摘要:水利工程堤坝渗水一直是水利工程中常见的质量通病,这样直接影响了水利工程的正常使用。为了保证水利工程的正常使用,延长水利工程的使用寿命,及时掌握水利工程堤坝安全状态和运用情况,规范大坝安全监测工作,及时发现大坝隐患,本文结合水利工程中病险堤坝的种类,分析水利工程堤坝防渗加固方案的选择,探讨了水利工程堤坝防渗加固技术。
关键词:水利工程,堤坝;防渗加固
引言:水利工程在长期使用的过程中,由于历史创筑时期选用的填筑土料、堤围基础地层特征等多方面因素影响,在高水位运行过程中,会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。
一、堤围渗水的种类和成因
十三围西江干堤位于西江干流高明段右岸,从富湾大顶岗起至沧江水闸止,全堤长17.48公里。创筑主要始于元、明朝代。至清雍正年(1723—1735年),罗秀围、白石围、岗根围等先后联围,并成了上泰和围。民国19年(1930年),筑西江马宁围,堤长3.15公里,并入上泰和围管理。民国23年(1934年),为加强主干堤的防洪能力,广东省治河委员会拟定了十三围防潦工程计划,其中把下泰和围、马宁围、秀丽围等联成西江干堤,并重点加固。到1968年,经过连年培修加固,西江干堤上泰和围、秀丽围堤顶高程普遍达到8.9米、7.8米,堤顶宽3米以上。旧有窦闸先后拆建或驳长加固。主要险段抛石或填塘固基,堤身得到壮大。从90年代起,陆续实施了险段加固工程、达标加固工程,至到2007年,十三围西江干堤堤围防洪能力达到:50年一遇洪水加1.5m安全超高设计防洪标准。
从十三围西江干堤防洪能力的提升历史过程看,基本都是在旧堤基础上不断培厚加固的。受历史条件下的施工技术所限制,往往会给堤围安全运行留下一些隐患,常见的就是渗水问题,例如管涌、渗漏、流土等。水利工程中提防出现渗水情况是主要分为以下三种类型:
1.1堤自身产生的险情,堤身出现渗水情况,该部位出现渗水情况主要是因为堤身的填料不均匀或者密实度不够而导致的,如果施工人员在其中填入粉细砂等土料,那么由于长期与水接触,导致堤身出现漏洞、跌窝、滑坡等现象;
1.2提防与其基础部分相连接的位置出现渗水情况,一般来说,造成这种现象的原因主要是由于施工人员在填料的过程中,并没有对其基础部分进行彻底的清理,使得两者之间不能很好的融为一起,导致其稳定性差;
1.3堤身和堤基之间不稳定性所产生的险情,提防的基础部分出现渗水情况,这种现象主要是由于施工人员没有对其基础部门的土壤进行处理,导致其透水能力较大,出现渗水。因堤基是堤坝工程最主要的一部分,所以防水性必须做到最好,只有合格的建筑施工才能保证险情的不被发生。
二、堤围防渗加固方案的选择
2.1堤身的防渗处理,可采用截渗墙、锥探灌浆和劈裂灌浆等防渗体。必要时还可帮堤以加厚堤身或翻挖重新填筑堤身。
2.2对于砂卵砾石含量较高粒径较大的地层,则应考虑采用冲击钻并配合其他开槽方式成睹,当然造墙成本也会大大提高根据堤防工程的特点,对这类地层险工段的防渗处理,也可考虑采用盖重排水减压反滤保护等其他措施。
三、堤围防渗加固技术
3.1堤坝防渗处理
对于堤坝的防渗处理一般都是采用灌浆技术或者是防渗墙的方法,可以对渗漏的地方进行防渗处理或者是将浸润线降低,然后利用防滑桩来提高稳定性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对于堤坝滑坡的处理比较复杂,要想处理好滑坡,还应该对起因进行分析,然后有针对性的采取防治措施,可以通过降低浸润线,或者是提高材料的强度来实现,在现阶段使用比较多的是土工膜和复合土工膜,可以有效的提高稳定性。在对坝基的渗漏处理技术中,一般对于上游的渗漏都会采用防渗墙和灌浆等实现加固,对于下游渗漏可以修建减压井或者排水沟等措施,以此来降低扬压力。
3.2灌浆加固
对十三围西江干堤堤身及外坡实施固结灌浆,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。对于堤围内坡则追踪固结灌浆,在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。采用这种灌浆工艺时最好是在非汛期开展,有利浆体固结和水份析出。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、整体性和抗风浪淘刷能力。此方法即“前堵、中截、后追踪”灌浆治漏加固法。
3.3高压填充式灌浆
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,则填满为止。
3.4低压速凝式灌浆
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(即粘土层或砂砾层)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(如黄豆、大米),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。
3.5劈裂式帷幕灌浆
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。
四、结语
目前水利工程建设的实际情况而言,堤坝渗漏不仅影响了水利工程的质量和性能,同时还严重的威胁到水利工程周边居民的生命财产安全。因此,在水利工程的建设和维护过程中,避免其出现渗漏问题和出现渗漏问题能及时解决,显得尤为重要。
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论文作者:黎汝辉
论文发表刊物:《基层建设》2017年4期
论文发表时间:2017/5/26
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