防渗加固技术的深化(精选10篇)
防渗加固技术的深化 第1篇
关键词:防渗加固,现状,技术
1 堤坝防渗加固技术研究现状
改革开放以来我国水利工作部门积极致力于堤坝防渗加固技术的分析与研究。我国在加强防渗技术自主研发的基础上还吸收借鉴了国外对堤坝防渗加固方面的先进技术, 这些技术对有效解决堤坝的除险加固中的各种问题, 然而堤坝的质量状况受到诸多因素的影响, 堤坝渗漏问题不断有新情况产生, 为了保障我国水利工程事业的健康发展, 在现有技术的基础之上, 我们还应继续加强研究, 加强国际间的技术交流与合作, 促进堤坝防渗加固技术的发展。
目前, 国内外常用的堤坝防渗技术有:劈裂帷幕灌浆技术、高压喷射灌浆防渗技术、土工膜防渗技术、振动沉模防渗板墙技术、级配料灌浆技术、混凝土防渗墙技术、套孔冲抓回填防渗技术等。这些技术是近年我国在治理堤坝险情方面积累的一些成功经验。本文主要对劈裂帷幕灌浆技术、土工膜防渗技术、级配料灌浆技术这三种防渗技术进行分析研究。
2 防渗加固技术的分析研究
2.1 劈裂帷幕灌浆技术
2.1.1 劈裂帷幕灌浆技术简介
该技术为我国独创。劈裂帷幕灌浆技术内部包含了土坝坝体劈裂灌浆、地基劈裂灌浆。土坝坝体劈裂灌浆, 该项技术曾获得过我国水利部门和国家科技部门颁发的多项奖励, 这是对该项技术的充分肯定, 这项技术从研发成功到今天已经近三十年了, 土坝坝体劈裂灌浆技术在我国国民经济建设的“七五”时期被广泛的运用到了水坝的防渗工作当中。地基劈裂灌浆与土坝坝体灌浆相同, 都在一定时期内为我国的水坝防渗工作做出了积极贡献, 并获得了国家的肯定。所谓劈裂灌浆是指, 沿坝轴线布置灌浆孔, 运用坝体应力分布规律, 利用灌注泥浆的压力将坝体沿坝轴线方向有控制性的将坝体劈开, 并向灌浆孔内注入适当的泥浆, 使之形成一道近于竖直且连续的浆体防渗帷幕, 解决土坝坝体的渗透稳定问题。同时通过灌浆压力的劈裂挤压作用, 补充土坝坝体某些局部土区的小主应力不足, 恢复坝体的应力平衡, 解决变形稳定问题。
2.2 坝体灌浆的作用
2.2.1 充填裂缝或洞穴、保护坝体的完整性发挥防渗作用
在回弹力的作用下裂缝中的泥浆被挤紧和排水固结后, 泥浆会与坝体土结成为一个整体, 与坝体土共同完成防渗作用。坝体帷幕的防渗效果受浆液排水情况的影响, 一般在浆液未排水固结之前 (劈裂灌浆之后) , 原潮湿的或漏水的下游坝坡干燥了, 浸润面降低了, 坝体帷幕的防渗效果较为显著。可在浆液排水固结之后, 已经干燥的坝坡又会出现潮湿、漏水的现象, 浸润面又从坝坡出逸。所以在对均质坝坝体的裂缝进行灌浆处理相对滞后, 还需要下游运用排水的方法降低浸润面, 从而确保坝体的渗透稳定性。
2.2.2 改善坝体内的应力条件增加其稳定性
由于受到灌浆压力的影响, 如若坝体沿轴线劈开或者发生湿陷, 此时小主应力增加, 大主应力保持基本稳定, 此时最大剪应力则会降低, 平均法向应力和抗剪强度却得以增加, 平均法向应力和抗剪强度对具有强化坝体稳定性的作用。
2.2.3 消除坝内管涌、接触冲刷和拉应力
在堤坝的两端, 受压缩层厚度不同的影响, 堤坝两端会发生不均匀沉降和指向河谷的纵向位移, 拉应力区从而出现, 纵向裂缝得以出现。在河床段, 对心墙坝则可能产生拱效应作用, 在从而产生水平裂缝。对坝内埋管, 也可能由于变形的差异而出现沿管壁的裂缝或拉松区。以上几种情况的发生都可能引起坝内发生管涌或接触冲刷等危险情况的发生。在以上出现裂缝的坝段灌浆, 可以起到充填裂缝消除管涌或接触冲刷的作用, 另外, 由浆和坝的相互作用及促使该坝段的变形, 能消除灌浆坝段内的拉应力。
2.3 劈裂灌浆试验
由于导致堤坝破坏的原因各不相同, 填筑土料的性质也各异。在设计施工前期, 为确保工程施工的水利进行, 在设计和施工前期, 需要进行灌浆试验。灌浆试验的内容主要受堤坝破坏的原因的不同以及填土物理力学性质的差异和灌浆机械、灌浆形式的不同, 而有所不同, 试验内容需具体问题具体分析。灌浆试验因实验进行场地不同分为室内试验与室外原型试验两种。室内试验包括坝体回填土料和浆体土料物理力学性质试验及浆体性质试验等。所谓室外原型试验又称现场灌浆试验, 一般包括位移、回弹比、灌浆压力、一次灌浆量试验等。
3 土工膜防渗技术
3.1 土工膜防渗技术简介
土工膜防渗技术是近年国内外迅速发展起来的一种将新材料、新工艺用于水工建筑物的防渗新技术。土工膜防渗技术在水利防渗工程中主要运用到一下几个方面:堤坝的防渗斜墙或垂直防渗心墙、透水地基上堤坝的水平防渗铺盖和垂直防渗墙、混凝土坝和污工坝及碾压混凝土坝的防渗体、渠道的衬砌防渗、涵闸水平铺盖防渗、隧道和堤坝内埋管的防渗和施工围堰的防渗等具体防渗工程中。
3.2 垂直铺塑防渗技术的基本原理
垂直铺塑防渗技术经过多年的发展, 已日趋成熟并广泛应用于水库大坝和江河、湖泊大堤的防渗加固工程。其基本原理是:首先用水冲、链斗或往复式锯槽机在需防渗的土体中垂直开出槽孔, 并以泥浆护槽壁, 然后将与槽深相当的整卷土工膜下入槽内, 倒转轴卷, 使土工膜展开, 相邻两幅之间用搭接的方式连接;最后进行膜两侧的填土, 即形成防渗帷幕。回填时, 在槽底回填粘土, 厚度不小于lm, 目的是密封, 以防止水从下部绕渗, 接着填与原筑坝土质相同的土, 待其下沉稳定后, 往槽内继续填土压实;待土工膜出槽后, 将其与建筑物防渗体系连接, 不得外露。在与建筑物连接处, 土工膜留有足够的富裕, 防止建筑物变形时拉断土工膜。
3.3 级配料灌浆技术
3.3.1 级配料灌浆技术简介
级配料灌浆是在喀斯特发育、断层裂隙、大裂隙地区, 先用水冲灌砂石骨料, 再用水泥压力灌浆闭气封堵, 最后堵住大小漏水通道, 以达到防渗加固的目的。该技术是喀斯特地区防渗帷幕灌浆的一种新技术。在20世纪80年代中期, 由山东水科所研制并在山东岸堤水库成功运用。90年代以后, 许多科研所研究了一些先进的测试手段, 使该技术得到了进一步提高和应用。
3.3.2 级配料灌浆技术的灌浆机理
大的裂隙防渗灌浆, 具有吃浆量特别大、灌浆量不可控制的特点, 因此必须解决灌浆控制问题。大裂隙灌浆不可控的原因有两方面:一是裂隙和孔洞太大;二是地下水流动带走浆液。为解决这些问题, 必须采用先填堵后灌浆的办法。级配料灌浆法是先用清水冲洗砂石骨料, 在水流带动下, 砂石料在溶洞和裂隙中流动、推移和沉积, 颗粒由小到大和由大到小的分选, 并形成有粗到细分层反滤的结构, 为灌浆的可控性和可灌性创造条件。然后灌水泥浆, 灌浆量则处于可控制状态, 水泥浆流失少, 达到有效封堵止漏的目的。
4 结语
我国已经研究出了许多堤坝防渗新技术。每种新技术都有各自的原理、施工工艺、优缺点和适用性。在工作实际中, 根据工程的实际情况选择相应的防渗技术, 以达到科学、经济、合理的目的, 这是在当前以及今后堤坝防渗方案选择中值得深入研究的课题。
参考文献
[1]高祀敏.浅谈水库坝体防渗加固技术[J].科技创新导报, 2009, (28) .
