水利工程中堤坝防渗加固措施

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水利工程中堤坝防渗加固措施

篇1:水利工程中堤坝防渗加固措施

摘要:水利的发展过程中面临一个难题,防渗加固。

只有做好了这项活动,才可以确保水利项目发展顺利,进而促进国家经济发展。

关键词:水利项目;堤坝;防渗

1 常见的堤坝问题以及应对措施

1.1 常见的问题

常见的出险问题有渗透破坏以及滑坡和缝隙等等的一些内容,其中第一种是最为严重的。

它具体的又体现在集中渗漏、管涌、流土、接触冲刷、接触流土。

此类险情通常分成三种,第一种,堤坝本身导致的问题,通常是因为其自身的构造要素不良或者是没有认真地填筑导致的。

通常体现为漏洞等的形式。

第二种是堤身和堤基发生连接导致的问题,因为在修筑的时候没有认真地开展清理活动,连接地方存在大量繁杂的物体。

最后,堤基导致的问题,通常是因为它具有非常容易透水的砂层等导致的 。

1 合理选择应对方法

第一,对堤身进行防漏活动,通常是使用截渗墙等。

第二,对于堤防截渗墙,最主要是使用较薄的墙体以及费用不是很昂贵的物质才可以确保项目费用合理。

现在使用的方法中,像是开槽措施等都可以实现上述的意义,在众多的措施中深沉措施所需的费用最少,尤其是当墙深不超过二十米的时候表现最为突出。

高喷措施虽然费用相对来讲不是最好的,不过它对于场地不宽,并且存在较多阻碍物质的情况有非常好的适应能力。

2 常用的方法简介

第一,堤坝防渗处理

堤坝防渗处理原则和主要处理方法。

针对上述几种情况,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。

针对滑坡现象来讲十分的困难,要深入的分析它的构成要素。

其中效果最佳的方式是降低它的浸润线。

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。

第二,使用频繁的防渗措施

首先, 劈裂式帷幕灌浆法。

此法通常是为了确保堤身牢固,降低其渗漏现象的出现记录。

具体的措施是结合其直顺现象,通过比较简便的设备,进行梅花状的或者是直线形式的布控措施,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。

灌浆的时候要注意好次序,通常是从下到上的方式,而且每次量不应太多。

泥浆要按照从薄到厚的次序进行。

而压力要按照从高到低的方式进行。

采用上述的方式能够合理的应对活动中发生的冒浆或则还是滑坡等的一系列现象,确保泥浆能够顺着轴线进行,进而起到提升品质以及牢固性的目的,并且还可以起到降低渗漏现象发生的几率的意义。

其次,使用低压快凝的措施。

它常用到水位比较深抢险堵塞管涌,选用设备的'时候要结合险情的具体情况来判定,选好设备后往他的孔中放进比如大米之类的,一旦和水融合后体积就变大的物质,最后使用较小的压力缓慢的灌入掺杂速凝材料的泥浆。

之所以使用体积会变大的物体是为了扩大它的内阻,降低流速,进而起到降低泥浆外流的作用。

而添加速凝材料是为了确保泥浆快速凝固 。

第三,高压填充式灌浆法。

它常用到堤基基础活动中,同时也对于蚁穴等有较好的效果。

在进行基础灌浆活动的时候,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。

它通常适合用到应对由于基础较差而导致的管涌问题中。

当它用来填充蚁穴的时候,先用设备在其附近布设孔然后倒进泥浆,此时就会出现包未曾,接下来填充,一直到填满就可以停下。

3 混凝土防渗墙技术

第一,通过高压进行喷射。

它是通过高压射流冲击扰动坝基覆盖层,而且要在此时导入泥浆,确保其和施工地层颗粒混杂在一起,此时就会生成防渗墙体。

第二,自凝灰浆防渗墙。

它是在以往的墙体之上得到的。

通过水泥等材料然后加入一些缓凝材料形成自凝灰浆,在凝固前可作为造孔中的固壁泥浆,当项目完成以后就会自动的凝结,成为墙体, 起防渗补强作用。

此项工艺被用到美国等很多国家,然而在我们国家发展的时间较晚。

第三,水泥土搅拌桩防渗墙。

此法是通过专门的设备将泥浆喷进土体中然后充分的进行拌合活动,经由水解等相关的反应活动,形成墙体。

它的优势是成本非常经济,而且装置重量不大,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。

第四, 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法是前国际大坝会议主席、瑞土学者隆巴迪首先提出的。

