防渗加固技术水利工程（精选12篇）
防渗加固技术水利工程 篇1
1 堤坝工程出险种类及施工方案
1.1 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:①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。②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。③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。
1.2 水利工程中堤防防渗施工方案的选择
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。③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。
2 堤坝工程防渗加固技术分析
2.1 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, 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”, 即修建铺盖、防渗墙和帷幕灌浆等以减小渗漏量;下游“导、减、排”即修建导渗反滤体、减压井、排水沟等以降低扬压力。
2.2 堤坝灌浆防渗方法
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1.5 m处钻孔, 一般孔距3 m, 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1～2 m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<49 kPa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50 m工程钻机在需灌的堤段从堤顶钻孔, 孔距1.5～2.0 m, 孔深以钻入基础穿过砂层进入砾石层2 m左右为宜。灌浆时压力一般为127.40～166.60 kPa, 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。
2.3 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≤15 m, 槽宽为15～30 cm。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。2002年, 长江堤防防渗工程中被广泛应用, 共造墙98×104 m2, 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25～30 cm时, 在深15 m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。
参考文献
[1]许丽娟, 田永和.水利堤坝工程防渗加固工艺研究[J].黑龙江科技信息, 2011 (5) .
[2]陈若民.浅析水利工程堤坝防渗加固技术[J].科技创新与应用, 2013 (3) .
[3]黄海军, 傅天牧.水利工程中堤坝防渗加固措施[J].中国新技术新产品, 2013 (1) .
防渗加固技术水利工程 篇2
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).
防渗加固技术水利工程 篇3
关键词：堤防；混凝土防渗墙；优化
1 概述
混凝土防渗墙是利用钻孔、挖（铣）槽机械，在松散透水地基或坝（堰）体中以泥浆固壁，挖掘槽形孔或连锁桩柱孔，在泥浆下浇筑混凝土，筑成的具有防渗性能的地下连续墙，主要分为钢筋混凝土防渗墙和塑性混凝土防渗墙。
2 工程概况
某堤防工程位于北江中游，是某大型枢纽的重要组成部分，为4级建筑物，设计洪水标准为100年一遇（P=1%），堤顶全长3610m，保护区面积41.4平方公里，人口1.2万人。
由于堤防在运行过程中堤后发生管涌险情，并且存在堤基抗滑稳定隐患、堤后沼泽化严重，部分堤身沉降及渗漏严重，透水层主要以冲积砂层（顶板高程0～12.2m，厚5～15m）及含泥砂卵砾石层（顶板高程6～8m，厚3～10m）为主，因此设计采用塑性混凝土防渗墙对堤基及堤身进行防渗处理，共需完成防渗墙97510m2。
3 布置形式及设计指标
防渗墙轴线位于堤下0+6.07m，设计墙顶高程28.7m，现状堤顶高程29.2m，由于原堤顶宽度为7.0m，不能满足混凝土防渗墙的施工作业面宽度要求，同时考虑对原有堤身进行培厚，因此设计方案将原堤身在背水侧培厚8.0m，坡比为1∶2.5，堤顶宽度变为15.0m，可满足防渗墙施工作业要求，具体布置形式如图1所示。
本工程设计要求防渗墙墙厚60cm，墙底进入相对不透水层1.0m，墙体材料为塑性混凝土，28d的抗壓强度为1.0～5.0MPa，渗透系数变化范围在n×10-6～n×10-8cm/s。
图1 防渗墙布置示意图
4 施工流程
本工程防渗墙施工时的工艺流程如图2所示。
图2 防渗墙施工工艺流程
5 施工方法
（1）成槽
采用“抓取法”成槽，每槽孔分三抓进行，采用上海金泰SG35型液压抓斗施工。开抓前检查机具设备是否状态良好，泥浆制备是否充足，水电管路是否畅通，以确保正常工作。成槽时按测量放样位置停好机位，调整斗体与导槽的相对位置，经测量复核满足相应要求要求后开始抓槽，成槽顺序如图3所示。从抓槽开始至结束，导墙内的泥浆应保持在导墙面以下30～50cm。
图3 成槽顺序示意图
在抓斗工作期间，配一台挖土机，及时清理抓出的泥土，并装入自卸汽车运至指定弃渣场。
在成槽过程中，机械操作要平稳，严格控制抓斗的垂直度及平面位置，尤其是开槽阶段，仔细观察监测系统，任意方向偏差超过允许值时，立即进行纠偏。另外针对厚砂层及卵石层易产生坍塌的情况，特制定以下措施：
① 减轻地表荷载：槽壁附近堆载不超过20kN/m2，起吊设备及载重汽车的轮缘距离槽壁不小于3.5米。
② 控制机械操作：抓斗械操作要平稳，不能猛起猛落，防止槽内形成负压区，产生坍孔。
③ 强化泥浆工艺：采用优质膨润土制备泥浆，并配以CMC增粘剂形成致密而有韧性的泥浆止水护壁，并以重晶石适当提高泥浆比重，保持好槽内泥浆水头高度，并高于地下水位1米以上。
④ 缩短裸槽时间：抓好工序间的衔接，使成槽至浇灌完混凝土时间控制在24小时以内。
（2）清槽换浆
成槽以后，先用抓斗抓起槽底余土及沉渣，再用泵举反循环吸取槽底沉渣，在灌注混凝土前，利用导管采取泵吸反循环进行二次清槽并不断置换泥浆[2]，清槽后测定槽底以上0.5～1.5m处的泥浆比重应小于1.3，含砂率不大于8%，粘度不大于35S，槽底沉渣厚度小于100mm[1]。
（3）混凝土浇筑
混凝土从拌和楼出机后采用混凝土搅拌车直接运送至浇筑地点。防渗墙采用泥浆下导管法浇筑混凝土成墙的施工工艺，施工前导管在地面作密封性实验，压力控制在0.6-0.7MPa。每段设置2套导管，两套导管间距不宜大于4m，导管距槽端头不宜大于1.5m；导管提离槽底大约15～25cm之间；当槽孔底部高差大于25cm时，导管应布置在其控制范围的最低处[1]。灌注前利用导管进行泵吸反循环二次清底换浆，并在槽口上设置挡板，以免混凝土落入槽内。
