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关于的水利工程堤坝防渗加固技术

导读:
[摘 要]对于水利工程堤坝而言,大坝的安全是水库能否正常运转的关键,为了监测大坝施工期及运转情况,在水库运转期间,除应进行一般外表观测外,还应对坝面位移、坝体渗流、绕坝渗漏、库水位等进行观测并作详细记录。本文以天津蓟县的于桥水库为例,对于桥水库水利工程的堤坝防渗加固技术进行分析,仅给同仁们提供一点参考。
  [关键词]于桥水库 防渗 加固
  1009―914X(2013)34―0486―01
  于桥水库位于天津蓟县城东4公里的蓟运河左支流州河上,是一座大型水库。鉴于堤坝渗水一直是水利工程运作中常见的质量通病,堤坝一旦出现渗水的情况,就会直接影响到水利工程的正常使用。所以我们需要对于桥水库水利工程的堤坝进行防渗加固施工,保证水利工程的正常使用,延长水利工程的使用寿命。为了掌握于桥水库大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,本文对于桥水库的堤坝防渗加固技术进行了浅显分析。
  1 病险堤坝工程的种类
  于桥水库堤坝出现的理由一般包括渗水、滑坡、开裂等,最主要的质量理由也就是渗水理由。在堤坝中,渗水情况的发生主要有多种表现形式,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:
  第一种:就是堤自身产生的险情,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;
  第二种:提防与其基础部分相连接的位置出现渗水情况,一般来说,造成这种现象的理由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;
  第三种: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。
  2 堤坝防渗处理
  对于桥水库来说,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理由。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。
  3 于桥水库堤坝灌浆防渗的几种常用策略
  3.1 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。其策略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、局部隆起等各种理由,使灌入的泥浆沿堤的轴向形成一道帷幕,达到改善水利工程堤坝防渗加固技术相关论文由http://www.wowa.cn收集整理提供,如需论文可联系我们.堤身质量、提高坚固度和防止渗漏的目的。
  3.2 低压速凝式灌浆法
  这种灌浆策略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。
  3.3 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。
  3.4 通过灌浆加固,形成防渗体此策略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策略时最好是坝前无水。
  3.5 垂直铺塑防渗技术
  该项技术是针对平原水库堤坝和江、河、湖、海提防存在着渗漏和渗透变形理由而研究的一项实用性很强的防渗新技术。该技术利用开槽铺塑机,在坝体或坝基内开出一定深度和宽度的连续沟槽,并同步在沟槽内铺设塑膜和填以设计要求的回填料,经过填料的析水固结后,形成以塑膜为主要幕体材料的复合防渗帷幕。这种帷幕具有无接缝、整体连续性好、防渗效果显著、适应变形能力强等优点,非常适合那些截渗深度不大的平原水库堤坝、江河堤坝等中小型水利工程的防渗。目前已经研制出了适用于不同地层的开槽铺塑机,经过不断地改善和完善,逐步形成了土层和砂砾石地层中从设计到施工的成套技术。
  4 于桥水库混凝土防渗墙技术
  4.1 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。
  4.2 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。
  4.3 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,随着二滩、小浪底工程的建设,国际上一些高效率的施工策略,如GIN灌浆法自下而上纯压式灌浆法等引进我国,推动了我国灌浆技术的发展。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。
  结语
  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。可以说,堤坝防渗加固措施是水利工程中的一项重要施工环节。从目前情况而言,于桥水库水利工程需要进行防渗加固处理,而堤坝防渗加固技术也需要有一定的提高,从而保证于桥水库水利工程的正常使用,延长水利工程的使用寿命。
  参考文献:
  [1]王亚斐.水利工程堤坝防渗加固技术与应用.城市建设理论研究.2013(45).
  [2]李照庆.浅谈堤坝防渗加固及隧道防渗维修.中国新技术新产品.2009(12).
  [3]吴军锋.试论水利工程堤坝防渗加固技术.科学与财富.2013(8).
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