中国水利水电基础工程局夏可风在《地基处理新技术在水利水电工程中的应用》一文中指出:GIN法的基本概念是,对任意孔段的灌浆,其能量消耗均为一个定值,这个能量消耗的数值近似等于该孔段最终灌浆压力P与灌入浆液体积V的乘积PV,PV就叫作灌浆强度值。

因此,如果在各个灌浆段的全部灌浆过程中,都控制GIN为一常数,就可以自动地对开敞的宽大裂隙限制其注入量,对可灌性差的致密地段提高灌浆压力。

结语

通过上文的叙述,我们得知目前有非常多的堤坝项目应该进行此项防渗活动,尤其是防渗加固活动。

所以,当前时间段,相关机构以及人员的主要任务就是积极的研究探索高效的防渗措施,只有切实做好相关活动,才可以确保项目发展顺利。

参考文献

[1] 吴海金.水库土石坝加固技术分析及其应用举例[J]. 科技资讯,(20).

[2] 吴显福.劈裂灌浆工艺在小型水库土石坝加固中的应用[J]. 民营科技,(07).

[3] 张桂东,韩啸,赵珺. 浅谈水利工程防渗施工处理技术应用[J]. 科技资讯,2011(14).

篇2:水利工程中堤坝加固防渗施工技术

摘要:随着时间的推移,由于各种客观的原因,堤坝或多或少的都出现一些渗漏的问题,结合实际情况选择合理的施工方案加固防渗是水利建设单位首要解决的问题,文章主要简要分析堤坝加固防渗施工的有关问题,仅供参考和借鉴。

关键词:堤坝;加固防渗;水利工程;灌浆施工;灌浆设计

由于历史的原因,现有的水工建筑大部分都已修建多年,加上旧时的施工技术还不够完善,导致部分水工建筑存在渗漏等安全隐患,因此对这些大坝进行加固防渗施工迫在眉睫,同时选择哪种加固防渗施工技术尤为重要。

在各种加固防渗技术中,劈裂灌浆施工技术运用最为广泛,在大坝防渗漏处理和工程加固处理中具有明显的技术优势与经济效益,在文章中进行简要的分析。

一、当前我国堤坝的状况

我国水资源丰富,水库数量全世界排第一,其中大、中、小水库加起来有9万余座之多,水岸堤防共计27万余千米,这些水利工程在经济建设和抗洪抗旱方面起到了非常大的作用。

随着时间的流逝,很多水坝年久失修,存在着一定的安全隐患,既不能为经济建设做出应有的贡献,也无法保证广大人民的生命财产安全,偶尔还有决堤溃坝事故的发生,因此,大坝安全备受关注。

对已发生的大坝事故进行分析,事故发生原因大致可以归结为以下几类:渗漏管破损导致渗漏约占31.7%,坝体裂缝导致渗漏约占25.3%,运行年份长且年久失修导致事故发生的约占14.2%,由于大坝护坡坍塌导致事故发生的约占6.5%,其他原因导致事故发生约占11.4%。

以上分析中得出:对问题大坝进行加固防渗或工程修改势在必行。

这就需要研究一种工艺简单,造价低廉,效率高的防渗技术来处理这些问题大坝。

在现有的各种防渗技术当中,劈裂灌浆防渗加固技术运用最为广泛,比较符合现实的需要,具有多、快、好、省的特点,是最适用且效率最高的技术之一。

二、劈裂灌浆

1、劈裂灌浆技术的施工工艺

劈裂灌浆技术方案最主要的特点是造价低、施工快。

劈裂灌浆的主要施工工艺是:施工过程中沿坝轴线布孔,由于坝体小主应力大体上沿坝轴线分布,施工过程中利用灌浆压力沿坝轴线将坝体劈裂,然后灌入泥浆构造浆体防渗帷幕,在构造帷幕的同时还消除了坝体中原本存在的裂缝和洞穴等坝体隐患,也就是说在防渗的同时还达到了加固的目的,这种施工工艺即简便易行又经济合理。