浇筑混凝土时，以充气球胆作为隔水栓，混凝土搅拌车直接把混凝土卸到导管上的漏斗内，并确保首批混凝土灌入后埋管深度不小于1.0m，后续灌注速度控制在4～5m/h。灌注时各导管处要同步进行，保持混凝土面呈水平状态上升，其混凝土面高差不得大于500mm。灌注过程中，要勤测量混凝土面上升高度，控制导管埋深在2～3米之间，灌注过程要连续进行，中断时间不得超过40分钟，灌到墙顶位置要超灌0.5米。
6 针对透水层的成槽措施
在堤基透水层成槽时，泥浆往往会大量渗漏，造成泥浆面迅速下降，甚至引起槽孔坍塌，为防止上述现像发生，成槽时采取了以下措施：
1、准备足够的堵漏材料和设备，例如粘土、水泥、水玻璃、灌浆设备。
2、缩短槽段长度，采用间隔（2-3个槽段）施工，逐渐合拢的施工方法。
3、采用粘度高、造壁性好、比重小的膨润土泥浆，并适当加入堵漏剂。
4、在挖槽过程中，出现漏浆时，向槽内投放粘土球、风化砂、小石、膨润土粉、膨胀剂、锯末等，使其在抓斗冲击挤压下（如果一次投放不能堵漏，则反复进行数次），堵住漏浆通道。必要时可投入一定数量的水泥，使泥浆迅速变稠，降低流动性。
7 施工过程中的优化措施
本工程的防渗墙要求在2015年的3月31日前完工，由于防渗墙施工前要先进行堤身培厚，为防渗墙提供作业平台，导致防渗墙于2014年11月底才开始施工，同时去除春节影响，有效的施工时间只有100天时间，在此期间内要完成97510m2的防渗墙施工，施工强度非常高。经过认真研究，在施工过程中对原方案中的槽段长度、接头处理两个方面进行了如下优化：
（1）槽段长度
原设计方案中的一个槽段划分为6.0m长，总计划分了602槽段，而本工程选用了上海金泰的SG35型液压抓斗，抓斗最大抓取宽度为2.7m，按每槽三抓计算，抓槽的有效长度可以达到7.0m，但考虑每槽段灌注混凝土时架设两套导管，因此单槽长度控制在6.5m比较合适，如此一来，总计划分556槽，较原设计方案少了46槽，且同样按三抓成槽，即提高了单槽施工效率也减小了槽数，缩短了工期。最后经研究决定按每槽6.5m长，且分三抓进行施工。
（2）接头处理
原方案中防渗墙一、二期槽段接头采用“接头管”法进行施工，这种方法在灌注一序槽的混凝土前需进行埋管，同时还要根据混凝土的凝结情况及时拔管，这两个工序要动用汽车起重机、液压拔管机，经过测算每个一序槽的接头处理需要消耗近5个小时的时间，不能满足本工程如此高强度的作业要求。因此经过多次试验后决定，在抓二序槽第一、第二抓的同时，利用抓斗斗体两侧的切土刀直接切削一序槽端部的方式来处理一、二序槽段的接头，这样可以在挖槽的同时将一序槽端部混有泥浆的混凝土切除，即保证了接头质量也节省了接头处理的时间。
通过上述两方面的优化，使防渗墙的施工速度大大提高，在2015年3月22日圆满地完成了防渗墙施工任务，而且比原计划提前10天。
8 效果检查
根据规范要求，本工程的防渗墙采用注水试验检查防渗效果，每20个槽段[1]做一次注水试验，共钻注水孔28个，钻孔位置在墙段内或墙段接头处。经检测，渗透系数K均在n×10-6～n×10-8cm/s范围内，满足设计要求。
9 总结与体会
（1）在易产生塌孔的地层中施工混凝土防渗墙时应提前做好应对措施，特别是在成槽过程中要注意成槽深度增大的速度，如果突然深度增大缓慢，此时应考虑有塌孔情况发生，及时采取相应措施。
（2）在透水地层中成槽时，也应提前做好应对措施，同时要多注意观察迎水面一侧水体的颜色，如果水体突然变渾说明已经发生漏浆，要及时采取措施。
（3）通过对槽段划分长度的调整可以证明，合适的槽段长度是充分发挥机械设备效率的一个主要因素，在同类工程中应予以重视。
（4）本工程所采用的接头处理方式省时省力，但为确保接头质量，必须控制好一、二序槽的垂直度。
10 结束语
混凝土防渗墙施工在我国已经较为普遍，但如何在复杂且特殊的地层中优质、高效地完成施工任务，值得我们去探索。本工程通过采取了一些特殊地层的应对措施，同时优化了槽段划分及接头处理方式，在工期如此紧张的情况下，按要求完成了防渗墙施工任务，其中一些做法值得在同类防渗墙施工中大力推广。
参考文献：
[1]《水利水电工程混凝土防渗墙施工技术规范》SL174-2014.北京：中国水利水电出版社，2014年
[2]水利水电工程施工手册编委会编《水利水电工程施工手册（第1卷地基与基础工程）》.北京：中国电力出版社，2004年
作者简介：
浅析水利工程堤坝防渗加固技术 篇4
关键词：水利工程,堤坝,防渗加固
1 我国堤坝项目发生的闲情的类别以及建设规划
1.1 类型简述
其出现的问题非常多, 像是渗透破坏、滑坡、开裂和没治, 第一种是最为常见的。它关键体现为集中渗漏、管涌、流土、接触冲刷、接触流土。它可以分成三种。第一, 因为堤坝自身而导致的问题。关键是因为它的一些构成材料等不是非常的均衡。比如一些区域是细砂, 或者是有缝隙等现象存在, 关键体现为滑坡等等的现象。第二, 在堤身以及基础相连的区域出现的问题, 因为在筑造的时候没有将基底处理好, 其和堤连接的区域有非常多的杂物。最后, 因为堤基而导致的问题。关键是它有一些高透水能力的砂层等。
1.2 怎样合理的选取防渗建设方案
第一步是分析堤身, 可采用截渗墙、锥探灌浆和劈裂灌浆等防渗体。其次, 对于堤防截渗墙, 最主要的是使用薄墙或者是经济性的物料才能够将项目的费用控制好。现在使用比较多的措施, 像是开槽措施等具有这个功效, 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, 不过在一些建设区域非常的窄小, 而且有很多的阻碍体存在的时候, 它能够体现出非常优秀的适应能力。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, 不过造墙费用也会增加。结合堤坝项目的具体特征, 对这类区域进行的防渗活动, 可以使用盖重排水减压反滤保护等方法。
2 常用的方法简介
2.1 关于防渗分析
处理时要遵守的理念内容, 和常见的一些应对措施。对于上述的这些要素, 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。对于滑坡的应对非常的繁琐, 先要分析它的构成要素。最方便的方法就是降低坝体浸润线或提高土体强度指标。最近几年, 因为土工合成内容不断的出现, 它们被大量的应用到提升稳定性方面。在处理坝基的时候, 一般依据上游“铺、截、堵”, 下游“导、减、排”的原则。
2.2 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几率。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127.40~166.60k Pa, 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, 接下来填充, 一直到填满就可以停下。
