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        水工建設(shè)中堤壩防滲加固技術(shù)分析

        2014-11-17 23:40:53馮安泰
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2014年33期
        關(guān)鍵詞:技術(shù)

        馮安泰

        摘 要:水工建設(shè)是一個(gè)國(guó)家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要組成部分,隨著我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工程的推進(jìn),各地對(duì)水利工程建設(shè)都開始予以重視。不但開展諸多新項(xiàng)目工程,同時(shí)針對(duì)一些原有的水利工程也開始了整改。而防滲加固一直以來都是水利建設(shè)中最重要的施工環(huán)節(jié),文章便針對(duì)實(shí)際施工中堤壩出險(xiǎn)問題進(jìn)行了分析,并針對(duì)性的提出了處理方案,并對(duì)如何有效提高堤壩防滲性能做出了探討。從而提高我國(guó)水利工程的整體質(zhì)量,發(fā)揮水工大壩應(yīng)有的作用。

        關(guān)鍵詞:水工建設(shè);堤壩;防滲;技術(shù)

        1 出險(xiǎn)險(xiǎn)種以及解決方式

        1.1 險(xiǎn)種

        依照險(xiǎn)情的不同可以將堤壩的滲透破壞分成三種,第一種為堤身的險(xiǎn)情,是由堤身的填筑密度不均勻以及組成物質(zhì)的復(fù)雜不均所致;第二種,是在堤身以及地基相接處產(chǎn)生的險(xiǎn)情,這是由于該接觸帶的組成物質(zhì)較為混雜,筑底過程中沒有清基所致。第三種是地基險(xiǎn)情,主要是由于地基的透水性較強(qiáng),這是由于地基存在沙壤土以及砂層等造成的。

        1.2 處理方式

        首先,通過防滲體可以對(duì)堤身進(jìn)行良好的防滲處理,例如錐探灌漿以及劈裂灌漿和截滲墻等結(jié)構(gòu),都可以有效提高堤壩的防滲性能。除此之外翻挖填筑以及加厚堤身等都可以對(duì)堤壩進(jìn)行處理。其次,在使用截滲墻中,其關(guān)鍵就是對(duì)材料成本的控制以及對(duì)墻體的控制,從而有效的降低成本造價(jià)。在這一點(diǎn)目前常用的擠壓法造墻、深沉法造墻以及開槽法造墻都能夠達(dá)到這一目的,其中在墻深不大于20米時(shí),采用深沉法造價(jià)最低。而高噴法進(jìn)行造墻,其價(jià)格相對(duì)較高。最后,針對(duì)一些粒徑相對(duì)較大的地層,例如砂石、卵礫石含量較高的地層,則可以考慮多種開槽方式配合進(jìn)行,但是相對(duì)的造墻成本也會(huì)隨之提高。對(duì)于此類地層進(jìn)行防滲處理,也可以采用減壓反濾等措施予以保護(hù)。

        2 技術(shù)分析

        2.1 堤壩防滲

        堤壩在進(jìn)行建設(shè)的過程中會(huì)由于各種原因而出現(xiàn)防滲的問題,因而針對(duì)這些問題,我國(guó)一般都會(huì)采用防滲墻以及灌漿的方式對(duì)堤壩進(jìn)行處理,從而降低浸潤(rùn)線以及防止?jié)B透問題。另外通過防滑樁等對(duì)堤壩的穩(wěn)定性予以提高。針對(duì)滑坡的處理方式需要相對(duì)復(fù)雜,必須從原因上進(jìn)行分析,從而解決滑坡問題。最好的方式便是對(duì)土體強(qiáng)度指標(biāo)進(jìn)行提高,并降低浸潤(rùn)線。近年來,隨著新型材料的出現(xiàn),一些復(fù)合土工膜的使用以及加筋材料的使用能夠有效提高土體穩(wěn)定性,因而滑坡問題得到了全面的改善。

        2.2 灌漿防滲的方式

        2.2.1 劈裂式帷幕灌漿法。該種方式大多在堤身加固中使用,主要為了防止堤身出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。主要方法:依照不同的堤壩區(qū)直度,采用直線布孔或者梅花布孔的方式,在壩肩外肩1.5米的位置進(jìn)行鉆孔,保證孔距為3米,并依照實(shí)際情況對(duì)鉆孔深度進(jìn)行確定,一般需要鉆入基礎(chǔ)2米左右,或者鉆頭堤身填土。通過這種方式能夠控制局部隆起或者冒漿、滑坡等,灌漿沿堤身軸向上形成完整的帷幕,從而加固堤身、提高質(zhì)量,并從根本上解決滲漏問題。

        2.2.2 低壓速凝式灌漿法。這種灌漿方法一般用于水位相對(duì)較高的情況下,它可根據(jù)管涌所處位置的地質(zhì)情況分別采用30型鉆機(jī)或50型鉆機(jī)鉆孔,然后先向孔內(nèi)注入浸水后即膨脹的物質(zhì),再以小于49kPa的壓力向孔內(nèi)灌入速凝劑水玻璃的水泥漿。注入膨脹物質(zhì)是為了加大管涌?jī)?nèi)阻力,減慢管涌?jī)?nèi)水流速度,防止水泥漿隨水流出;加入速凝劑,水泥漿能很快凝固而堵塞管涌。

        2.2.3 高壓填充式灌漿法。高壓填充式灌漿主要用于堤基基礎(chǔ)灌漿,亦用于堤身蟻穴、溶洞的填充。灌漿時(shí)壓力一般為127.40~166.60kPa,套管下到填土層保證堤身干燥,基礎(chǔ)部分砂礫層灌入水泥漿,然后逐步提升到土層,以黃泥漿封孔。這種灌漿法主要用于治理因基礎(chǔ)不良而引起的管涌。用于填充蟻穴、溶洞時(shí),灌漿用30型鉆機(jī)先在蟻穴或溶洞周圍布孔灌入泥漿,形成包圍圈,然后進(jìn)行填充,則填滿為止。