堤坝灌浆防渗加固技术探析 第2篇
关键词:堤坝防修;劈裂灌浆;帷幕设计;加固技术
前言:
当前,随着水利工程建设的步伐不断加快,我国有许多大坝和堤防需要进行防渗处理。因此,防渗加固技术就显得十分重要。然而,堤坝每种新技术有各自的原理、施工工艺、优缺点和适用性。在工程实际中,要根据工程的实际情况选择相应的综合防渗技术,以达到科学、经济合理的目的,这是在当前以及今后堤坝防渗方案选择中值得深入研究的课题。虽然新技术、新材料不断发展,可是在基础处理及大坝防渗和补强等工程过程中,劈裂灌浆仍然在技术上、经济上占有着较为重要的地位。
一,堤坝渗漏分析
土石坝以其取材方便、适应性强、施工灵活及其结构简单等优点,而在当今世界中得到广泛的应用。因其主要由坝址附近的土石料填筑而成,故又称“当地材料壩”。依据坝体所用材料的不同,又可分为土坝和堆石坝两种。
(一)国内外土石坝事故特点
土石坝成为水利蓄水工程中一种重要和较普遍的坝型,是因为土石坝具有以下三方面特点:首先是坝型适应条件广,包括不良地基情况下,均可填筑土石坝;其次可就地取材,减少钢筋水泥等建筑材料的运输,成本低;再次易于机械化施工,施工工期短,易于导流,坝体易于抗震,经济效益较佳由于种种原因,有不少水库存在着不同程度的隐患,成为病险水库,不仅影响了工程效益的充分发挥,有的甚至造成了垮坝的事故,给国家和人民带来了巨大的损失。
(二)堤坝渗漏问题分析
与其它建筑物不同,坝的建筑除了要考虑地基变形和稳定等一般性问题以外,还要考虑水的渗漏问题。大坝渗漏带来的不仅是经济损失,它对大坝的安全也会造成影响。凭以往经验表明,许多坝的破坏,往往不是因坝本身和地基的强度不够,而是地基岩土没有抵住水的作用。坝基及两岸山体渗漏的原因有两个:一方面是水库蓄水形成的巨大水头压力;另一方面存在着过水通道渗漏量的多少,与水头的高低和通道的大小两因素成正向依从关系。
实践证明,凡是在裂缝中产生较大渗漏的,一般都具有以下条件:这些裂缝都与水库内外相连通,而且具有一定的开度。那些不与水库和外界连通的,已被充填得很密实的裂隙或溶洞,不会形成严重的漏水因此,在分析判断坝基和岸边能否产生严重漏水时(小的渗漏不可避免),不但要查明坝区岩石内是否存在断层、裂隙溶蚀等,还要查明其产状及充填情况。在详细调查勘探的基础上,最后应尽可能地将坝址选在工程地质问题最少而又渗水量小的地段上。事实上,这只是相对概念,大多数坝址选择,地质条件都不同程度上存在着地质缺陷,尤其在近一段时期的病险库处理工程,绝大多数是处理由于地质缺陷引起的坝基渗漏问题。
二,堤坝防渗处理技术与方法
(一)堤坝防渗处理应坚持的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。为解决某些病险堤坝的除险加固问题,新中国成立以来,尤其自1980年初以来,我国研究和引进了十几种堤坝防渗加固新技术,其中有的技术属于我国独创,有的技术己达到国际领先水平。这使我国在堤坝防渗加固技术方面,由20世纪70年代末以前单一的引进混凝土连续墙技术发展为适应我国国情的技术配套体系。这些技术包括了对土坝坝体、坝下覆盖层、接触带和喀斯特质的防渗加固,面板堆石坝的防渗加固,以及近年实施的利用综合技术处理病险堤坝隐患等技术。
(二)堤坝灌浆防渗的几种常用的方法
l、劈裂式帷幕灌浆方法
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12m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高压填充式灌浆方法
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,须用工程钻机在需灌的堤段从堤顶钻孔,孔距1.52.0m,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127.40166.60kPa,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,形成包围国,然后进行填充,则填满为止
3 低压速凝式灌浆方法
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。
结语
水库除险加固中的防渗堵漏技术 第3篇
1 水库渗漏分析
该水库基岩是中等到严重透水层地基, 坐落在破碎白云质的灰岩之上, 坝基具有绕坝的渗漏存在。因水库先前采取的防渗措施, 未能达到质量要求, 如今于坝址的下游出现多处较集中的漏水点。依据勘测的设计单位所提供的勘察分析和物探资料, 坝基最主要存在两条渗漏的通道, 其渗漏的形式表现是“分—集”式渗漏。1号通道出现的渗漏, 是因浅部裂隙引起的, 属于溶蚀的裂隙发育;2号通道出现的渗漏, 是因岩体断层引起的, 是渗漏的主要通道, 也是堵漏的主要部位。
1.1 坝体的渗漏
本文所述水库的大坝所采用的是人工浆砌石作为坝体, 因为施工质量较差, 砌体有较高的空隙率, 同时坝体也没设置防渗墙, 所以, 该坝体是这一类坝体的漏水代表的典型。该水库建成蓄水几年后, 坝基出现了严重渗漏。坝后坡的一定高程内出现多处射流;坝后763.36 m高程之下, 坝身存在普遍的湿润且呈现涓涓细流状, 甚至于左坝肩有裂缝等现象出现。由于坝体的内砌石具有很大空隙率, 水库初期的运行出现局部的射流, 坝后的浸流以及放水的涵洞周围出现裂缝。有关资料显示, 该水库曾进行过强灌浆的处理, 但是局部的漏水现象仍然很严重。
1.2 坝身裂缝
该水库的大坝到这次除险施工处理时已经出现了两大纵向的贯穿裂缝。一条裂缝出现在距离右坝端大约12 m弧长处, 宽约1~2 mm, 从迎水面贯穿到背水面, 自坝顶的761 m的高程延伸到753 m高程。其产生的原由是:由于裂缝出现的位置于右岸的陡坡之上, 施工临时搭桥的位置在右坝端, 而右坝段施工的用料全部从该处进入;而临时搭桥被拆除后, 于该处进行尾部施工;因新老砌体的结合面温降的收缩不平衡, 进而于薄弱的局部位置形成裂缝。而另外一条裂缝形成于左岸距离坝端18 m弧长之处, 宽2 mm, 也是自迎水面贯穿到背水面, 自坝顶的762 m高程, 延伸到754 m高程。此裂缝产生的主要原由是:由于坝基受到了渗流水长期浸蚀的影响, 两坝肩破碎的岩体的抗剪断凝聚力与抗剪断的摩擦系数以及弹性的模量等参数指标, 相比原先的设计有了很大降低, 从而导致了坝身的结构裂缝的形成。此结构的裂缝是自小而大, 水库的漏水量, 也逐年加大, 这对于大坝的结构安全, 构成了严重的威胁。
2 防渗堵漏
2.1 灌浆防渗法
该水库的除险和加固工程, 其大坝的灌浆总共设置的灌浆区有4个。其中, A区主要是坝基防渗的帷幕灌浆与坝体的补强方面的灌浆, 沿着坝轴线布置帷幕线, 并适当向右岸延伸, 使得帷幕底部深入到弱溶蚀以及微风化基岩。A区为单排孔灌浆, 帷幕线147 m, 钻孔的深度通常在30~70 m, 孔距为3 m, 有强烈的溶蚀且严重渗透区域, 孔距取1.5 m, 灌浆分为3道工序进行施工, 0.4 MPa压力灌浆;B区主要在A区的基础之上, 进行灌浆。对坝体的补强灌浆是以斜孔的方式进行的, 目的在于改良大坝坝身砌体的密实性, 弥补坝体较为薄弱部位的结构强度。B区的钻孔沿坝顶的轴线进行灌浆布置, 716 m为处理的下限高程, 通常是3 m孔距, 结构裂缝地段设为1.5 m, 分为两道工序灌浆, 0.4 MPa的压力灌浆;C区的设计, 考虑的主要是坝基的陡倾斜顺着河向节里的裂隙发育;按斜孔于原坝体下游之侧布置, 孔距3 m, 60°的倾斜角, 分3道工序施工, 0.4 MPa的压力灌浆;D区主要是为坝基固结而设计的灌浆, 因坝基岩体的节里裂隙的发育, 它的整体性非常差。所以, 在坝体下游侧的平台上布置灌浆孔于不同的高程, 分两道工序灌浆, 0.4 MPa的灌浆压力。
2.2 质量的控制与效果
该水库灌浆施工时按照严格的多排孔的施工原则进行, 并且坚持了分序加密的施工原则。同时依照钻孔—取芯—冲洗—试压水—灌浆—封孔的次序进行施工。通常是5~6 m的灌浆段长度, 裂隙、溶洞的密集地带, 灌浆段小于5 m。各个孔灌浆段, 都是以自下而上的分段灌浆方式进行。在其过程之中, 灌浆液也是逐级的变浓, 水灰比一共分成7个比级, 其中浆液转换, 灌浆阶段的结束, 特殊的情况以及封孔的处理等, 都严格地依照灌浆施工技术规范以及设计图纸标准执行。灌浆前, 先将水库的水位降低到灌浆的下限高程之下, 灌浆中, 在左坝肩的下游, 距离原坝体约3 m的位置, 出现了一股水, 很集中地渗漏。在进行先导孔施工时, 钻孔当中的水, 从钻孔之内沿上、下游坝面形成严重的渗漏, 甚至于多处呈现射流状态射出。