第四, 使用灌浆法来对其加固。这个措施比较的适合用到浆砌石重力坝。坝上游面固结灌浆, 将缝隙堵住, 加固补强坝体和提高防渗性能, 这样能够更好的提升坝体的受力特征。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压力并设排水孔, 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, 进而提升防渗性。
2.3 混凝土防渗墙技术
2.3.1 高压喷射防渗墙。
这个措施是通过高压射流冲击扰动坝基覆盖层, 而且往其中注入泥浆物质, 确保其能够和被灌的区域的土充分的融合, 这时候就出现了防渗墙体。
2.3.2 自凝灰浆防渗墙。
它的形成是以塑性的混凝土为前提的。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, 当完成之后就可以自动的凝结, 此时就出现了墙体, 而且具有防渗性特征。这个工艺在美国等早就开始使用, 在我们国家还是刚开始使用。
2.3.3 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。比较的适合用到砂壤土中, 效率很好。
2.3.4 帷幕灌浆。
这个措施是将设定比例的有着非常好的流动性特征的液体, 使用钻孔将其压进缝隙之中, 当硬化之后, 岩基的强性就变高了, 这样就能够提升其整体效果了, 而且有非常好的抗渗能力。我国常采用孔口封闭灌浆法, 随着二滩、小浪底工程的建设, 国外的优秀的建设措施不断的被我们吸收, 带动了我国技术的进步。像是GIN灌浆法。具体的说, 它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, 较严重的缝隙, 它的灌入量多, 用的压力不大。对于不是很严重的, 其正好是和上述相反的。所以, 假如在整体灌浆的时候, 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。它充分的分析到了地质要素, 使得沿帷幕体的总注入浆量合理分布。这个方法在一些国外区域使用, 获取了非常优秀的功效。
3 结束语
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]康永泉.输水洞 (管) 加固在堤坝中的应用[J].经济师, 2005, (4) [1]康永泉.输水洞 (管) 加固在堤坝中的应用[J].经济师, 2005, (4)
防渗加固技术水利工程 篇5
摘要：水利工程建设是促进农业生产工作保质保量完成的关键，当然也是推动国民经济快速发展的保障，属于我国重要的基础性建设。发挥水利工程的优势必须保障工程质量，渗漏问题是当前水利工程建设过程中经常出现的问题，所以对水利工程建设，选择合适的防渗施工技术，做好防渗施工是其中的重点。本文针对水利工程防渗施工处理技术展开了一系列的分析，首先分析了水利工程防渗施工技术应用的必要性，然后分析了导致水利工程出现渗漏的原因所在，最后分析了防渗施工处理技术在水利工程建设中的应用，对提升水利工程建设质量，加快水利工程建设有一定的借鉴价值。
关键词：水利工程；施工质量；防渗；处理技术；
时代的进步和发展，推动了科学技术水平的不断提升，在我国水利工程建设中应用了很多先进的科学技术，所以在很大程度上提升了水利工程建设的质量。此外，在水利工程建设中出现很多渗漏问题，直接影响整个水利工程建设的质量，导致建设工作无法顺利展开，所以必须高度重视水利工程防渗施工，结合工程实际选择有效的防渗施工技术，减少水利工程渗漏情况的发展，提升工程效果。
防渗加固技术水利工程 篇6
【关键词】水库；除险加固；防渗；设计
【中图分类号】 P343.3【文献标识码】B【文章编号】1672-5158（2013）07-0304-01
1、水库除险加固工程的必要性
据调查显示，我国的各个大小型水库大坝已经修建的就有八万多座，因为这些水库大坝的建设时期以及建设年代都有所不同，所以无论是施工管理水平还是建设标准以及施工都不尽相同，特别是针对修建较早的水库来说，各个方面的质量都比较低，又由于材料老化和年久失修等等导致水库不同程度的出现渗漏、失修以及遭到破坏的情况[1]。真是因为这些想象的出现给水库的正常运行带来了巨大的苦难，与此同时也给当地的居民带来了很多危害。针对这一安全隐患，如果不能够及时的处理或者是处理不到位，将直接给社会和人民带来严重的不良后果，也会影响社会的稳定和快速发展，是存在在社会当中一个不安定的因素。
其次，我们从经济效益方面来讲，水库当中存在的种种病害也将直接给水库的发电和防洪以及一些其他的经济利益带来一定的影响，从而最终导致社会经济效益的无法实现。然而，在这种种水库病害当中，存在着最为严重的一种，那就是水库渗漏。所以，根据以上所述，加强水库的加固工作以及防渗工作问题是目前水库除险加固工程当中迫切需要解决的工作。
2、常用的水库防渗处理设计方式
一般来说，针对已经修建的水库所采取的防渗处理的基本原则主要是“上堵下排”的方式，也就是采用上下结合的方式来进行对水库的防渗处理。通常情况下，国内外在水库大坝的防渗处理工作当中通常用到的技术有：振动沉模防渗板墙技术、土工膜防渗技术、高压喷射灌浆防渗以及混凝土防渗墙技术、冲抓钻套井回填防渗墙技术等等。当然，在这些技术当中，不可能都是完美的，也存在一些缺点以及优点，下面对常用的水库防渗处理技术进行介绍。
2.1 液压抓斗（薄壁抓斗）开槽建墙法
液压抓斗（薄壁抓斗）开槽建墙法的基本原理是，经过利用改进以后的液压抓斗从而形成的薄壁槽孔，并且在一定的施工时期形成一定的槽孔，铺设或者是灌注防渗材料，形成的连续的刚性、柔性的防渗墙。一般情况下是先分序，施工成槽，然后再浇筑混凝土连成一体的形式[2]。液压抓斗（薄壁抓斗）开槽建墙法的施工程序为：设计施工平台→分段抓取成槽→混凝土浇筑。完成了这所有的是施工顺序以后，要对工程的整体质量进行控制。然而，为了能够保证墙体有效的搭接厚度，在施工当中采取的是“接头管”的方式来进行的槽段连接措施。每种防渗技术都有其优缺点，液压抓斗（薄壁抓斗）开槽建墙法的优缺点以及适用范围主要有：在抽槽以后混凝土防渗墙墙体连续，对防渗墙整体的性能较好，且造墙的深度最大可以达到40米以上。但是液压抓斗开槽建墙法的缺点是：成墙的速度较慢，功效也比较低，每天造墙75～250m，而且造价也比较高，墙体还有可能出现分叉的现象。然而，这种方法的适应面较广，可以适用于不同地层的条件，特别是针对孤石的地层中成槽。
2.2 坝体倒挂井防渗墙、基岩帷幕灌浆
下腹卵砾石层以及水库大坝的右坝端以及左坝端部分的坝体通常采用的是倒挂井防渗墙处理技术，坝基以及坝肩吉通常采用的是帷幕灌浆的处理方式。坝体倒挂井防渗墙+基岩帷幕灌浆的这种方式的优势是：不需要大型的、专业的施工力量和施工机械，倒挂井方式修筑混凝土防渗墙技术简单明了，施工方便，而且基础处理彻底，看得见、摸得着，不会留下后患，容易保证质量，且这种方式的造价很低，防渗效果也较好，在处理坝肩基岩和坝体接触带渗漏方面的效果很明显。不足是：施工的进度较慢，施工工作面较小，工期也较长。
2.3 振动沉模防渗板墙技术