灌浆材料采取就近原则,这样就可以有效降低工程成本,同时还减少了对坝体周围环境的污染问题。

劈裂灌浆技术另一个优点就是在构造新施工技术的同时不需要释放原有的坝体应力,这一优点使得劈裂灌浆技术有很广的适用范围。

这一特点是劈裂灌浆技术与其他技术的区别所在,其它防渗技术大多数采用的是制作新的防渗体这一方法,而不是对原有的坝体进行恢复,这种做法首先造成一种浪费,然后新做的防渗体的断面无法与原有的防渗体进行调节,防渗效果不佳。

综上所述,在对各种防渗技术进行对比以后可以发现,劈裂灌浆技术无论是在施工工艺、工程造价还是在防渗效果方面都要优于其它方法,值得大力推广。

2、我国劈裂灌浆技术的发展

在我国,目前劈裂灌浆技术的主要作用对象为低坝,80 年代通过大量的实践证明了压力劈裂坝体灌浆的可行性,同时在实践过程中劈裂灌浆工艺合理、机理明确、灌浆质量好、施工速度快,经济效益好等优点被逐步证明。

劈裂灌浆被大力推广并得到进一步的研究,取得了丰富的研究成果。

劈裂灌浆技术发展到现在已经相当的成熟,该技术现在主要的作用对象为均质坝和心墙坝,而且对坝体质量交叉,坝体存在裂缝或空隙、下游坡漏水,甚至存在渗透变形的坝体也同样适用。

单劈裂灌浆并不是适用于所有的情况,以下几种情况就不适用:一是粗砂及卵砾石坝基,二是坝体存在滑坡裂缝,三是斜墙坝和面板堆石坝。

这些坝体都不适用于劈裂灌浆技术。

三、灌浆设计

文章以某一中型水库为例对灌浆设计进行简要分析。

对于水库围坝而言,解决坝体与坝基接触面的渗漏是灌浆防渗加固的重点,主要目的是防止坝体和坝基的渗透破坏。

灌浆的同时还对围坝坝体进行了加固,相当于间接增加了水库的蓄水能力。

3.1 灌浆孔布置

根据围坝的实际情况,布设两排孔平行坝于轴线。

主排孔与前坝肩相距2 米,钻孔深度8米,深入坝基的`深度为3米,这种结构的主要目的是为了满足坝体和坝基的防渗要求,构造浆体防渗帷幕。

主排孔与副排孔相距3米,钻孔深4米,这样就能使得坝体产生湿陷固结,达到改善和调整坝休内部应力状态的目的。

主排孔和副排孔间距均设计为4米,然后在施工过程中将主排孔最终孔距加密到2米。

3.2 装液材料和灌装质量

保证灌浆质量最重要条件就是必须选用合适的浆液。

对浆液的一般要求主要有:稳定性高、可灌性好、析水固结快,最终形成的浆体具有防渗性能强的特点。

在很多工程施工中,结合坝体特点为便于就地取材会将灌浆土料选择为粉质壤土。

对灌浆的质量要求主要把握好以下几个方面:①主排孔形成竖直连续的浆体防渗帷幕;②有效防渗帷幕厚度15cm 以上;③浆体的干容重1.609/cm3;④浆体的渗透系数1×10- 6cm/s。

劈裂灌浆的过程是先压密后劈裂,土体和浆液的作用过程可分为三个步骤:第一:初始鼓泡压密,第二:劈裂流动,最后是被动土压力阶段。

四、灌浆施工

在灌浆的时候所采用的原则是先两边后中间的原则,内外坡的两排孔最先灌浆,这两排孔完工三到五天后,水分会逐渐渗透,应力会得到调整,此时再进行中间一排孔的成孔和灌浆。

第一、随着成孔和灌浆的逐步增加,在灌浆过程中应采用间隔成孔和灌浆的方法,如果采用一次性成孔有可能产生穿孔现象。

第二、灌浆施工过程中,采用钻孔一次钻孔到位、自下而上分段、孔内纯压式拔管灌浆工艺,孔内灌浆分段的长度一般为二到三厘米,一个孔分为两段灌浆,先对孔的下段(孔深二到三米)进行纯压式灌浆,待达到灌浆结束标准后,再拔管对上段进行纯压式灌浆。