根据相关的测量实验资料不难得出, 导孔的压水实验段的透水率的范围值是2.23~124.40 Lu, 其平均值是19.64 Lu, 压水的总段数为34段, 有18段合格;在进行灌浆施工处理之后, 其孔压水的实验段的透水率范围在0.24~4.78 Lu, 平均值2.46 Lu, 水压的总段数为94段, 有94段合格。对实验结果分析, 很容易得出坝基的帷幕灌浆与坝体的固结、不强灌浆的施工效果很显著, 工程的质量非常好。
2.3 防渗堵漏处理
施工过程之中, 当大坝坝基的固结灌浆与其下游的河床地段的斜孔实施之后, 发现左坝肩的下游距离原来的坝体3 m之处渗流现象仍很集中。经过相关的研究之后得知:该部位为局部陡倾的溶蚀裂隙, 是很集中的渗漏区域。只依靠钻孔的方法将其渗漏的通道准确的定位很难, 有非常明显的渗漏集中的现象在库区内形成, 所以防渗的堵漏重点应在库内。为了将溶蚀渗漏的通道截断, 在水库没有蓄水之前, 对已经发现渗漏点实行挖埋管方式灌浆处理, 直接封堵其漏水的通道。对渗漏点进行施工过程中, 对漏水点进行挖埋管的灌浆之后, 再进行开挖表面实行封堵处理。经过开挖和埋管以及灌浆后, 再用混凝土封堵其表面的处理方式, 实现截断左肩下游距离原来坝体约3m的位置较为集中的渗漏通道, 进而使坝体下游较为集中渗流的现象得到显著改善。
3 结语
水库施工的质量差而无防渗措施和坝基的岩体破碎, 是导致水库大坝的坝体、接触带与坝基严重漏水的主要原因。它不仅降低了工程的安全与效益, 同时还为水库的除险加固施工造成了很大的困难。经过防渗堵漏技术在该水库的应用, 以及进行的相关实验, 其结果证明了, 采用这种防渗堵漏灌浆的施工处理方式, 对于除险、加固工程的效果非常显著。
摘要:对水库的除险、加固工程中的防渗、堵漏技术的应用进行探究, 并以实例进行分析。希望通过研究, 使防渗、堵漏技术在水库的除险、加固工程中能有所帮助。
关键词:水库,除险加固,防渗堵漏
参考文献
[1]王卫平, 徐寿林, 陈永根, 等.小型水库渗漏的三种处理方法[J].浙江水利科技, 2001 (z1) .
浅谈水工建筑物的地基加固防渗技术 第4篇
【关键词】水工建筑物;地基加固防渗技术
1、水工建筑物的地基加固防渗的重要性
建筑物的地基是支撑建筑整体重量的重要基础部分,是直接关系到建筑物使用过程中的稳定性和安全性。而水工建筑物的地基还涉及到防渗的问题,对于工程的效益影响十分严重,经常出现因为地基缘故导致的水工建筑失事的问题。因此,做好水工建筑物的地基加固防渗技术措施,是确保水工建筑物安全的基本保障。自然形态下的地基无论其地质组成是土基还是岩基都存在着不同程度的缺陷,必须经过人工技术处理后才能满足建筑施工要求。针对不同地质情况采用不同的人工技术处理措施是本文研究的重点。
2、水工建筑物的地基加固防渗透技术
结合实践经验和一些文献资料可知:水工建筑物的地基加固防渗技术根据地基地质情况的不同,所采用的技术也是不同的。软土类地基通常采用的方法有:换土夯实法、沙井预压法和脉冲加密法以及打桩法等技术手段;而岩基类的地基处理则以开挖、回填和灌浆等技术手段为主,具体的技术应用方式方法,见以下详细内容。
2.1水工建筑地基为土基类型的加固防渗技术应用
2.1.1换土夯实技术应用 通常来讲,当地基的地质组成以土基为主,且厚度不大时,可以将上层软土质全部挖除,然后用砂土、粘土或者沙壤土等强度相对比较高且含水量比较适中的土质进行填充。此类的换土厚度宜控制在1~2米范围内,在开挖过程中,需要根据基坑的开挖深度情况和土质的自然倾角信息确定开挖的范围。回填过程中严格按着分层填筑,层层夯实的质量原则进行,并且要确保施工过程的预留排水设计,常用的水闸、涵洞地基设计,将原土质置换成压缩性较低的砂垫层,既可以增加地基的稳固性,同时还可以提高地基的防渗透能力。
2.1.2沙井预压技术应用 该技术应用主要针对地基软土层较厚的情况,具体的操作方法是在软土层中设计砂井,砂井通过水射法进行造孔后,清除孔内的一些堆积物,然后在其中灌注洁净度较高的良性中砂、粗砂等材质。一般情况下砂井的设计顶部都是高出地面的,通过在砂井间铺设厚的砂垫层,从而形成顶层排水层设计。当砂井施工完成后,需要在垫层上加注荷载,荷载力的控制最好在可取荷载的1.2~1.5倍。加注速度和加注荷载力必须在地基的承载力范围之内,避免过压造成地质结构的破坏。
2.1.3振冲技术应用 振冲技术是一种比较好的水工建筑物的地基加固防渗措施,其操作首先用起重机将振冲吊装到指定位置上,打开下喷水口,然后启动电机和水泵,振冲器就会震动着在喷水作用下深入地层。当振冲到一定深度后,关闭喷水口,并且一边震动一边对振孔进行填料,从而形成具有排水和加固作用的振冲桩。此方法施工简单,无需开挖土方,加固防渗效果较好。
2.1.4打桩技术和钻孔灌注桩技术的应用 打桩技术通常是采用大型机械设备将桩沉入到地基中,从而进行荷载力的传递,增加地基土质的密实程度,降低地基的沉降量,提高地基的稳固能力和承载能力,确保建筑物的稳定性和安全性。该方法主要应用在水工建筑闸口、涵桥等建筑物的地基加固防渗工作中。当地基的土层较软时,就要采用钻孔加注混凝土灌注桩的方法作为打桩技术的优化措施加固建筑物地基,我国的珠三角地区的水工建筑地基的处理经常采用此种方法。
2.2水工建筑地基为岩基类型的加固防渗技术应用
2.2.1岩基灌浆技术应用
岩基灌浆技术实际上有多种形式,其包括帷幕灌浆技术、固结灌浆技术、接触灌浆技术、粘土灌浆技术和化学灌浆技术。主要是将一些具有流动性和胶凝性的浆态物质按一定的比例通过机械设备靠压力加入岩层之内,随着时间的推移浆液就会凝结硬化成如同石头一般的物质,起到地基的加固防渗作用。现代的灌浆主要以水泥灌浆为主,水工建筑物的重力坝设计就是采用的灌浆技术将岩层凝结起来形成具有较高强度和弹性模量的填充物,起到良好的地基加固和防渗作用。
2.2.2破碎带技术应用
破碎带技术实际上对于建筑物的稳定性和受力情况的影响很大,应用比较局限。通常是需要在一定深度的范围下,将破碎岩层清理到相对完全的基岩地基上,再用水泥砂浆进行找平。在实际的应用中通常在截水槽的施工和截水墙的施工中会有所应用,最后宜采用灌浆技术进行辅助。
2.2.3断层裂隙的技术处理措施
对于水工建筑物地基施工中出现断层裂隙的情况,如果采用的填充物可以较好的凝结断层,则不需要过多处理。当填充物出现破碎、密实度不够、孔隙率较大的情况,此时就需要进行断层的处理工作。如果断层较浅,可以先将断层清除干净后,采取回填混凝土技术进行处理;如果是水位差较大的堤坝建筑,其断层的透水性较高,宽度较大时,就要相应的采用混凝土塞或者混凝土截水墙的技术设计,截水墙和混凝土塞的施工开挖土方深度至少要在断层宽度的3~5倍;如果填充物的渗水能力较强,此时就要适当增加技术处理深度,再采用砂浆或者混凝土进行封闭处理。当断层或者裂缝贯穿区域较广时,通常要采用预埋灌浆管的技术,对断层进行封闭加固处理。
2.2.4水工建筑物的地基含水量较为丰富的技术处理措施
一般情况下,深基坑施工经常会遇到含水量过于丰富的情况,地层深处的地下水就会通过岩层裂缝和孔隙涌出地面,形成泉眼,对地基造成很大的破坏。对于这种情况有以下几种技术处理措施:
(1)直接堵塞技术,对于岩层表面局部出现小孔的无压力裂隙水的处理,可以直接用水泥或者水泥加速凝结剂堵塞泉眼出口,同时对周边的要进行内部围堵,最后封死漏水点。(2)排水技术处理,在泉眼區域进行挖坑处理,然后,再进行反滤层铺填,泉水经过过滤后就会通过排水沟汇集到集水井中抽出,或者引导到田间用作灌溉使用。(3)埋管引出技术,当地层水量较大,压力较大时,就需要采用埋设管道的方式,将水引导到不影响建筑物地基的区域。
3、结语
综上所述,水工建筑物的地基施工类型复杂,影响因素众多,处理措施相对也都有各自的优缺点,因此,在实际的水工建筑的地基加固防渗工作中需要充分结合建筑工程的地质施工条件、施工采用的机械设备类型、材料质量和来源、施工工期限制等关键因素进行考虑,设计出最佳的解决方案。在实践中通过不断的学习积累丰富的经验和掌握先进的地基加固防渗技术,对于提高水工建筑地基的稳固和防渗性能,增加建筑物的使用安全性和长期性有着十分重要的意义。
参考文献
[1]孙兰凤,吕仁国,王亮.刍议水工建筑物地基处理[J].黑龙江水利科技,2005,33(1):51.