首先，我们先从振动沉模防渗板墙技术的基本原理来说，它是在房屋工程基础的振动沉桩上面经过改进得到的。它经过利用施工机械设备强大的振动力把空心模板沉入到大坝的地层之中，然后再将空心模板当中注入防渗浆液，经过这个过程来达到想要的效果。振动沉模防渗板墙技术的优点是：施工工艺简单，在能够确保较低工程造价的时候能够对施工的效率有较高的保证。缺点是，振动沉模防渗板墙技术存在有一定的局限性，因为它需要把模板沉入到有渗漏的地层当中，所以当某一地区的土质较硬的时候很难采用。与此同时，在利用振动沉模防渗板墙技术进行施工的过程当中因为会产生较大的振动，会给大坝带来一定的二次伤害，特别是对本身老化的大坝来说更是不适合采用此技术。
2.4 复合土工膜防渗技术
（1）复合土工膜施工工艺流程：在铺设复合土工膜之前首先需要对水库大坝进行相应一定的处理，并且注入上游坝坡坡面修正以及坝坡上面的填筑等等。进行着的主要原因是为了能够保证土质的紧密度达到要求和坡面的平整度达到要求。
（2）复合土工膜施工的工艺原理
复合土工膜是一种经过土工合成以后的材料，它具有非常好的防渗效果。将复合土工模铺设在有漏洞的水库坡面上之后，再把坡面上铺设上砂来垫层以及砼，和坝体基构合成一个整体性存在的防渗体系。
（3）施工方法
①施工前的准备
在进行施工的时候首先要对复合土膜的材料质量进行检查，在能够确保各项指标都达到要求的情况下，在进行坝面的清理和平整工作，在对杂物进行处理的同时还要适当的对欠坡进行夯实和回填，并且提供一个较好的工作坡面。土工膜的场内拼接，一般是为了能够提高土工膜的铺设质量，而选择采用宽幅的膜，这样也能够减少现场的拼接量[3]。所以，在是施工之前现场的具体尺寸通常是采用合适的膜来进行铺设的。
②复合土膜的拼接
土工膜采用两布一膜的复合土工膜，一般的土工膜焊接有生产厂家的专业人员来指导。其次，在焊接的时候主要是采用热合土工膜的方式进行焊接的，土工布采用手提式的封包机来进行焊接。此外，在焊接之前要先用吹风机把膜上面的杂物泥土等吹掉，在焊接的过程中要在膜的下面垫上一块长木板，确保焊接的凭证运行。
③复合土工膜的铺设
这个部分的铺设主要包括两个部分，即：坡面铺设和脚铺设。通常采用的铺设方法为在保证沿坝坡方向进行水平滚铺的情况下，坡面铺设完成以后在顺坡面的轴线方向进行滚铺，这样才能够和坡脚的复合土工膜进行丁字形的连接。
④复合土工膜的锚固
这个环节主要是在坝顶防浪墙的地方采用嵌固螺栓，把复合土工膜直接锚固在螺栓上面。
⑤垫层以及砼护砌
在复合土工膜的上层均匀的铺设防冻层厚度为40厘米，在找平拍实之后再浇筑厚15厘米的砼，最后再进行热层压盖，防止土工膜老化。
2.5 旋喷灌浆防渗
旋喷灌浆防渗墙从施工方法方面主要分为两管法、单管法和三管法。从灌浆的方法上主要分为摆喷、定喷以及旋喷[4]。针对国内的一些施工单位能力，最为适用在粉质粘土、淤泥质土以及沙砾石层和砂土石层等一些比较松散填筑体或者是透水地基的地方。旋喷灌浆防渗技术的优点主要是造价较低、整个工程的进度较快，而不足有施工技术含量高、施工的工艺比一般技术复杂，尤其是在一些砂砾石地层当中成墙的质量更是难以得到保证。目前，在国内的一些过程当中这种技术已经在长江堤防、长江三峡以及小浪底当中得到应用。
3、总结
探讨水利工程堤坝防渗加固技术 篇7
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
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。
3 堤坝防渗处理原则
在长期的实践与应用中, 水利技术人员逐渐总结出一些堤坝防渗处理的经验和方法, 并形成了一套较为实用的防渗处理原则。即在堤坝的渗漏处理中, 对上游要依据“铺、截、堵”的原则进行处理, 而对下游则要遵循“导、减、排”的处理原则。多处实践证明, 依照这种防渗处理原则进行实施的防渗施工都取得了良好的防渗效果。
“铺、截、堵”原则是指在对堤坝上游进行防渗处理中, 要对堤坝做出以修建铺盖、设置防渗墙和进行帷幕灌浆的施工手段对堤坝存在的病害做出处理。而”导、减、排“原则是指以修建导渗反滤体、减压井、排水沟等的施工方法来降低扬压力。
4 堤坝防渗加固处理的几种方法
在对堤坝出险种类以及防渗处理原则进行分析后, 可以看出目前的堤坝防渗技术主要是采用灌浆法和防渗墙这两种施工技术方式, 以下本文就对这两种施工技术进行详细的分析介绍。
4.1 灌浆法
4.1.1 劈裂式帷幕灌浆法。
, 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。这种施工处理方式可以使泥浆沿着预定的方向形成帷幕, 达到预期的防渗效果。
4.1.2 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) , 这样可以增大管涌的内阻力, 使水流遭受阻碍而减缓速度, 阻止水泥浆的流失。再以小于49k Pa的压力徐徐向孔内灌入加进速凝剂水玻璃的水泥浆。
4.1.3 高压填充式灌浆法。
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127.40~166.60k Pa, 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]。
4.2 混凝土防渗墙技术
4.2.1 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。
4.2.2 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。
4.2.3 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。
4.2.4 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。适用于细粒料的土砂层及含少量砾石的砂砾石层。
结束语
水利工程建设是一项利国利民的重要基础建设, 在堤坝的日常运行中, 不可避免的会因外界的自然因素或人为因素的影响而受到损害, 发生一些渗漏现象。为了避免渗漏加剧, 给堤坝造成更大的损害, 防止病害进一步加大, 给下游的居民带来安全隐患, 必须对其进行有效的堤坝防渗加固处理。在堤坝防渗加固的技术应用中, 一定要根据实际情况合理选用施工技术, 加强质量监督管理, 确保堤坝防渗加固的工程效果。
摘要：在水利工程的建设与管理中, 如何提高堤坝防渗加固技术一直以来都是水利工程技术人员研究的重点问题。这是因为水利工作中堤坝作为主要的建筑设施, 其正常的运行和质量的保证是关系着水利工程建设充分发挥职能的关键。现本文就对堤坝工程中最常出现的病害和出险种类进行分析介绍, 并指出了堤坝防渗加固技术方案的选择应该注意哪些问题, 进而对当前常用的水利工程堤坝防渗处理的原则和加固技术进行了探讨。
关键词：水利工程,堤坝出险,防渗加固,技术措施
参考文献
[1]陈勇, 王保田, 李守德.堤防工程短悬挂防渗研究与应用[J].公路工程, 2011 (1) .[1]陈勇, 王保田, 李守德.堤防工程短悬挂防渗研究与应用[J].公路工程, 2011 (1) .
