一道较为密实的防渗层,以此来提高堤坝的抗渗透能力。其主要的施工工艺如下:在进行堤坝防渗施工的过程中,需要根据堤坝分布的具体情况,在堤坝的坝身上依靠浅孔轻便钻机或更简单的钻具按照梅花形或者是直线布孔的方式进行钻孔,钻孔的位置分布在堤坝轴线从堤顶离堤外肩1.5m 处,通常情况下每一处孔之间的距离为3m,钻孔深度需要根据堤坝本身的情况确定一般情况下是以钻透堤身填土或穿过堤身钻入基础1-2m 为主,完成了钻孔后需要及时进行灌浆,为了更好使得灌浆的浆液能够填充到堤坝中的缝隙中,灌浆时应当由下而上,少灌多复;泥浆由稀到稠,循序渐进;压力由大到小,灵活掌握。从而有效的减少灌浆中所出现的冒浆、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,以达防渗加固的目的。

(2)低压速凝式灌浆法。与劈裂式帷幕灌浆法不同的是这种方法多用于高危水位下抢险堵塞管涌,当堤坝发生高水位的管涌时,通过采用30或50型的钻机在渗漏部位钻孔,而后通过孔洞向其内注入浸水后即膨胀的物质(如黄豆、大米)等,等到膨胀物质减缓了水流渗漏后,在以0-49kPa的压力向钻孔内注入加入了速凝剂水玻璃的水泥浆。

(3)高压填充式灌浆。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此种防渗加固形式主要被应用于堤坝坝基的防渗加固以及堤身中所具有的蚁穴或是溶洞的修补,在此种防渗加固施工中,需要在堤坝的顶端沿着需要加固的地段进行钻孔,各孔据一般控制在1.5-2.0m之间,其中钻孔深度为钻透坝基的砂层深入砾石层2m左右,由于需要灌浆的深度较深因此需要将灌浆的压力控制在127.40-166.60kPa以保证高压将泥浆压入到堤坝的空隙中,在钻孔灌浆时,需要将套管下到填土层保证堤身干燥,在坝基的砂砾层以高压灌入泥浆,灌注一段时间后提升一段距离继续进行灌浆,待到提升到坝身的土层时需要采用黄泥浆来填充坝身上的孔洞。当用于对蚁穴或坝身上的溶洞进行填充时,在其周围使用钻机进行钻孔并灌入泥浆,而后使用泥浆等对孔洞及逆行填充,使之形成一个整体,避免渗漏的发生。

(4)防渗墙施工技术。防渗墙是一种修建在松散透水土层或土石坝中起到防渗作用的地连续墙,此种施工技术具有结构可靠、防渗效果良好且适应性较强的特点,应用在坝基渗漏、管涌等水利工程危害中具有较强的效果。一是,高压喷射防渗墙施工采用的是通过钻孔深入到大坝的坝基覆盖层,同高压的作用使得水泥浆渗入到坝基与坝身之间的连接土层并与土层之间的土颗粒进行掺混,待其固化后就在坝基与坝身之间形成一道水泥混凝土结构的防渗墙,其能够有效的抵挡堤坝的渗漏。二是,水泥土搅拌桩防渗墙的施工工艺如下:通过使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,此种防渗墙的施工工艺具有造价低廉、成墙率较高的特点,当墙厚为25-30cm 时,在深15m 范围内墙体完整性较好。适用于细粒料的土砂层及含少量砾石的砂砾石层。

2.2滑坡及其处理措施

土石坝运行过程中坝坡在重力和其他作用力作用下都有向下和向外移动的走势。土石坝滑坡是多种因素共同作用的结果,如坝坡太陡,施工土体压实不够,坝体、坝基土的抗剪强度不足,外界因素扰动等,坝坡内岩土形成的滑动力超过了坝坡抗滑力的抗剪强度就会失稳而发生滑坡。滑坡处理有如下措施:一是,放缓后的坝坡,必须建好坝趾排水设施。开挖回填后,同样要做好坝趾排水设施。二是,在施工的过程中,保证工程的安全性,在在石垫层铺设的过程中,要保证密实度,在石垫层铺设的过程中,每隔一段距离,需要设置一个控制桩,便于对去铺设的厚度进行控制。三是,压重固脚,在滑坡坡脚增设砂石体镇压台或滑坡体下部做压坡体等加固坡脚。以增大其抗滑能力。四是,清淤导渗,如坝基有软弱夹层,软黏土层,背水坡因排水失灵导致浸润线抬高以致坝坡土体饱和,彻底处理的办法是将淤泥或软弱土层全部清除。用透水性强的土料自下而上修复,再开挖导渗排水沟排水,同时在坝脚用砂石料作压重固脚,增加抗滑能力。

2.3护坡处理措施

我国已建土坝多数的迎水坡为干砌石块护坡,背水坡为草皮或干砌石护坡。护坡毁坏原因比较复杂,处理措施主要有:一是,迎水坡。常用的方法有浆砌石局部翻砌、全面浆砌块石或现浇混凝土护坡、坝面塑膜保温、加厚反滤垫层、填补翻修等。二是,背水坡。清除原有坡面杂草及腐殖土,按设计坡比自下而上,水平上升,分层补土筑坡并翻压。新土要与原坝坡土粒料进行搭接,层土层压,提高密实度,增强坝坡抗滑稳定能力。

结束语

综上所述,水库对于国民经济的发展具有重要意义,水利工程病险水库的存在,对水库的整体效益有不利影响,危害着下游人民的生命财产安全。要重视现阶段水库除险加固存在的各种问题,从而采取有效的措施解决,切实加强水库除险加固管理工作,充分发挥工程的效益,最大限度地控制水库失事,并使垮坝灾害缩小到最低限度。

参考文献:

[1]谭德远.防渗处理设计在水库除险加固工程中的应用[J].中国农村水利水电,2007(7).

[2]保雪飞,卢昆生,向金宝,等.大坝防渗技术在某水库除险加固工程中的应用[J].中国水利,2012(6).

[3]刘永堂.土工膜与灌浆在水库除险加固中防渗的优缺点[J].低碳世界,2014(14).

[4]陆立泉.摆喷灌浆工艺在小型水库除险加固中的应用研究[J].企业科技与发展,2010.

论文作者:谭鹏

论文发表刊物:《基层建设》2015年21期供稿

论文发表时间:2016/3/28

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