[2]李娟斌.浅谈地基基础加固的复合注浆技术[J].甘肃科技,2007,23(7):171-173,200.
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[4]陈利公,于宝良.水工建筑物防渗加固技术综述[J].中国新技术新产品,2011(02):257.
防渗加固技术的深化 第5篇
关键词:堤坝,防渗加固,工程项目,运用
国家基础建设项目中,水利工程十分重要,与各区域人们生产与生活及经济发展具有紧密联系。其中,工程项目需要具备理想的防渗效果,只有这样才能够保证项目实际使用的安全与正常。应当合理采用堤坝防渗加固技术,与项目施工现场的实际情况相结合,正确选择防渗加固的方法,减少项目渗漏的隐患,增加实际的使用寿命,以保证项目使用的性能。
1 灌浆防渗技术
在工程项目中运用堤坝加固技术,特别是灌浆防渗技术的运用,最为常见的形式有四种:劈裂式、灌浆加固、高压填充与速凝式[1],如图1所示。
1.1 劈裂式防渗技术
针对堤坝的曲直性特征,选择合理的钻具来开展施工作业,进而增强堤身本身的稳定程度,以免出现渗漏的现象。而在灌浆施工作业中,需要对相关技术予以熟练掌握,并积极总结相关的学习技巧,按照由上至下的顺序,多次少量重复灌注。另外,在配置泥浆的时候,应当使其从稀薄向着稠厚方向进行转变,并对压力的变化予以全面掌握。同时,有效地降低冒浆、滑坡或者是隆起等现象发生的几率,保证全面提升并改善堤身质量,增加坚固程度,以免堤身出现渗漏的问题。
1.2 灌浆加固防渗技术
对堤坝抗渗透性能进行强化,并且增强坝体自身所承载的力度,具体的方式包括以下几点:(1)对漏水发生的范围及区域进行明确,而后展开凿孔作业,最好选择水平的位置凿孔,也可以选择在倾斜位置凿孔;(2)在孔内加入浆管,利用浆管来灌注浆液,进而满足漏水区域的堵塞要求;(3)应当选择使用单纯高标号的水泥,也可以合理混合水泥与防水材料,进而达到勾缝目标。通过以上方法和步骤,能够有效地提高堤坝本身性能[2]。
1.3 高压填充防渗技术
高压填充这种防渗技术在堤基灌注浆液方面十分常见,事先设置出浆液灌注的具体位置来展开钻孔施工,所使用的工具直径应当是50m的工程钻孔机,将孔和孔间的距离控制在1.5~2.0m范围内,而钻孔深度需要进入到砂石2m。同时,灌浆过程中的压力需要控制在127.4~166.6Pa间。一旦出现管涌的现象,应当采用高压填充的方法。灌浆下管需要积极开展准备工作,确保堤身干燥,并在钻口封闭以前通过黄泥浆来进行填充,完成施工结尾工作。
1.4 速凝式防渗技术
综合考虑管涌位置的具体情况,需要使用不同类型的钻孔工具开展钻孔作业,并且运用进水能够膨胀的材料灌入到钻孔,保证压力不超过49kPa展开钻孔浆液灌注。这样一来,就能够增强管涌阻力与水流流速的减慢,同时还能够减少因水泥浆控制不到位而流出的几率。而后在钻孔中添加速凝剂,使泥浆能够在短时间内完成凝固,对管涌现象予以有效地改变。这种防渗技术比较适用在高危水位的情况。
2 防渗加固技术的具体应用
2.1 高压喷射
在开展高压喷射作业的过程中,应当使用水泥浆液灌注,保证地层颗粒物质与灌入水泥更好地掺假。最终形成高压喷射式防渗墙。在这种情况之下,堤坝自身渗透性就会不断增强,并减少了渗透现象发生的几率。
2.2 垂直铺塑
所谓的垂直铺塑,具体指的就是运用链斗式挖槽机械中的链条,与链斗相互配合,最终形成连续性槽孔。通过利用泥浆能够使孔壁得以加固,在形成孔槽以后就可以铺设防渗膜,并在原来位置填粘土[3]。
2.3 水泥土搅拌
应当在土体内部喷射水泥浆液,使用搅拌桩机械来开展堤坝的施工,确保有效融合水泥与土体,并在此过程中出现变化与反应,最终凝固并形成墙体。这种方法比较适用在细粒沙尘中,不仅能够节省成本,同时,施工设备在携带方面也十分轻便。
2.4 帐幕灌浆
这种方式能够增强岩基整体与抗渗性能,而所需选择的浆液类型应当具有一定的流动性特点,并且凝固结实度与性能应保证理想。将钻孔浆液适当灌入岩层裂缝,在其凝固以后能够更好地强化岩基性能。
3 结束语
综上所述,针对目前堤坝工程项目中的隐患,需要采取措施以完善,而防渗加固技术十分重要,必须充分发挥其作用,进而有效地节省人力资源,减少建筑材料浪费的问题,尽可能发挥堤坝自身对河流承受力与冲击力的功效。所以,堤坝防渗加固技术在水利工程行业中十分重要,需要给予一定的重视。
参考文献
[1]蔡靖,张献民,赵晓艳.高密度震动映像在堤坝防渗墙无损检测中的应用研究[J].水利水电技术,2005,(3):75-78.
[2]王玉丽.浅析灌浆技术在农业水利工程堤坝防渗施工中的应用[J].中国农业信息,2013,(13):182.