浅析水利工程堤坝防渗加固技术 篇8
关键词：水利工程,堤坝,防渗加固
1 堤坝工程出险种类及施工方案
1.1 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。
1.2 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。
2 堤坝工程防渗加固技术分析
2.1 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。
2.2 堤坝灌浆防渗的几种方法
2.2.1 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。
2.2.2 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49k Pa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。
2.2.3 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127.40~166.60k Pa, 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。
2.2.4 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。
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。该技术在美国、法国等国家均已使用, 我国尚处于起步阶段。
2.3.3 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。
2.3.4 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。2002年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。
结束语
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。
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) .[1]康永泉.输水洞 (管) 加固在堤坝中的应用[J].经济师, 2005, (4) .
水利工程堤坝防渗加固技术探析 篇9
1 水利堤坝建设存在的问题
随着我国的发展, 科学技术的发展, 在水利工程建筑方面的技术同样得到了发展。但是在水利工程中堤坝的建设方面还是存在着这问题, 而这些问题造成的安全隐患可以分为以下几方面:第一, 虽然我国科学技术在发展, 但是在建设水利工程的堤坝当中, 其抗洪能力还是没能提高, 甚至还有降低的趋势。第二, 在我国, 基本上水利工程堤坝都存在这渗漏的问题, 这是由于我国在堤坝防渗工作做得不到位, 并且存在着不足, 严重的堤坝会发生漏水的问题, 这就造成了很大的安全隐患。第三, 堤坝暴露在大自然中, 必然会受到来自大自然的灾害, 例如, 风浪的侵袭、白蚁的蛀蚀等等, 别看这些很微小但对堤坝造成的危害却是非常大的, 不仅可以使堤坝的抗洪能力降低, 还带来了非常大的安全隐患。虽然我国在近几年中, 对水利堤坝的加固方面的科学技术有所提高, 但是在实践方面却没有足够的经验, 再好的技术不能运用到实践中, 也只是一种摆设, 没有使用价值。并且在管理方面还存在着很多的漏洞, 管理人员没有专业的管理水平, 对堤坝的建设和维护中不能起到很好的作用。
2 堤坝防渗处理原则以及主要处理方法
在我国经历长期的实践和总结, 对于水利堤坝的渗漏问题虽然不能够彻底的解决, 但是水利工程中的技术人员还是总结了一套真正适用并且有效的缓解水利堤坝的渗漏问题。就是在水利堤坝的渗漏问题的处理中, 采取对堤坝分段处理的措施, 即上游进行“铺、截、堵”的处理方式, 指的是对处于上游的堤坝进行防渗工作时, 在堤坝上修建铺盖, 防止风浪、雨水的危害, 建立防渗墙, 防止堤坝因渗漏早成危害, 对堤坝进行帷幕灌浆, 防止受到白蚁等的危害;对下游进行“导、减、排”的处理方式, 指的是修建导渗反滤体、减压井、排水沟等设施, 使下游的堤坝所受到的压力减小, 降低水压对堤坝造成的危害。并且这一措施经过多年的实践应用, 证实了这一措施的有效性, 使水利工程的运行效率显著提高。
在我国水利工程的建设是非常重要的, 在我国所有的江河湖海上几乎都存在着水利工程。由于我国的地形是复杂多样的, 在不同的河段就存在着不同的环境, 因此, 我国的水利工程的结构及功能都是根具当地环境而建设的, 所以每个水利工程中的堤坝遭受的危害也是不相同的, 我们需要根据具体环境, 在进行危害因素。因此, 在根据某一个水利工程的堤坝进行考察, 所作出的堤坝防渗措施不一定适用于其他水利工程中堤坝的渗漏问题, 每个水利工程中的堤坝防渗措施必须根据实际情况, 才能设计出合理科学的防渗措施。在设计水利工程中的堤坝防渗措施时, 应当考虑堤坝周围的自然环境、水文地质, 堤坝的工作时间等方面的因素。一般来说, 水利工程中的堤坝防渗措施主要是对堤坝加固, 并且对其进行保护, 防止堤坝受到损害, 以及对堤坝进行维修, 使其的存在的安全隐患降到最低。而我国经过长期的对堤坝防渗进行研究, 取得了很好的成果, 并且在世界防渗措施也处于前列。
3 水利工程堤坝防渗加固技术
3.1 劈裂式帷幕灌浆法
“劈裂帷幕灌浆法”在二十世纪七十年代被正式使用, 而首次使用的地点为乌江渡水电站。这一方法相比于在它之前的方法具有很大的优点, 例如, 使其钻灌效率提高了, 质量好、成本低, 并且还极大的缩短了工期。而且随着这一项技术在不同的地区得到应用, 积累了大量的工作数据, 使其得到了改进。劈裂帷幕灌浆法是对造成堤坝安全隐患的原因进行分析, 并且把断裂力学和水力劈裂原理作为理论依据, 分析整个堤坝的受力情况将浆液作为能量载体, 灌注到坝体中, 使浆液在坝体中形成一道防渗帷幕, 从而缓解堤坝的渗漏问题。因为浆液属于液体, 所以由浆液形成的防渗帷幕可以随着坝体的质量好坏, 而进行自我调整。
3.2 低压速凝式灌浆法
低压速凝式灌浆法一般使用的地方比较特殊, 是高危水位下, 而且要做的工作是抢险堵塞管涌, 并且在使用时要观察管涌所在地的地质如何, 根据地质判断采用钻机的型号, 对管涌进行钻孔, 在将加入抱在水里就会膨胀的物质和速凝剂水玻璃的水泥浆注入钻孔中。在钻孔中注入膨胀物质目的在于使管涌内的阻力加大从而减缓水流的速度, 避免水流速太快把水泥浆带出来;而加入速凝剂, 则是为了加快水泥浆凝固的速度, 使其快速堵住管涌。
3.3 高压填充式灌浆法
高压填充式灌浆法普遍被使用在堤坝的基础灌浆, 同时还有一种用途是其他方式没有的, 就是对蚁穴和溶洞的填筑。在使用这种方法时, 同样也是需要用钻机钻孔的, 并且钻孔与钻孔之间是有一定距离的。在灌浆时应当注意坝身是干燥的, 并且在注入水泥浆后要用黄泥浆将钻孔封起来。
3.4 通过灌浆加固, 形成防渗体
这一方法主要适用于重力坝的砌筑上。本身重力坝所承受的水压就高于其他堤坝, 因此, 加强重力坝的防渗性和牢固性, 是非常有必要的。使用这一方法不仅可以增加重力坝所能承受的水压, 还可以在坝体内形成一道防渗墙。
3.5 混凝土防渗墙技术
第一, 自凝灰浆防渗墙。自凝灰浆防渗墙是以塑性混凝土墙作为基础, 不断发展而成的结果。自凝灰浆是由水泥、膨润土、少量缓凝剂制造而成, 而这一方法早已应用到了美国、英国等国家, 但是我国却还处于起步阶段。第二, 垂直铺塑。使用链斗式挖槽机, 使曹空连续, 然后使泥浆凝固, 最后回填粘土。第三, 帷幕灌浆。与其他方法步骤相同, 要相对坝体进行钻孔, 在灌入泥浆, 在坝体内形成一道防渗帷幕, 从而增强堤坝的防渗性, 保障了水利工程的安全。
4 结束语
现如今, 水利工程建设已经成为我国发展的基本设施, 然而水利工程很容易受到外界因素的损害从而产生渗漏现象, 其中包括自然因素和认为因素。如若水利工程崩溃, 所造成的危害是不可预计的, 因此, 我们必须采取措施, 提高防渗加固技术, 使堤坝的渗漏问题得到减缓, 从而保证国家的经济利益, 以及水利工程下游村庄的安全。
参考文献
[1]杨震.高压喷射注浆法防渗加固机理与施工技术应用研究[J].2008.