第三、灌浆材料:灌浆材料是指为了达到防止渗漏增加承载能力、及提高构筑物整体性能等效果,在高压作用下注入岩石、地层或构筑物的孔洞、缝隙里的流体材料。

在施工中一般采用黏土和水泥的混合材料进行灌浆,黏土和水泥的配比为9:1;这样配比的灌浆既有粘土浆的浆液稳定性好的优点,也有水泥浆的结石强度高的优点,这里一定要注意比例问题,水泥的比例并不是越高越好,为了达到工程实际效果黏土和水泥的比例必须要严格控制,灌浆材料以就近原则为宜,土料以粉质黏土或重粉质壤土为最佳,根据相关规范要求做相关试验检测土料场土样作,检测土料的有机质含量、颗粒组成、容质量、碱性物质含量、塑性指数、液限等是否满足施工的具体要求。

堤坝劈裂灌浆施工专业性强、施工要求高。

单凭一个好的灌浆设计是无法达到好的灌浆质量的,还需要高质量高经验的施工队伍的施工配合。

施工队伍必须具有对灌浆施工过程进行全面监测的能力和手段,在整个灌浆的过程中,对灌浆工程进行全面监测,发现异常及时向建设和设计单位反映情况,并能及时地采取正确的处理措施,使隐患消灭在萌芽之中。

参考文献:

[1]李国学,刘世鹏.辽宁省中型土石坝的病险与除险对策[J].东北水利水电,,(61).

[2]刘裕鸿,刘群.上饶市大中型水库土石坝坝下涵管渗漏原因分析及处理方法[J].水利与建筑工程学报,2010,(31).

[3]邹振宇.广东省大中型水库土石坝工程渗漏问题及处理[J].广东水利水电,2011,(5).

篇3:水利工程中堤坝防渗加固的应用

摘 要:文章针对水工建设中防渗加固问题进行了论述,着重分析了堤坝各类出险以及应对的施工方案,针对如何加固堤坝的防渗性提出了相关意见、建议。

关键词:堤坝防渗;水利工程;加固

1 出险类别以及应对方案

1.1 出险类别

提防主要的出险种类有:滑坡、没治、开裂以及渗透破坏,其中引发后果最严重的是渗透破坏。

渗透破坏主要的破坏表现为流土、渗漏以及管涌和接触流土、冲刷。

对其险情进行分析,主要可以可以从三方面进行分析:第一,堤身险情,主要引发因素是不均匀的堤身物质组成分布,且堤身用于填筑的材料密实度不同,由此引发了渗透破坏,诸如,堤身部分壤土为沙壤土、粉细砂或者在堤身上存在裂缝以及空洞,主要的破坏表现为跌窝、脱坡或者是漏洞和散浸。

第二,堤基同堤身的接触位置出现险情,主要原因是在筑堤时没有对堤基进行充分的清理,导致在接触带混杂有杂物。

最后,则是由于堤基问题,其原因则是由于其中沙壤土以及砂层透水性较强造成。

1.2 选择防渗方案

堤身防渗处理可以使用劈裂灌浆以及锥探灌浆和截渗墙等措施,若是需要还可以通过对堤身进行翻挖重修,对其进行加厚处理。

提防截渗墙的工程造价的有效降低是通过降低墙体厚度以及使用廉价材料。

目前的枣强方式中深沉法、挤压法和开槽法都能够满足要求,三种方式中深沉法造价最低,当墙体深度在二十米以下时竞争力最强。

针对一些施工场所较为狭窄且具有较多地下障碍时,虽然高喷法造价相对较高,但是适应性较高。

而地层中含有大量砂卵砾石导致地层颗粒空隙较大,此时采用的方式可以使用冲击钻同其他开槽方式相互配合的方式,给予提防特点,造墙成本也会有所不同,因此对该类型地层堤坝的防渗处理可以用排水减压的方式进行保护,当然也可以采用其他方式。