水利工程防渗加固技术的分析与应用 第6篇
在水利工程出现的险情中包括渗透破坏、滑坡、开裂和没治,其中以渗透破坏出现的最为频繁和影响最为深远,渗透破坏不但会对堤坝产生巨大的影响还会引发其他一些险情,从而对堤坝的正常使用造成严重的影响。如何做好水利工程的防渗加固是现今乃至以后一段时期水利工程施工的重点。
1 水利工程由于渗透所造成的影响
渗透对于水利工程的影响十分严重,从其表现形式上可以分为渗漏、管涌、流土、接触冲刷、接触流土等。渗透还会引发其他的一些险情:(1)对于堤坝的堤身部分,由于组成堤身物质的各个组分之间的不均匀性以及填筑物料的密实度不同致使堤身渗透现象严重,其表现形式为散浸、脱坡、漏洞、跌窝等。(2)对于堤身和堤基的结合部分,组成两者之间的物质会使得两者的接触带产生物质混杂,从而影响堤坝的整体性能。(3)在堤坝的建设过程中,堤基建设中所使用的透水性较强的砂层、砂壤土层将会使得堤坝的渗透性大幅加强。
水利工程中的堤坝防渗加固方案主要有以下几种:对于堤坝的堤身主要采用的是建立防渗截渗墙、锥探灌浆和劈裂灌浆等方式在堤坝的中间建立一道防渗层,从而使得渗透无法穿透整个堤坝,造成持续性的贯穿性损害,如有需要还可以对堤身采取加厚重筑以提高其抗渗透的能力。由于水利工程防渗加固的总里程较长,为了进一步降低施工成本以尽可能多的对堤坝进行防渗加固,应当选用符合需求的薄墙和满足施工要求的廉价材料。在构建防渗墙的施工工艺中主要有开槽法、深沉法、挤压法等几种施工方法。其中深沉造墙法的施工成本较低,如果堤坝的防渗墙施工深度小于20m,则更多的选用高喷法来建造防渗墙,其具有较强的施工场地适应性,能够在地域狭小且堤坝地下施工障碍物较多的地形上进行防渗墙的施工,而对于堤坝土层中含有较多砂卵砾石的防渗墙施工,则优先采用的是冲击钻并配合其他开槽方式来建造防渗墙,并在施工之时采用盖重排水减压反滤保护等其他措施。
2 水利工程中主要采用的堤坝防渗加固技术对比
堤坝防渗加固的核心思想是在原有的堤坝基础上,通过建立起一道防渗墙来阻挡渗透的进一步加剧,并对堤坝进行一定程度的加固。在堤坝防渗处理上,我国主要采用的是灌浆或防渗墙的方式来降低渗透所造成的浸润线,并在堤坝的堤身上打入防滑桩或者重压的方式来提高堤坝堤身的抗滑稳定安全系数,降低堤坝发生滑坡的几率。对于堤坝防渗加固的重要原则就是建立防渗墙以减少渗透量,并修建导渗反滤体、减压井、排水沟等来降低扬压力。
2.1 水利工程防渗加固技术中的劈裂式帷幕灌浆法
此种防渗加固技术主要被应用于对于堤身的加固,减少堤身的渗透量,其主要原理是通过在堤坝中灌入泥浆等物质来在堤坝中间建立一道较为密实的防渗层,以此来提高堤坝的抗渗透能力。其主要的施工工艺如下:在进行堤坝防渗施工的过程中,需要根据堤坝分布的具体情况,在堤坝的坝身上依靠浅孔轻便钻机或更简单的钻具按照梅花形或者是直线布孔的方式进行钻孔,钻孔的位置分布在堤坝轴线从堤顶离堤外肩1.5m处,通常情况下每一处孔之间的距离为3m,钻孔深度需要根据堤坝本身的情况确定一般情况下是以钻透堤身填土或穿过堤身钻入基础1-2m为主,完成了钻孔后需要及时进行灌浆,为了更好使得灌浆的浆液能够填充到堤坝中的缝隙中,灌浆时应当由下而上,少灌多复;泥浆由稀到稠,循序渐进;压力由大到小,灵活掌握。从而有效的减少灌浆中所出现的冒浆、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,以达防渗加固的目的。
2.2 水利工程防渗加固技术中的低压速凝式灌浆法
与劈裂式帷幕灌浆法不同的是这种方法多用于高危水位下抢险堵塞管涌,当堤坝发生高水位的管涌时,通过采用30或50型的钻机在渗漏部位钻孔,而后通过孔洞向其内注入浸水后即膨胀的物质(如黄豆、大米)等,等到膨胀物质减缓了水流渗漏后,在以0-49kPa的压力向钻孔内注入加入了速凝剂水玻璃的水泥浆。
2.3 水利工程防渗加固技术中的高压填充式灌浆
此种防渗加固形式主要被应用于堤坝坝基的防渗加固以及堤身中所具有的蚁穴或是溶洞的修补,在此种防渗加固施工中,需要在堤坝的顶端沿着需要加固的地段进行钻孔,各孔据一般控制在1.5-2.0m之间,其中钻孔深度为钻透坝基的砂层深入砾石层2m左右,由于需要灌浆的深度较深因此需要将灌浆的压力控制在127.40-166.60kPa以保证高压将泥浆压入到堤坝的空隙中,在钻孔灌浆时,需要将套管下到填土层保证堤身干燥,在坝基的砂砾层以高压灌入泥浆,灌注一段时间后提升一段距离继续进行灌浆,待到提升到坝身的土层时需要采用黄泥浆来填充坝身上的孔洞。当用于对蚁穴或坝身上的溶洞进行填充时,在其周围使用钻机进行钻孔并灌入泥浆,而后使用泥浆等对孔洞及逆行填充,使之形成一个整体,避免渗漏的发生。
2.4 水利工程中的防渗墙施工技术
防渗墙是一种修建在松散透水土层或土石坝中起到防渗作用的地连续墙,此种施工技术具有结构可靠、防渗效果良好且适应性较强的特点,应用在坝基渗漏、管涌等水利工程危害中具有较强的效果。防渗墙具有多种施工形式:(1)高压喷射防渗墙施工采用的是通过钻孔深入到大坝的坝基覆盖层,同高压的作用使得水泥浆渗入到坝基与坝身之间的连接土层并与土层之间的土颗粒进行掺混,待其固化后就在坝基与坝身之间形成一道水泥混凝土结构的防渗墙,其能够有效的抵挡堤坝的渗漏。(2)相较于高压喷射防渗墙的施工,自凝灰浆防渗墙脱胎于塑性混凝土墙的施工,其浆液是由水泥、膨润土以及少量的缓凝剂所制成的,通过将其压入到坝基的土层中自行凝固后可以起到有效的防渗作用。(3)防渗墙的垂直铺塑技术通过使用链斗式挖槽机沿着堤坝的方向在堤坝顶端挖掘连续的槽孔,槽孔的侧壁使用水泥浆进行固定,而后在挖掘完成的槽孔中铺设防渗薄膜,并做好固定,而后将挖掘出来的粘土回填到槽孔中即可,由于大坝的高度较高,为了更为有效的完成大坝的防渗作业,槽孔的挖掘深度一般小于15m,宽度控制在15-30cm之间,此种防渗技术多用于砂壤土层的防渗施工中具有良好的效果。(4)水泥土搅拌桩防渗墙的施工工艺如下:通过使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,此种防渗墙的施工工艺具有造价低廉、成墙率较高的特点,当墙厚为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
水利工程的渗漏是长期困扰水利工程的难题,我国的水利工程总里程较长,每年因为水利工程的渗漏而导致的堤坝的损坏问题较为严重,做好堤坝工程的防渗加固能够有效的延长水利工程的使用寿命,保护人们群众的生命和财产安全。
参考文献
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[2]丁普荣.水工沥青混凝土材料的选择与配合比设计[M].同济大学出版社,2001,5.