[2]孙鉴政.浅谈劈裂灌浆在土坝防渗处理中的设计与应用[J].广东建材, 2008 (7) .
水利工程堤坝防渗加固技术探析 篇10
1 水利堤坝建设存在的问题
随着我国的发展, 科学技术的发展, 在水利工程建筑方面的技术同样得到了发展。但是在水利工程中堤坝的建设方面还是存在着这问题, 而这些问题造成的安全隐患可以分为以下几方面:第一, 虽然我国科学技术在发展, 但是在建设水利工程的堤坝当中, 其抗洪能力还是没能提高, 甚至还有降低的趋势。第二, 在我国, 基本上水利工程堤坝都存在这渗漏的问题, 这是由于我国在堤坝防渗工作做得不到位, 并且存在着不足, 严重的堤坝会发生漏水的问题, 这就造成了很大的安全隐患。第三, 堤坝暴露在大自然中, 必然会受到来自大自然的灾害, 例如, 风浪的侵袭、白蚁的蛀蚀等等, 别看这些很微小但对堤坝造成的危害却是非常大的, 不仅可以使堤坝的抗洪能力降低, 还带来了非常大的安全隐患。虽然我国在近几年中, 对水利堤坝的加固方面的科学技术有所提高, 但是在实践方面却没有足够的经验, 再好的技术不能运用到实践中, 也只是一种摆设, 没有使用价值。并且在管理方面还存在着很多的漏洞, 管理人员没有专业的管理水平, 对堤坝的建设和维护中不能起到很好的作用。
2 堤坝防渗处理原则以及主要处理方法
在我国经历长期的实践和总结, 对于水利堤坝的渗漏问题虽然不能够彻底的解决, 但是水利工程中的技术人员还是总结了一套真正适用并且有效的缓解水利堤坝的渗漏问题。就是在水利堤坝的渗漏问题的处理中, 采取对堤坝分段处理的措施, 即上游进行“铺、截、堵”的处理方式, 指的是对处于上游的堤坝进行防渗工作时, 在堤坝上修建铺盖, 防止风浪、雨水的危害, 建立防渗墙, 防止堤坝因渗漏早成危害, 对堤坝进行帷幕灌浆, 防止受到白蚁等的危害;对下游进行“导、减、排”的处理方式, 指的是修建导渗反滤体、减压井、排水沟等设施, 使下游的堤坝所受到的压力减小, 降低水压对堤坝造成的危害。并且这一措施经过多年的实践应用, 证实了这一措施的有效性, 使水利工程的运行效率显著提高。
在我国水利工程的建设是非常重要的, 在我国所有的江河湖海上几乎都存在着水利工程。由于我国的地形是复杂多样的, 在不同的河段就存在着不同的环境, 因此, 我国的水利工程的结构及功能都是根具当地环境而建设的, 所以每个水利工程中的堤坝遭受的危害也是不相同的, 我们需要根据具体环境, 在进行危害因素。因此, 在根据某一个水利工程的堤坝进行考察, 所作出的堤坝防渗措施不一定适用于其他水利工程中堤坝的渗漏问题, 每个水利工程中的堤坝防渗措施必须根据实际情况, 才能设计出合理科学的防渗措施。在设计水利工程中的堤坝防渗措施时, 应当考虑堤坝周围的自然环境、水文地质, 堤坝的工作时间等方面的因素。一般来说, 水利工程中的堤坝防渗措施主要是对堤坝加固, 并且对其进行保护, 防止堤坝受到损害, 以及对堤坝进行维修, 使其的存在的安全隐患降到最低。而我国经过长期的对堤坝防渗进行研究, 取得了很好的成果, 并且在世界防渗措施也处于前列。
3 水利工程堤坝防渗加固技术
3.1 劈裂式帷幕灌浆法
“劈裂帷幕灌浆法”在二十世纪七十年代被正式使用, 而首次使用的地点为乌江渡水电站。这一方法相比于在它之前的方法具有很大的优点, 劈裂帷幕灌浆法是对造成堤坝安全隐患的原因进行分析, 并且把断裂力学和水力劈裂原理作为理论依据, 分析整个堤坝的受力情况将浆液作为能量载体, 灌注到坝体中, 使浆液在坝体中形成一道防渗帷幕, 从而缓解堤坝的渗漏问题。
3.2 低压速凝式灌浆法
低压速凝式灌浆法一般使用的地方比较特殊, 是高危水位下, 而且要做的工作是抢险堵塞管涌, 并且在使用时要观察管涌所在地的地质如何, 根据地质判断采用钻机的型号, 对管涌进行钻孔, 在将加入抱在水里就会膨胀的物质和速凝剂水玻璃的水泥浆注入钻孔中。在钻孔中注入膨胀物质目的在于使管涌内的阻力加大从而减缓水流的速度, 避免水流速太快把水泥浆带出来;而加入速凝剂, 则是为了加快水泥浆凝固的速度, 使其快速堵住管涌。
3.3 高压填充式灌浆法
高压填充式灌浆法普遍被使用在堤坝的基础灌浆, 同时还有一种用途是其他方式没有的, 就是对蚁穴和溶洞的填筑。在使用这种方法时, 同样也是需要用钻机钻孔的, 并且钻孔与钻孔之间是有一定距离的。在灌浆时应当注意坝身是干燥的, 并且在注入水泥浆后要用黄泥浆将钻孔封起来。
3.4 通过灌浆加固, 形成防渗体
这一方法主要适用于重力坝的砌筑上。本身重力坝所承受的水压就高于其他堤坝, 因此, 加强重力坝的防渗性和牢固性, 是非常有必要的。使用这一方法不仅可以增加重力坝所能承受的水压, 还可以在坝体内形成一道防渗墙。
3.5 混凝土防渗墙技术
第一, 自凝灰浆防渗墙。自凝灰浆防渗墙是以塑性混凝土墙作为基础, 不断发展而成的结果。自凝灰浆是由水泥、膨润土、少量缓凝剂制造而成, 而这一方法早已应用到了美国、英国等国家, 但是我国却还处于起步阶段。第二, 垂直铺塑。使用链斗式挖槽机, 使曹空连续, 然后使泥浆凝固, 最后回填粘土。第三, 帷幕灌浆。与其他方法步骤相同, 要相对坝体进行钻孔, 在灌入泥浆, 在坝体内形成一道防渗帷幕, 从而增强堤坝的防渗性, 保障了水利工程的安全。
结束语
自古以来, 水利工程建设都是一个国家兴盛富强的建设根本。在当今设个经济高速发展的信息时代, 加强我国水利工程建设更是稳固国本的必要手段之一。因此, 为了确保我国人民和国家的经济利益不受侵害, 必须加强提高稳固技术, 预防水利工程建设中的堤坝渗漏灾难的发生, 如此一来, 我国的经济发展建设才能更好的良性发展下去, 我国才能更有实力成为世界强国。
参考文献
[1]杨震.高压喷射注浆法防渗加固机理与施工技术应用研究[J].2008.
