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1、 水利工程堤坝防渗加固技术 本文以水利工程堤坝防渗的概述为基础,着重分析了水坝加固技术布孔和造孔应遵循的原则,以实际为出发点对水利工程堤坝防渗加固技术进行了探讨。标签:水利工程;堤坝防渗;加固技术 一、前言 随着科技水平的不断提高,社会经济的快速发展,人们对水利工程堤坝防渗的要求也越来越高。现如今水利工程堤坝防渗中还存在很多问题急需解决,因此,我加强对水利工程堤坝防渗加固技术的探讨具有十分重要的社会现实意义。二、水利工程堤坝防渗的概述 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
2、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 我国的水利工程建设几乎遍布所有江河湖海,为此,不同的地理位置所建设的水利工程结构以及功能性质都不尽相同,这也决定了每个水利工程中的堤坝建设和其可能引起其发生病害的因素也有很大差异。因此,在确定堤坝防渗施工方案时,不可整
3、体而论,而应该根据实际的具体情况进行合理设计,如堤坝周边的自然环境,水文土质,堤坝的运行时间,病害部位和程度等等因素都对堤坝防渗施工方案的确定有很大的影响。这是需要在确定设计方案时应当考虑到的问题。一般来讲,对于堤坝主体,即堤身的防渗施工,大多是利用截渗墙、锥探灌浆和劈裂灌浆等防渗技术进行设计施工的,在某些特殊的堤坝工程中,如有需要,还可以辅以其他的处理手段同时进行,如加厚堤身或重新填筑堤身等方式手段。三、水坝加固技术布孔和造孔应遵循的原则 1、帷幕灌浆布孔,在漏水坝段沿坝顶 中心线,以孔距 3m、孔径 50mm 或 75mm 为宜,或根据试验确定孔距。孔深钻至漏水部位以下 1m-2m,如接触
4、带或基岩漏水,钻孔可钻至不透水基岩以 下 lm-2m。造孔可一次性造孔,也可分序造孔,破碎地带上下分段造孔、分段海浆,同时在浆体凝固 5-7 天后,再继续向下钻孔,以防止卡钻、埋钻事故发生。坝体与基岩接触部位和坝基灌浆,也可采取在上游坝脚打斜孔或垂直孔灌浆堵漏,但造孔前应先清基,在坝脚浇筑 0.3m-0.5m 厚混凝土,待凝固后再打孔。垂直或倾角小于 5。的帷幕灌浆孔,其孔向的偏差值不得大于规定值 2.2.2 坝上游固结灌浆布孔;在漏水部位呈“梅花”型,钻孔间距和排距 lm-3m 为宜,根据漏水情况确定,钻孔位置选在砌石“了”缝中;在裂缝部位,可沿裂缝每 lm 布设一孔。2、施工要求 先放空水
5、库或将库水位降至灌浆部位以下,再灌浆施工,并做好灌浆各项记录。洗孔;灌浆前应对孔壁、孔底及裂缝进行冲洗,采用风水联合冲洗方法,水压力不大于本段灌浆压力的75%,时间以孔深浅确定,直到回清水为止。维幕灌浆,采用孔内循环法,自上而下或自下而上分段灌浆,最后全孔灌注。分段灌浆时,要在遭浆段以上 0.5m 处加胶塞封堵。通过论证,也可采用小口径钻孔孔口封闭灌浆法;坝体内灌浆长度,一船 5nt 左右较好,孔深不超过 8m 时,可全孔一次性灌注;灌浆压力按设计控制,但要低于抬动试验极限压力,一般控制在0.2MPa-0.4MPa。四、水利工程堤坝防渗加固技术 1、堤坝防渗处理 堤坝防渗处理原则和主要处理方法
6、。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。2、堤坝灌浆防渗的几种方法 (一)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況,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
7、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)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 49KP 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
8、泥浆随水流出;加入速凝剂,水泥浆能很快凝固而堵塞管涌。(三)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。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。(四)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
9、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。3、高压喷射灌浆技术 通过实践证明高压喷射灌浆技术与传统的施工技术相比具有很多优势,应用于工程中可以很好的降低工程的造价,主要优势表现在,开挖量小,而且在施工中比较方便好操作,加之以为占地少的特点,在施工中对周围建筑物的影响也很小。所以高压喷射灌浆技术可以在水利工程中大力推广,应用在堤坝上可以有效增强其防渗方面的性能,也可以有效的降低洪涝灾害的发生,在保护人民财产安全方面具有非常重要的社会意义。因为水利工程具有不同地质特点所以,在实际应用中高压喷射灌浆技术的操作参数的设定也要随着不同的施工条件而有所调整,如果呆板的运用统一标准,就会在很大程度上对整个工程产生不必要的影响,反而降低工程质量。五、结束语 通过对新时期下,对水利工程堤坝防渗加固技术的研究,进一步明确了后续加固的方向,为提高水利工程堤坝防渗加固水平奠定了坚实基础,同时,也有助于进一步推进水利水电工程的快速发展。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 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 3肖秀华.水库除险加固措施探讨J.FORTUNE WORLD.2008 4傅忠友,吴雪雄.病险水库除险加固项目管理M.水利水电出版社.2009