        2.2.4 通過防滲體的形式,采用灌漿加固的形式,對(duì)漿砌石重力壩進(jìn)行加固,該種方式即“前堵、中截、后追蹤”的加固方式。灌漿加固的方式可以在大壩結(jié)構(gòu)中形成防滲體,這種方式在漿砌石重力壩中較為適用。在上游采用固結(jié)灌漿的方式,將縫隙以及漏洞塞住,從而提高壩體的反身性,并有利于壩體的整體性和承載力的提升。而在下游進(jìn)行埋注灌漿的方式對(duì)漏水通道以及孔洞和縫隙進(jìn)行填補(bǔ),增強(qiáng)壩體的穩(wěn)定性,同時(shí)加強(qiáng)大壩的抗沖擊力。通過這種反向灌漿的方式,能夠在拱壩以及支墩壩中有效提高大壩的防滲性以及穩(wěn)固性,對(duì)重力壩工程只有搞清揚(yáng)壓力并設(shè)排水孔也可采用采用這種方法時(shí)最好是壩前無水。壩面重新剔勾縫,剔縫后,用高標(biāo)號(hào)水泥砂漿干硬性預(yù)縮水泥砂漿或用防水材料配制高標(biāo)號(hào)水泥砂漿勾縫,提高壩面防滲漏能力及壩體穩(wěn)定性、整體性和抗凍融抗風(fēng)浪淘刷能力。

        2.3 混凝土防滲墻技術(shù)

        2.3.1 高壓噴射防滲墻。該種方式主要依賴于高壓射流對(duì)土層造成擾動(dòng),并配合泥漿的灌注,從而使得土層同漿液充分的混合,形成可以提高堤壩防滲性的防滲墻。

        2.3.2 自凝灰漿防滲技術(shù)。該種技術(shù)的發(fā)展基礎(chǔ)是塑性混凝土墻,主要通過自凝灰漿作為灌漿的主要材料,作為造孔的固壁泥漿,由于灰漿中摻入了緩凝劑、膨潤(rùn)土以及水泥,所以當(dāng)完工后材料可以自行凝固,從而有效提高墻體的防滲性能。這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)在國(guó)際上推廣開來,但是我國(guó)對(duì)于該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用才剛剛開始。

        2.3.3 垂直鋪塑。利用鏈斗式挖槽機(jī)進(jìn)行槽孔的挖掘,繼而利用泥漿對(duì)槽孔進(jìn)行固壁,帶槽孔穩(wěn)定后,進(jìn)行防滲薄膜的鋪設(shè),并利用粘土進(jìn)行回填。一般挖槽深度小于15米,槽寬范圍大于15cm小于30cm。這種方式工效相對(duì)較高,適用于砂壤土層。

        2.3.4 水泥土攪拌樁防滲墻。該種方式主要采用攪拌樁機(jī)進(jìn)行施工操作,通過深層灌注漿的攪拌,是土體和水泥充分的混合,經(jīng)過水解、水化以及離子等反應(yīng),完成防滲墻的構(gòu)筑。該種方式對(duì)堤壩進(jìn)行防滲加固主要的要點(diǎn)在于使用設(shè)備漸變,且造價(jià)較低,若墻體厚度大于25cm而小于30cm,那么在15米的深度范圍中,墻體都能夠保存完好。該種方式適用于礫石含量較少的礫石層以及土砂層。

        2.3.5 帷幕灌漿。該種方式的灌漿主要利用了具有凝膠性質(zhì)以及流動(dòng)性質(zhì)的漿液壓入巖層裂隙,漿液硬化膠結(jié)后對(duì)于巖基強(qiáng)度有強(qiáng)化作用,從而提高巖基的抗?jié)B性。我國(guó)常采用的灌漿法為孔口封閉灌漿。

        3 結(jié)束語

        在水工建設(shè)中,水庫大壩是最為重點(diǎn)的施工部分,尤其是防滲加固工程,水庫大壩防滲加固工程是水利工程施工中不可忽視的主要部分,選擇合適的加固方案,采用合適的加固措施就可以保證大壩發(fā)揮其作用,在防洪抗災(zāi)以及蓄水調(diào)節(jié)上充分展現(xiàn)功效,發(fā)揮最大作用,創(chuàng)造更多的效益。我國(guó)水工建設(shè)中,針對(duì)防滲處理十分重視,并在很多工程中針對(duì)防滲處理做出了專門的規(guī)定。同時(shí)在不斷的實(shí)踐中我國(guó)水工建設(shè)的防滲技術(shù)工作取得了較大的進(jìn)展。在我國(guó),大部分堤壩都需要防滲處理,并且該項(xiàng)處理是整個(gè)施工建設(shè)的重要環(huán)節(jié),對(duì)于堤壩的性能有著重要的影響,所以如何提高防滲性并對(duì)堤壩進(jìn)行加固是我國(guó)當(dāng)前水利施工技術(shù)部門所要進(jìn)行研究的重點(diǎn)。

        參考文獻(xiàn)

        [1]梁興輝.淺析水利工程堤壩防滲加固技術(shù)[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2013(30).

        [2]陳若民.淺析水利工程堤壩防滲加固技術(shù)[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2013(7).

        [3]王崴崴,周麗明.淺析水利工程堤壩防滲加固技術(shù)[J].黑龍江科技信息,2013(9).

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