[2]孙鉴政.浅谈劈裂灌浆在土坝防渗处理中的设计与应用[J].广东建材, 2008 (7) .
防渗加固技术水利工程 篇11
关键词:水库 除险加固 防渗墙 施工工艺 质量检测
中图分类号:TV543.8文献标识码:A文章编号:1674-098X(2012)01(a)-0096-01
乱木水库除险加固工程是河北省把握国家实施积极财政政策,响应国家投资拉动、扩大内需的号召而实施的水库除险加固工程之一,是河北省内水库大坝较早采用30cm厚混凝土薄墙防渗施工的水库之一。目前水库除险加固工程施工已经完成,现简单介绍混凝土薄墙防渗施工工艺及质量检测。
1 工程简介
乱木水库是一座以防洪、灌溉为主,兼顾养殖及林业生态等综合利用的中型水库。水库枢纽由主、副拦河坝、溢洪道、灌溉放水洞组成。
乱木水库除险加固施工主要任务是大坝加固、主副坝做混凝土防渗墙、对溢流堰基础进行固结灌浆、更换放水洞进口闸门更新电气设备及观测设备、修建管理用房。其中大坝防渗墙施工在省内首次采用30cm厚混凝土薄墙,由邢台市水利工程处中标修建。
2 施工工艺
大坝防渗加固工程的施工方法很多,如冲击钻机开槽法、液压抓斗造槽法、液压开槽机开槽法、射水开槽法、人工洛阳铲开槽法等,这些技术有其各自的适用条件。由于乱木水库施工前水库水位较高、坝内施工道路状况复杂、地质条件较好等各种原因,综合各种因素我们采取了冲击钻机开槽的施工工艺,施工过程中科学调度开槽及灌注机具,既加快了施工进度,又节约了施工成本。
2.1 施工工艺流程
施工工艺流程:场地平整—构筑施工平台、泥浆站—安装搅拌送浆设备—制备、贮存泥浆—机具就位—导墙施工—防渗墙槽孔施工—终孔、清孔、验收—下设接头管、预埋灌浆管—下设混凝土导管—浇筑混凝土—混凝土接头造孔、浇筑—移至下一槽段。
2.2 机具造槽
依照设计文件,根据测量基准点控制防渗墙的轴线及高程,经综合考虑地基的工程地质及水文地质条件、施工部位、机具性能、造孔历时、混凝土供应强度等因素,每8m划分一槽段。
造孔中,泥浆性能应由试验选定。孔内泥浆面保持在导墙顶面以下30～50cm,漏失地层采取预防措施。发现泥浆漏失,立即堵漏和补浆。施工现场设置排水沟,及时排除槽孔周围的废水、废浆、废渣。
槽孔孔壁平整垂直,孔位允许偏差不得大于3cm;孔斜率不得大于0.4%。顺序施工槽孔接头套接孔的两次孔位中心在任一深度的偏差值,不得大于设计墙厚的1/3,并采取措施保证设计墙厚。
造孔结束后,应对造孔质量进行全面检查。经检查合格,方可进行清孔换浆。槽孔清孔换浆结束前,应清除接头混凝土孔壁上的泥皮。宜用丝刷子钻头进行分段刷洗,刷洗的合格标准是:刷子钻头上基本不带泥屑,孔底淤积不再增加。清孔合格后,于4h内开浇混凝土。
2.3 混凝土防渗墙浇筑
防渗墙的墙体材料采用C30防渗混凝土,墙体材料应达到下列要求:
a、设计提出的抗压强度、抗渗性能及弹性模量等指标;
b、墙体材料拌合物应具有良好的施工性能。
混凝土拌和采用混凝土拌和站拌制,混凝土运输采用混凝土搅拌运输车运输。
防渗墙混凝土是在泥浆中利用直升导管浇筑的。混凝土浇筑必须连续进行,均匀上升,不能中断,上升速度每小时不低于2m,槽孔内混凝土面高差小于0.5m。浇筑时,导管埋入混凝土内的深度控制在1～2m,不得脱空。
混凝土施工程序为:
(1)配置导管
根据槽孔长度和混凝土扩散范围等条件确定采用每2～3m设一导管。所选配的导管要圆整顺直,无严重磨损。
(2)安设导管
清孔合格后,立即下设导管,之后再将导管提升离孔底约10～15cm,把导管固定在槽孔口。将隔离球放入导管内,装上漏斗。
(3)混凝土浇筑
由于采用混凝土搅拌运输车浇筑,先将隔离球放至各导管口,并事先准备好混凝土料盘,料盘口调整指向各导管口,并在料盘口设置可以控制混凝土流动的阀门。随后将混凝土搅拌车内混凝土充满导管,按计划顺序浇筑,开浇前控制导管离孔底20～30cm,压盘后隔离球由于浮力自行漂起,随即连续补充混凝土并将导管管底埋入混凝土。
在整个浇筑过程中,要定时定点测量混凝土浇筑面高度,控制混凝土均匀上升。一般每30min测量一次。要随着混凝土浇筑面的上升逐渐拆除导管,但要注意导管应始终埋入混凝土内,其深度不得小于1m。定时测量导管内混凝土面深度。
混凝土面上升至距槽孔口2m左右,可能因沉淀泥浆含砂量大,稠度增浓,压差减小增加浇筑困难。利用空气吸泥器,砂泵等抽排浓浆,以便浇筑顺利进行。
3 质量检测及关键技术
由于混凝土防渗墙墙体只有30cm厚,冲击钻成槽及混凝土灌注的施工控制尤为重要。在施工过程中,对混凝土墙体的垂直度、机具的锥头重量及进尺速度、泥浆的浓度、接头孔处理、混凝土坍落度、混凝土面的上升速度等要素的控制要求十分严格,为保证各项指标均达到设计及规范要求,我们从以下几个方面重点进行了控制。
3.1 垂直度
冲击钻机开槽法、射水法、液压抓斗成槽法等三者共同的关键技术是垂直度。垂直度是关系到建造的防渗墙是否在同一墙体轴线上。因此,在施工期间的左右偏差、轴线偏差、孔斜率数据应按操作规程与规定,认真观察记录。发现偏斜,立即采取措施纠偏,确保防渗墙体在同一轴线上。否則,易出现断墙或墙体底部衔接不严,施工缝隙过大造成集中渗漏现象。
3.2 墙体接缝衔接处理
按照划分的槽段,混凝土墙体与混凝土墙体之间相接应上下反复清洗原浇筑的墙体接头处,确保衔接处无夹泥。墙体与墙体平行相接,搭接长度应按1～2m为宜。若相接后发现封闭不严,产生渗漏通道时,可采用钻机钻孔现浇混凝土的办法将渗漏处封闭,达到截渗的目的。
3.3 塌孔