堤坝防渗加固改造技术探讨 第7篇
1. 堤坝防渗加固的重要性
渗漏是水利工程建设中常见问题之一, 如果没有及时采取措施解决渗漏问题, 那么将会引发许多更为严重的问题, 例如:水资源浪费、缩短水库使用寿命、降低水坝质量, 给河流下游居民的生活带来许多不便, 甚至严重威胁到生命财产安全。因此, 在水利工程建设过程中, 必须要充分利用防渗加固改造技术, 严格控制水利工程建设过程, 只有这样, 才能够保障水利工程的功能得到实现, 切实提高水库质量并延长水库的使用寿命。由于各地地形地势都存在较大差异, 因此, 许多因素都会影响到水利工程的质量, 因此必须要利用防渗加固改造技术来保障堤坝质量。
2. 堤坝工程除险种类及施工方案的选择
堤坝防渗技术主要用于解决渗透、岸堤滑坡、管涌、接触冲刷及流土破坏等问题, 要想解决这类问题, 必须要根据情况进行分析:堤坝自身问题的产生, 主要是由于堤坝本身结构的差异性, 施工过程中物质中所含成分的不同, 这些都会带来脱坡、漏洞等问题;其次, 堤坝上坝身与基地接触位置质量问题的出现会导致堤坝发生渗漏现象, 这是由于堤坝自身质量存在安全隐患。在水利工程建设施工中, 必须要先处理好堤身存在的质量问题及隐患, 在施工技术方面, 要能够将防渗墙施工作为建设重点, 与此同时, 还要综合使用其他技术加以配合, 从而确保达到应有的效果。施工人员还可以通过加高堤身或重新修建堤身的方式来处理。另外, 要综合考虑工程造价, 施工企业一般使用薄墙或廉价材料, 这虽然能够有效控制成本, 但是会降低工程质量。最后, 对于含砂石量较高的地层, 必须要采用冲击钻并配合其他开槽方式, 这样虽然会在一定程度上增加建设成本, 但是会有效保障工程质量。
3. 堤坝防渗加固改造技术分析
3.1 堤坝防渗处理方法及原则
在堤坝防渗加固改造过程中, 需要根据水坝的不同部位采用不同的施工方法:对于坝体、坝基的漏洞和缝隙, 可以通过灌浆加固来形成防渗体, 这种方法一般适用于浆砌石重力坝。对于坝上游面, 可以通过固结灌浆来堵塞漏洞及缝隙, 从而进一步加固坝体、提高其防渗性能及坝体的承载能力。对于坝下游面, 可以使用追踪固结灌浆法, 对于下游坝面出现漏水的位置, 可以通过埋注浆管来灌浆, 从而有效堵塞漏水的空洞及裂缝, 达到提高坝面坚固性及抗冲刷性的目的。这种灌浆工艺主要适用于拱坝于支墩坝工程, 在使用前需要确保坝前无水, 然后进行剔缝处理, 接着利用高标号水泥砂浆或干硬性预缩水泥砂浆来进行勾缝处理, 这样能够有效提高坝面的防渗漏性、稳定性及抗冲刷性, 这种方法又被成为“前堵、中截、后追踪”灌浆治漏加固法。目前, 我国堤坝防渗一般采用灌浆或防渗墙技术来解决堤坝存在的渗透问题, 利用防滑桩或压重等来提高堤坝的抗滑稳定性。滑坡处理较为复杂, 最好的方法是提高土体强度指标或降低坝体的浸润线。处理坝基渗漏问题一般要遵循上游“铺、截、堵”的原则 (修建铺盖、防渗墙和帷幕灌浆等来降低渗漏量) , 下游“导、减、排”的原则 (修建导渗反滤体、排水沟或减压井等来降低扬压力) 。
3.2 堤坝灌浆防渗加固改造的几种技术
3.2.1 混凝土防渗墙技术
该技术主要有四类: (一) 自凝灰浆防渗墙, 该技术建立在塑性混凝土墙的基础上, 按照一定比例来配制水泥、膨润土及缓凝剂, 将其配制为自凝灰浆, 自凝灰浆可充当造孔中的固壁泥浆, 当其凝固后会形成墙体并达到防渗加固的目的。 (二) 高压喷射防渗墙, 即利用高压射流来扰乱坝基的覆盖层, 然后将水泥浆灌进去, 这样能够使浆液与被灌地层土颗粒充分混合起来, 从而形成防渗墙。 (三) 垂直铺塑, 即利用链斗式挖槽机的链条与链斗来持续挖掘出渣, 然后用泥浆固壁, 成槽后立即辅上一层防渗薄膜并填上粘土, 垂直铺塑法一般适用于砂壤土层, 施工效率较快。 (四) 水泥土搅拌桩防渗墙, 即利用深层搅拌桩机将水泥浆喷入土体内, 然后充分搅拌, 保证水泥与土体完全混合, 水泥经过一系列反应会硬结成墙, 达到防渗加固的目的, 适用于细粒料的土砂层及砾石含量较少的砂砾石层。
3.2.2 劈裂式帷幕灌浆法
该技术一般适用于堤身的防渗加固, 根据堤坝的曲直情况, 利用浅孔轻便钻机, 以直线布孔或梅花形布孔的形式, 沿着堤坝轴线, 从堤顶距离堤外1.5m处钻孔, 孔距为三米, 然后根据堤身的实际情况来确定钻深, 钻深一般以钻透堤身填土为宜。在灌浆时, 需要以由下至上、少灌多复为原则, 这样能够避免在灌浆过程中出现冒浆、滑坡、串浆、隆起等质量问题, 确保灌入的泥浆沿着堤轴形成帷幕, 从而有效提高堤身质量、避免渗漏现象的出现。
3.2.3 低压速凝式灌浆法
该技术主要适用于高危水位下抢险堵塞管涌, 即根据管涌处的地质情况来选用合适的钻机进行钻孔 (30型钻机或50型钻机) , 然后向孔内注入黄豆等浸水会膨胀的物体, 这样能够有效加大管涌内阻力, 降低管涌内的水流速度, 避免水泥浆溢出, 然后再将压力控制在49k Pa以内, 缓慢灌入掺加了速凝剂的水泥浆, 这样有助于加快水泥浆的凝固速度并堵塞管涌。
3.2.4 高压填充式灌浆法
该技术一般适用于堤基基础, 也适用于堵塞堤身的蚁穴或溶洞。在对堤基基础进行灌浆时, 必须要先使用50m工程钻机在从堤顶钻孔, 孔距控制在1.5~2.0m的范围内, 灌浆压力一般控制为127.40~166.60k Pa, 套管要深入到填土层, 这样能够保障堤身的干燥, 当水泥浆从基础部分提升到土层后, 立即用黄泥浆进行封孔处理。这种灌浆法一般用于治理因基础质量问题而造成的管涌。当用于填塞蚁穴或溶洞时, 可以使用30型钻机在其周围布孔, 然后逐渐灌入泥浆, 直到填满为止。
3.2.5 土石坝坡面生态护坡
土石坝坡面生态护坡技术主要用于保持水土, 加固堤坡。即通过种植植物来吸收并蒸发坡体内水分, 降低土体孔隙的水压力, 从而增强土体的抗剪强度, 发挥边坡体的稳定根的锚固作用。植物的垂直根系能够深入坡体表层的松散风化带至深处较稳定的岩土层上, 从而达到预应力锚杆的作用。湖北省某中型水库, 控制流域面积110km2, 大坝为均质土坝, 原护坡材料为乱石, 由于年久失修, 坡面冲刷破坏严重, 在使用土石坝坡面生态护坡技术后, 该堤坝的防渗性能得到极大提升。
4. 结束语
综上所述, 水利工程建设直接关系到社会经济发展, 直接影响到人们的日常生活, 水利工程能够为人们的生活带来极大的便利, 但是一旦水利工程出现质量问题, 不但会影响到社会生产及人们的日常生活, 还会给人们的生命财产安全带来严重损失。因此, 必须要在水利工程修建过程中, 充分利用堤坝防渗加固改造技术, 切实提高堤坝质量, 避免问题的出现。
参考文献
[1]黄丽珠.水利工程施工中堤坝防渗加固技术的应用[J].科技创新与应用, 2013 (29) :76-77
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水库大坝加固技术及防渗对策 第8篇
1 水库大坝加固技术
1.1 在水库大坝的防渗加固工程中, 高压喷射灌浆技术与常规砼防渗墙相比, 可不同程度地降低工程造价, 具有开挖量小、施工方便、占地少对临近建筑物影响小等特点。
1.2 与一般的钻孔一样, 多采用泥浆固壁回转钻孔。造孔过程中做好充填堵漏, 使孔内泥浆保持正常循环, 返出孔外, 直至终孔。跟管钻进, 边钻进边跟入套管, 直至终孔。
1.3 灌浆阶段浆液不能发生离析和不允许发生断浆现象, 保证墙体均匀, 无夹心层, 若发生管道堵塞或因故短暂停机, 应迅速抢修。
2 灌浆治漏加固技术
2.1 主要充填漏洞和缝隙, 防渗裁漏通过灌浆加固形成防渗体。此方法适用于浆砌石重力坝。
2.2 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。
2.3 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。
3 总体布置水库防渗处理防渗布置时主要考虑以下几点
3.1 坝基地质条件和水文地质条件。
我们进行基地的建设的时候一定要选择良好的不透水的岩石之上, 或者黏土层, 这样做的目的就是为了基底更加的坚固, 使得坝基与相关联的地壳层相连接, 这样对于我们后期的工作会起到很大的影响, 大大的提升了工程的质量。
3.2 认真做好与两岸的连接设计。
3.3 与原有防渗体及其他建筑物的连接。
我们在设计的过程中很多的人会忽略接触这一问题, 我们的建筑不可能单独的存在于一个独立地空间之内的, 都需要和很多的建筑相连接, 这样才能更好地起到原有的效果, 这个时候就需要我们进行很好地考虑, 这样彼此之间连接的牢靠, 对于整体工程质量会取得很好地效果。
3.4 工程量最小和造价最低。
与以往的工程进行了明显的对比, 我们发现工程的施工的时间有了很大的降低, 大大的缩短了工期, 对于我们施工方来说是非常的有力的不会再担心在预定的工期达不到预期的目的。在工程的用料方面也是相对的比较少, 我们在浪费的方面大大的减少, 从而减少了工程的造价。
4 防渗对策
4.1 排水减压设施一般采用导渗沟, 减压井及水平盖重压渗等设施。