2 技术分析

2.1 防渗措施

堤坝防渗度的主要处理方式以及处理原则:针对上述问题,我国水工建设堤坝渗透处理技术一般用防渗墙或者灌浆的方式对浸润线予以降低,对于抗滑性以及稳定性的提高则通过压重或者是防滑桩等措施予以提高。

而对于堤坝滑坡现象的处理则需要从根本上进行处理,因此必须掌握滑坡出现的原因,土体强度指标的提高以及浸润线的降低是最佳处理方式。

随着今年土工材料的发展一些新兴的合成材料被应用于防渗处理中,土工复合膜的应用以及一些加筋材料的应用在土体稳定性提高作业中越来越广泛。

而针对坝体基础的渗漏问题,在上游主要通过截堵铺的方式,而在下游则依据排减导原则进行处理。

“截堵铺”主要通过防渗墙、铺盖以及帷幕灌浆的方式对渗漏量予以减少;而“减排导”则是通过减压井的修建以及导渗反滤体的修建、排水沟的修建对压力进行有效降低。

2.2 灌浆防渗方法

2.2.1 劈裂帷幕。

劈裂帷幕灌浆方式主要用于对堤身进行加固,避免堤身出险。

而灌浆需要依据堤坝自身情况进行具体方案的确定,需要充分考虑堤身曲直,通过简单钻具钻孔,布孔主要方式为直线型以及梅花形。

由上至下多次少量灌注;循序渐进调节泥浆的浓稠度,灵活控制压力,由大到小进行灌浆作业。

不但能避免灌浆中出现串浆、冒浆等问题同时能更好解决灌浆中出现的局部隆起,使得灌浆沿轴向形成帷幕达到预期的效果,从而改善堤身密实度,提高质量,达到防渗效果。

2.2.2 低压速凝灌浆。

低压速凝的灌浆方式主要用于抢救水下高危管涌现象,该种灌浆方式能够适应管涌处的粘土层或者砂砾层地质状况,分别采用30型和50型两种机型钻机进行打孔,继而向孔中注入膨胀物质,通过低压作用向孔中注入添加水玻璃速凝剂的泥浆。

膨胀物作用是保证管涌内阻力能够满足灌浆需求,且减低管涌水流速度,避免灌浆时由于水流过快导致泥浆被冲出,如此保证泥浆能够速凝堵塞管涌处。

2.2.3 高压灌浆法。

该种灌浆方式主要被应用在基础灌浆中,用以提高堤坝基础密实度,填充溶洞以及蚁穴等结构。

在进行基础灌浆时,利用工程钻机从堤顶进行钻孔,保证孔距规格约为1.5米至3米,而当基础钻孔孔深到达砾石层2米后采用高压进行灌浆,并保证从管套下至填土层的`堤坝堤身干燥。

将灌注浆液率先关注到基础层,继而逐步的进行提升,当达到土层后采用黄泥浆进行封孔。

高压灌浆方式主要用于解决由于基础问题而引发的管涌病害。

而在对溶洞以及蚁穴进行填充时仅仅需要使用30钻机进行钻孔,将需要灌浆处进行包围布孔,继而灌注填充即可。

2.2.4 灌浆防渗体的形成。

通过灌浆对浆砌石坝体进行加固,提高其防渗性能。

堤坝上游通过灌浆固结将缝隙以及漏洞进行堵塞处理,对坝体的防渗性以及坚固性予以加强,通过坝体承载力的提升保证坝体完整性。

在下游则通过追踪固结,由于下游坝体表面溶蚀物以及漏水处出现的部位会出现斜孔或水平孔,通过埋注浆管对坝体进行注浆作业能够提升坝体坚实度堵塞水涌管道以及裂缝、孔洞,从而提高堤坝冲刷抗击力,保证稳定性,在重力坝中若要采用该种方式进行灌浆则要保证堤坝前无水,因此需要在了解扬压力的基础上设置排水孔。