在施工期间依靠泥浆护壁工艺容易出现扩孔与塌孔现象。扩孔与塌孔造成的主要原因是土层中含有秸料层、粉砂层、空洞、裂缝等。要解决以上问题,可采用的措施主要有:一是严格控制护壁泥浆浓度,必要时造浆可按比例适当添加膨润土。二是加密安置隔离体,增加支撑力。三是缩短墙体浇筑长度,减少水浸时间。
3.4 冲击钻机的钻进与提升
冲击钻机是通过冲击板锥的自身重量,靠自由落体的加速度钻进与提升。在施工过程中板锥锥头的重量控制尤其重量,重量小则进尺慢,而且容易造成孔斜;重量太大则对机具的动力要求较高,进尺快也容易造成塌孔,板锥锥头重量的控制应根据地质条件、机具性能、施工经验等进行适当的调整。钻机的钻进与提升速度直接与墙体厚度、宽度、强度、抗渗性能有关。因此,在施工作业中,机械手应严格执行操纵规程、工艺流程。原始记录、施工日志要详细记录并加强关键工序的控制与监督工作。
浅析水利工程中堤坝防渗加固技术 篇12
1 堤坝工程出险种类及施工方案
1.1 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。
1.2 水利工程中堤坝防渗施工方案的选择
在设计防渗施工方案之前, 应该对出现渗漏的原因进行分析, 对地质情况有所了解, 然后再设计防渗方案。在防渗施工方案设计阶段, 要充分的考虑到原有结构的属性, 在新修部分与原有结构之间的衔接要合理处理, 防止因为新旧混凝土存在性能方面的差异而再次出现渗漏。对于堤身的处理, 可以采用截渗墙和灌浆技术, 在必要的时候, 还可以对堤身进行加厚, 或者是拆除后重新填筑。在考虑施工技术可靠性的基础上, 还应该考虑到施工方案的经济性, 在保证质量的基础上, 选择经济性较好的施工方案。应该根据施工现场的实际情况选择适宜的施工技术, 提高堤坝的加固效果, 保证施工的质量。
2 堤坝工程防渗加固技术分析
2.1 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。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。
2.2 堤坝灌浆防渗的几种方法
2.2.1 劈裂式帷幕灌浆法。
这种灌浆法主要是用于防止堤身渗漏而采用的, 对堤身起到加固的作用。在灌浆之前, 要在堤身顶部进行钻孔, 钻具的选择要根据堤坝的实际状况来选择, 可以使用比较轻便的钻具。布孔方式可以是梅花形也可以是直线型, 根据实际情况而定。位置为在堤身顶部距离堤的外肩1.5米处开始钻孔, 然后每个孔之间的距离一般为3米, 深度可以自行掌握, 一般为钻到堤身以下1-2米左右。灌浆的过程为从上至下, 每次的数量要少, 增加次数。浆液的粘稠度从稀到稠, 压力从大到小, 以防在灌浆的过程中出现冒浆和串浆的现象, 这样在堤身内就会形成一道帷幕, 可有效的提高堤身的质量, 提高堤身的坚固性, 防止渗漏。
2.2.2 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49k Pa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。
2.2.3 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127.40~166.60k Pa, 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 混凝土防渗墙技术
2.3.1 高压喷射防渗墙
这种方式主要是对于坝体有裂缝的现象, 通过高压喷射的方法, 将混凝土射向坝基的覆盖层, 在将覆盖层扰动之后, 使浆液与被灌层的颗粒充分的融合, 从而形成防渗墙, 对原有墙体进行保护。
2.3.2 自凝灰浆防渗墙
这种防渗技术目前在我国还处于起步阶段, 但是在美国和法国等国家已经应用的比较广泛, 并且防渗效果较好。主要是在塑性混凝土墙的基础上发展而来的, 在灰浆中掺入水泥、膨润土等制成自凝灰浆。在泥浆凝固以前可以作为固壁泥浆使用, 施工完成以后可以自行凝固, 在形成墙体以后可以起到防渗的作用。
2.3.3 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2002年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。
3 结束语
近年来水利工程在防治洪涝灾害中发挥了非常重要的作用, 所以保证水利工程的质量具有非常重要的意义。在长期使用的过程中, 由于缺乏日常维护, 都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。
摘要：水利工程是人们在生活及生产中根据实际需要而对水资源的运行方式进行改造的工程, 对于减缓洪涝灾害的危害程度及对水资源的合理利用都起到了非常重要的作用。目前我国的水利工程有大、中、小型之分, 但在这些水利工程中很大一部分在运行一定时间内都会有坝体和坝基渗漏的病害发生, 从而导致水利工程的正常运行受到影响, 同时下游人民群众的生命和财产安全也受到一定的威胁。所以针对于渗漏病害的发生, 应及时采取科学有效的加固处理措施, 使水利工程得以健康运行, 并发挥其应有的作用。
关键词：水利工程,堤坝,防渗加固,技术措施
参考文献
[1]任旭华, 苏守坤.碾压混凝土重力坝的渗流控制[J].水利水电科技进展, 1998.
[2]张泽友, 陈雪峰, 姜英杰.碾压式土坝施工质量控制[J].黑龙江水利科技, 2000.