我们进行施工的过程中一定要严格的按照图纸的设计要求进行设计, 这样对于我们的导水沟一旦出现了问题就能进行很好地下一步的处理维修。对于我们导渗沟来说吧, 一旦出现问题的话会大大的影响到整体的水库的运转情况, 但是, 还有一点我们是知道的这样的维修处理不能进行大面积的, 这样是非常棘手的一项工作。我们主要的从两个角度进行看待问题就是纵坡与排水出路的两个方向, 我们进行下雨或者一些其他的情况的时候, 我们一定会及时的清理, 避免大面的堆积, 一旦出现这类问题就会导致严重的事件发生。我们的管理人员要做到定期的检查一旦发现问题就要及时的进行处理, 相关的主管部门进行临时的抽查, 对于未来的发展的趋势进行具体的预测, 这样能够起到良好的效果。
4.2 加固水平防渗铺盖, 必须检查地基及坝址工程和水文地质状况。
这是做好防渗加固的先决条件。通过勘察了解坝基砂砾石平面和空间的分布情况、层次性质和分布规律以及地下水动态特性和渗透途径等, 以便针对不同的具体条件可能发生的问题、性质和程度, 以及已成的铺盖情况, 确定加固铺盖的具体尺寸、范围, 铺盖层下是否需要增设反滤层, 是否有软弱基础需要处理。
5 人员的培养
今天的水利工程建设慢慢的需要更多的专业性的人才, 这样才能更好促进行业的进一步的发展。我国在这些方面的人才非常的缺乏, 针对于这些方面我们的企业要深刻的认识到科学技术就是第一生产力, 加大对与人才培养的投入, 这样对于我们后续的发展是非常的重要的。目前经过近几年的发展, 我国在这些方面已经取得了很大的进步, 但是我们的专业性还不是很强, 需要我们继续进行改进, 把实际与理论相结合, 这样使得我们的人才更加的符合时代的需求。
结语
水利工程是我们这个阶段的一个发展的方向与重点。对于这一个发展的方向我们需要摆明态度与思想, 只有这样才会取得良好的效果。在过去的三十年的发展之中, 我国的水利工程取得了良好的成绩, 但是与发达国家仍有很大的差距, 面对于这些差距我们一定要摆正心态, 在技术的角度进行改革, 这样我们是以科学理论为基础进行的改革, 通过上文的介绍, 大家的理解又向上走了一个新的高度, 有利于我们走进人们的思想意识之中, 我相信十年之后一定会去的更大的进步。
参考文献
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防渗加固技术的深化 第9篇
关键词:混凝土防渗墙;防渗加固;水库;除险加固工程;施工
中图分类号:TV543.8 文献标识码:A 文章编号:1000-8136(2011)18-0100-02
我国大部分水库经过几十年的运行,许多隐患逐渐暴露,工程病险问题十分突出,一旦出现问题就会造成严重后果。同时随着水库设施和各种设备的不断老化,有些水库不能正常运行,不能充分发挥其兴利效益。同时也存在一些不容忽视的问题,亟待除险加固。如:土坝沉陷及脱坡现象、上游干砌石护坡破坏、坝后无防渗措施;溢洪道为险工不能行洪;输水洞底板剥蚀、渗水严重、闸门及启闭设备老化等。这些险情都直接威胁着水库的安全运行,水库一旦失事,不仅会淹没下游大面积农田、村屯,而且还直接威胁距坝址近处的公路和铁路的安全。为了治理这些病险水库,国家投入了大量的人力和财力,也收到了较好的效果。目前,我国处理病险水库的措施,除一些传统技术外,应大力提倡使用新技术,特别是混凝土防渗墙治理技术,该技术的应用将推动我国处理病险水库技术走向新的阶段。
现介绍混凝土防渗墙技术在徐闻县中小型水库除险加固中的应用情况。
1混凝土防渗墙
混凝土防渗墙的墙体是沿坝体延伸的,在松散透水地基中连续造孔,以泥浆固壁,往孔内灌注混凝土而建成的墙形防渗建筑物。它是对闸坝等水工建筑物在松散透水地基中进行垂直防渗处理的主要措施之一,见图1。防渗墙按分段建造,一个圆孔或槽孔浇筑混凝土后构成一个墙段,许多墙段连成一整道墙。墙的顶部与闸坝的防渗体连接,两端与岸边的防渗设施连接,底部嵌入基岩或相对不透水地层中一定深度,即可截断或减少地基中的渗透水流,对保证地基的渗透稳定和闸坝安全,充分发挥水库效益有着重要作用。
图1混凝土防渗墙横剖面图
按墙的水平截面的形状可分为4种:①圆桩柱型(圆孔型),垂直接缝多,有效厚度小,20世纪60年代以来已很少采用;②墙板型(槽孔型),相邻两块墙板套接厚度与中间墙厚相同,适用于深度小于60 m的墙;③混合桩柱型(圆孔与双反弧形孔混合型);④墙板桩柱混合型(槽形孔与双反弧形孔混合型)。后两种墙型先行建造的圆形桩柱或墙板可起导向作用,较易于保证连接处厚度达到中间处墙厚,适用于深度大于60 m的墙。
2混凝土防渗墙的施工
2.1混凝土防渗墙的总体施工程序
混凝土防渗墙施工程序为:坝基淤泥土层加固——测量放线、划分槽段——施工平台、导墙修筑——开挖槽段——清孔换浆——导管下放——水下塑性混凝土浇筑——墙体质量检查。
2.2混凝土防渗墙的施工要点
2.2.1塑性混凝土原材料及配合比
塑性混凝土原材料配合比设计本着寻找各种材料最经济的组合,使塑性混凝土各项指标达到设计要求的原则进行,要尽量提前做好施工配合比,避免开始施工时受此制约。
2.2.2导墙施工
导墙施工程序为:进行防渗墙中心线测量放线→划分槽段并确定槽段接头位置和数量→基槽开挖、垫层混凝土浇筑、钢筋制安、模板支设、混凝土拌制、运输及浇筑→混凝土拆模、养护、土方回填→施工达到设计强度后,制备护壁泥浆进行防渗墙槽孔开挖。
2.2.3护壁泥浆
在制浆过程中要注意泥浆比重变化必须控制在最小范围内,制备好的泥浆存放于储浆池中,储浆池的储浆量应满足一个槽孔连续施工所需泥浆量。为避免泥浆沉淀,储浆池需经常用泥浆泵抽排,使泥浆保持流动性、均匀性。由于使用抓斗开槽,泥浆采用静止方式。在同一槽段钻进中,为适应不同土质情况,防止塌方,应注意调整泥浆的性能和配合比。
2.2.4挖槽及施工控制
(1)挖槽施工。为保证成槽质量及墙体竖直度,施工工艺选用“抓取法”成槽。该抓斗是用钢丝绳悬吊在履带式起重机上进行作业的,具有自动纠偏、挖掘能力强、闭斗力大等特点,故能保证高质量、高效率地挖槽。该项施工的关键在于防止孔壁坍塌。
(2)清孔换浆。清孔换浆是将孔内含有大量砂粒与岩屑的泥浆更换成质量合格的泥浆,还要把孔两端已浇混凝土表面附着的岩屑和泥皮刷洗干净,以保证墙体混凝土、相邻两墙段的竖直接缝、墙底与基岩接触带的质量。清孔换浆常用的机具有压缩空气吸泥器、砂石泵、钢丝刷子钻头等。
(3)成槽验收。成槽验收分为终孔验收和清孔验收。终孔验收包括槽宽、槽深、孔位、垂直度,基岩岩样与槽孔嵌入基岩深度等内容;清孔验收包括孔内泥浆性能、孔底淤积厚度和接头孔壁刷洗质量等内容。
2.2.5塑性混凝土浇筑
根据现场具体条件确定塑性混凝土浇筑方案。一个槽段混
凝土的首次灌注量,应按导管埋入混凝土内的深度计算。开始浇筑时,同时拉开两组储料斗阀门,混凝土料连续进入漏斗冲开漏斗活板,沿导管冲入孔底,全部储料进入槽孔后,应立即测量槽内混凝土顶面高程,核对计算混凝土量与实际上升高度是否吻合。浇注结束时,应及时拔出导管,清理并冲洗干净导管、漏耳、储料斗等浇筑设备,以备下一槽段使用。
3水库塑性混凝土防渗墙施工质量控制措施
3.1槽孔深度控制
冲击钻机钻进防渗墙时,要根据地质报告将钻孔钻进至设计底高程(相对不透水层以下2.0 m),采用重垂法测量实际孔深。液压抓斗每抓出一斗,观察取出的岩样,确定地层成分,进而确定液压抓斗抓深。
3.2严格执行塑性混凝土配合比
塑性混凝土各原材料用量要严格执行施工配合比,严禁直接凭经验上料。混凝土拌和前要对砂、石骨料的含水率进行测定,据此来调整骨科和水的实际用量;在浇筑混凝土的过程中,也要经常检测砂、石骨料的含水量情况。如发现含水量有变化,应立即对砂、石骨料和水的用量进行调整,特别是在雨天施工时更要加强含水量的控制。
3.3接缝质量控制
在水库坝体内浇筑防渗墙混凝土要控制孔内混凝土面的上升速度,以防止坝体开裂。不论采用哪种墙型,相邻墙段之间或桩柱之间的连接工艺是防渗墙施工技术中的难点。工程实践证明,接缝质量不良常会成为坝基中的隐患。
3.4墙体质量检查
防渗墙成墙后28 d,沿墙体轴线每20 m布置一个质量检查孔。检查孔一般布置在较深槽孔内,或相邻两槽的套接处或可能出现质量隐患的部位。采用&108金钢石钻钻取芯样,对芯样做各种物理力学指标测试,并通过无破损检测检查墙体质量。进而判断有无断墙和混浆,墙内蜂窝以及墙体是否均匀等。大坝混凝土防渗墙为隐蔽工程,一旦发生质量事故很难处理,因此施工质量要求比较严格。从部分墙体两侧所挖出墙体来看,原各个槽段施工质量能满足设计要求,但墙体少数连接处套接不上,或套接厚度不满足设计要求。因此,防渗墙施工中要严格保证质量。
4结束语
水库存在着诸多隐患,由于病险水库长期带病运行,有可能造成人员的重大伤亡和财产的巨大损失。为保证人民的生命和财产安全,为当地国民经济持续发展提供保障,及时对水库进行除险加固是十分必要的,早期投入有限的人力、物力和财力,花较小的代价,对水库进行必要的评估以及除险加固与安全修复,既可消除病险水库的危险,又能避免发生严重的灾难损失。除险加固是一项利国利民的工作,为改善生态环境创造了良好的条件,充分发挥了这些水库的防洪、灌溉、发电、城镇供水、旅游、养殖等综合效益。
Concrete Cutoff Wall Technology in Xuwen Small
Reservoir Reinforcement Application
Lin Yunkui
Abstract: To work together twenty years experience, discusses the concrete cutoff wall construction technology in the dam reinforcement applications for reference.