2.3 混凝土防渗墙技术

2.3.1 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。

2.3.2 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。

2.3.3 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,对任意孔段的灌浆,其能量消耗为一个定值,对可灌性差的致密地段提高灌浆压力。

结语

我国在水利堤坝的防渗处理工作中会针对不同的情况采取不同的办法,而必要地处理措施是提高堤坝防渗度的关键内容。

所以堤坝加固、防渗技术是我国水工建设的基础保障,有重大意义。

参考文献

[1]康永泉.输水洞(管)加固在堤坝中的应用[J].经济师,(04).

[2]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,,06(01).

篇4:水利工程堤坝防渗加固

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。

一、水利堤坝工程出险种类及施工方案

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.水利工程中堤防防渗施工方案的选择

首先,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。

其次,对于堤防截渗墙,关键是要采用薄墙和廉价的材料才能有效地降低工程造价。

目前常用的开槽法、深沉法、挤压法造墙均可达到这一要求,其中深沉法造价最低,在墙深小于20m时最具竞争力高喷法造墙价格相对较高,但在一些施工场地狭窄、地下降碍物较多时,有较好的适应性。

第三,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肪渗处理,也可考虑采用盖重排水减压反滤保护等其他措施。

二、堤坝工程防渗加固技术分析

1.堤坝防渗处理

堤坝防渗处理原则和主要处理方法。

针对上述几种情况,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,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)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(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)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,则填满为止。

(4)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,对重力坝工程只有搞清扬压力并设排水孔也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。

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)垂直铺塑。

垂直铺塑是利用链斗式挖槽机,通过链条及链斗连续挖掘出渣,形成连续的槽孔,并用泥浆固壁,成槽后随即辅设防渗薄膜,回填粘土。

挖槽深度一般≤15m,槽宽为15~30cm。

适用于砂壤土层,工效较高。

(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,硬结成墙长江堤防防渗工程中被广泛应用,共造墙98×104m2,占总成墙面积的69%。

其优点是造价低(90~130元/平方米),设备轻便,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。

(5)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法是前国际大坝会议主席、瑞土学者隆巴迪首先提出的。

中国水利水电基础工程局夏可风在《地基处理新技术在水利水电工程中的应用》一文中指出:GIN法的基本概念是,对任意孔段的灌浆,其能量消耗均为一个定值,这个能量消耗的数值近似等于该孔段最终灌浆压力P与灌入浆液体积V的乘积PV,PV就叫作灌浆强度值,即GIN由于裂隙岩体灌浆时,大裂隙常常注入量大而使用压力小,细裂隙常常注入量小而使用压力高因此,如果在各个灌浆段的全部灌浆过程中,都控制GIN为一常数,就可以自动地对开敞的宽大裂隙限制其注入量,对可灌性差的致密地段提高灌浆压力。

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。

参考文献:

【1】康永泉.输水洞(管)加固在堤坝中的应用[J].经济师,2005,(4)

【2】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)

篇5:水利工程堤坝防渗加固技术

摘要:防渗加固问题一直是水利工程施工中重要的环节。

本文阐述了堤坝工程出险种类及施工方案,对堤坝防渗加固技术进行了探讨。

篇6:水利工程堤坝防渗加固技术

一、堤坝工程防渗加固技术

1 堤坝防渗处理

堤坝防渗处理原则和主要处理方法。

针对上述几种情况,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 堤坝灌浆防渗方法

2.1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,对重力坝工程只有搞清扬压力并设排水孔也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。

2.2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,则填满为止。

2.3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(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。

2.4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。

二、混凝土防渗墙技术

1 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。

2 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。

3 水泥土搅拌桩防渗墙。

运用深层搅拌桩机把水泥浆喷人土体并搅拌,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2002年长江堤防防渗工程中被广泛应用,共造墙98x104m2,占总成墙面积的69%。

其优点是造价低(90―130元/平方米),设备轻便,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。

三、总结: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。

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