水利工程堤坝防渗加固技术分析 第10篇
关键词:堤坝,防渗加固措施,出险种类
一 常见的水利工程堤坝出险类别
堤坝出险的种类很多, 其带来的破坏也不尽相同, 常见的危险现象有渗透、滑坡和坝体开裂等, 从所有病害的性质及特点来看, 其中带来危害性最大的要属渗透现象了。线面我们可以把渗透所引起的破坏可以分为三种: (1) 坝体自身造成的险情。堤坝自身由多种物质组成, 由于前期施工过程中填筑密实度不够均匀很容易出现渗透现象。 (2) 堤坝自身以及坝基相连处造成的险情。在堤坝自身和堤基相接处因为筑堤时没有及时清理坝基, 使得堤坝自身与其相接处残留大量的混杂物, 埋下了险情隐患。 (3) 堤基本身带来的险情。堤基自身也会带来险情, 这是因为里面有透水性特别强的砂层以及砂壤土层。
二 水利工程中堤坝出险的解决方案
1.处理堤身险情时可以选取截渗墙、锥探灌浆以及劈裂灌浆等办法来建立防渗体。条件允许的话也可采取帮堤的方式来对堤身进行加厚, 或者将堤身重新进行填筑。
2.在设置堤防截渗墙时, 要充分考虑水利工程的造价成本以及施工工期。在满足工程质量要求的情况下要尽可能的选取薄墙以及廉价的材料进行施工, 这样才能降低工程成本。
3.一些地层含有大量的砂卵砾石, 而且它们的颗粒直径普遍都比较大, 这就需要考虑借助冲击钻并结合其它的开槽方法进行施工。造墙成本增加的同时也会相应的增强堤防工程自身的性能, 所以在处理这类地层的出险防渗问题时, 要尽可能的采取盖重排水减压的反滤保护措施, 以便达到预期的效果。
三 堤坝防渗加固施工工艺
1.采用劈裂式帷幕进行灌浆
劈裂式帷幕灌浆方法的主要功能在于加固堤身, 以免堤身出现渗漏现象。一般浅孔轻便钻机或者更简单的钻具比较适宜这类曲直不一样的堤坝施工。灌浆时要自上而下进行, 每次要少灌多次复灌;泥浆要从稀到稠循序渐进;另外要灵活的控制压力的大小。只有这样才能解决好灌浆过程中出现的各种冒浆、串浆以及滑坡等问题, 此外灌入的泥浆要沿着堤坝的轴方向形成一道帷幕, 从而满足改善堤身质量、不断地提高其坚固度以及防止渗漏的目的。
2.采用低压速凝式方法进行灌浆
低压速凝灌浆法通常适用于一些高危水位的抢险堵塞的突发情况下, 在选用施工设备时要充分考虑到管涌所处区域的实际地质情况, 然后再往孔里面注入适量的浸水便会膨胀的物体。一般需选用30型钻机或者50型钻机进行钻孔, 然后把压力控制在49kPa, 缓慢的往孔里面灌入水泥浆 (水泥浆里面要添加适量的速凝剂) 。施工人员在孔里面注入适量的膨胀物质目的是为了增加管涌内部的阻力, 从而将管涌里面的水流速度减慢, 以避免水泥浆顺着管里面的水流出去;此外要在管道里面添加适量的速凝剂, 目的是为了保证管内的水泥浆能够迅速达到凝固的状态, 从而保证管涌能够被及时的堵住。
3.采用高压填充式方法进行灌浆
这种灌浆方法比较适宜堤基基础的灌浆, 也可用于填充堤身的蚁穴或者溶洞。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, 孔深以钻入基础穿过砂层进入砾石层2m左右为宜。灌浆时需将压力控制在132.20到179.50kPa左右, 套管下面到填土层之间要确保堤身处于干燥状态, 然后往基础部分的砂砾层里面灌入水泥浆, 一步一步的延伸到土层, 再然后用黄泥浆把孔封住。在填充蚁穴、溶洞时, 需采取30型的钻机预先在蚁穴或者溶洞附近挖空然后往里面灌入一些泥浆, 使其形成包围圈, 随后继续往里面填充泥浆, 直到填入泥浆量达到施工规定的标准为止。
四 充分发挥混凝土防渗墙技术的作用
1.高压喷射防渗墙要选择得当
高压喷射防渗墙常借助高压射流产生的强大作用力对堤坝地基上表层覆盖物进行冲击扰动, 随后再往里面灌入适量的水泥浆, 促使浆液能与所灌底层里面的土颗粒充分掺杂在一起, 然后形成防渗墙。
2.自凝灰浆防渗墙要选择得当
所谓自凝灰浆防渗墙是一种以塑性混凝土墙为基础逐渐发展过来的一种混凝土防渗墙技术。自凝灰浆的成分主要是水泥、膨润土以及施工人员添加的少许缓凝剂。灰浆凝固前可以用作造孔固壁使用的泥浆, 在完工以后便会自动凝固, 形成一道墙体, 能够发挥防渗补强的功效。美国、德国等发达国家已经普遍推广这项技术, 而我国仍然处于刚刚起步的阶段。
3.采用垂直铺塑的施工方法
所谓垂直铺塑法是指采用链斗式挖槽机, 借助链条以及链斗的作用力开展不间断挖掘工作, 等到挖出渣后, 就会形成连续的槽孔, 随后采取适量的泥浆对内壁进行固定, 等到槽彻底成型以后再及时的在上面铺设一层具有防渗作用的薄膜, 最后再在上面回填一些粘土。一般挖槽的深度需不大于15米, 槽宽需控制在15到30厘米之间。该方法比较适宜砂壤土层的施工, 而且能够取得极好的施工效益。
4.设置防渗墙
施工人员在水利工程堤坝施工时可以借助深层搅拌桩机将水泥浆喷到土体里面进行搅拌, 然后促使二者结合到, 通过发生一些列的化学、物理反应, 使混合物硬结成墙, 这便是堤坝防渗墙。这种防渗墙在水利工程施工中很受施工人员的欢迎, 它的优势在于造价低廉、使用设备轻便, 当墙体厚度在25到30cm之间, 深度在15m以内时便能很好的保持墙体的完整性。一些细粒料的土砂层和含砾石较少的砂砾石层比较适合采用这类防渗墙措施。
5.采用帷幕灌浆的方法
所谓帷幕灌浆法是指将配置好的浆液 (这种浆液通常具有极好的流动性和胶凝性) , 能够经由钻孔被强制压到岩层下部的裂隙当中去, 加之胶结硬化所产生的作用力, 岩基的强度会得到充分的增强, 这样便能进一步的改善岩基自身的性能, 使得岩基的整体性得到调节, 从而满足抗渗的需求。
五 结语
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劈裂灌浆在大堤防渗加固中的应用09-11
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