王茂森
摘 要:水利工程是人們在生活及生產(chǎn)中根據(jù)實際需要而對水資源的運行方式進行改造的工程,對于減緩洪澇災(zāi)害的危害程度及對水資源的合理利用都起到了非常重要的作用。目前我國的水利工程有大、中、小型之分,但在這些水利工程中很大一部分在運行一定時間內(nèi)都會有壩體和壩基滲漏的病害發(fā)生,從而導致水利工程的正常運行受到影響,同時下游人民群眾的生命和財產(chǎn)安全也受到一定的威脅。所以針對于滲漏病害的發(fā)生,應(yīng)及時采取科學有效的加固處理措施,使水利工程得以健康運行,并發(fā)揮其應(yīng)有的作用。
關(guān)鍵詞:水利工程;堤壩;防滲加固;技術(shù)措施
目前在我國的眾多水利工程中,由于設(shè)計、施工及維護中存在不足之處及運行時間長等原因,都存在不同程度的滲漏情況,這些病險如果不及時進行加固處理,極易導致險性的發(fā)生。所以對于出現(xiàn)滲漏的堤壩要及時的采取有效的措施對其進行加固,延長使用壽命,為我國的經(jīng)濟發(fā)展創(chuàng)造有利的環(huán)境。
1 堤壩工程出險種類及施工方案
1.1 水利工程堤防出險的主要種類
堤防出險包括滲透破壞、滑坡、開裂和沒治,其中以滲透破壞為主。滲透破壞主要表現(xiàn)為集中滲漏、管涌、流土、接觸沖刷、接觸流土。堤防滲透破壞險情可分為三類:首先,堤身產(chǎn)生的險情,主要是由于堤身物質(zhì)組成的不均勻性和填筑密實度的不均勻性造成的,如部分堤段堤身壤土為粉細砂、砂壤土或存在孔洞、裂縫等,主要表現(xiàn)為散浸、脫坡、漏洞、跌窩等。其次,堤身和堤基接觸帶產(chǎn)生的險情,由于筑堤時未清基,堤身堤基接觸帶物質(zhì)較混雜。第三,堤基產(chǎn)生的險情,主要是由于堤基存在透水性較強的砂層、砂壤土層所致。
1.2 水利工程中堤壩防滲施工方案的選擇
在設(shè)計防滲施工方案之前,應(yīng)該對出現(xiàn)滲漏的原因進行分析,對地質(zhì)情況有所了解,然后再設(shè)計防滲方案。在防滲施工方案設(shè)計階段,要充分的考慮到原有結(jié)構(gòu)的屬性,在新修部分與原有結(jié)構(gòu)之間的銜接要合理處理,防止因為新舊混凝土存在性能方面的差異而再次出現(xiàn)滲漏。對于堤身的處理,可以采用截滲墻和灌漿技術(shù),在必要的時候,還可以對堤身進行加厚,或者是拆除后重新填筑。在考慮施工技術(shù)可靠性的基礎(chǔ)上,還應(yīng)該考慮到施工方案的經(jīng)濟性,在保證質(zhì)量的基礎(chǔ)上,選擇經(jīng)濟性較好的施工方案。應(yīng)該根據(jù)施工現(xiàn)場的實際情況選擇適宜的施工技術(shù),提高堤壩的加固效果,保證施工的質(zhì)量。
2 堤壩工程防滲加固技術(shù)分析
2.1 堤壩防滲處理
對于堤壩的防滲處理一般都是采用灌漿技術(shù)或者是防滲墻的方法,可以對滲漏的地方進行防滲處理或者是將浸潤線降低,然后利用防滑樁來提高穩(wěn)定性。對于堤壩滑坡的處理比較復雜,要想處理好滑坡,還應(yīng)該對起因進行分析,然后有針對性的采取防治措施,可以通過降低浸潤線,或者是提高材料的強度來實現(xiàn),在現(xiàn)階段使用比較多的是土工膜和復合土工膜,可以有效的提高穩(wěn)定性。在對壩基的滲漏處理技術(shù)中,一般對于上游的滲漏都會采用防滲墻和灌漿等實現(xiàn)加固,對于下游滲漏可以修建減壓井或者排水溝等措施,以此來降低揚壓力。
2.2 堤壩灌漿防滲的幾種方法
2.2.1 劈裂式帷幕灌漿法。這種灌漿法主要是用于防止堤身滲漏而采用的,對堤身起到加固的作用。在灌漿之前,要在堤身頂部進行鉆孔,鉆具的選擇要根據(jù)堤壩的實際狀況來選擇,可以使用比較輕便的鉆具。布孔方式可以是梅花形也可以是直線型,根據(jù)實際情況而定。位置為在堤身頂部距離堤的外肩1.5米處開始鉆孔,然后每個孔之間的距離一般為3米,深度可以自行掌握,一般為鉆到堤身以下1-2米左右。灌漿的過程為從上至下,每次的數(shù)量要少,增加次數(shù)。漿液的粘稠度從稀到稠,壓力從大到小,以防在灌漿的過程中出現(xiàn)冒漿和串漿的現(xiàn)象,這樣在堤身內(nèi)就會形成一道帷幕,可有效的提高堤身的質(zhì)量,提高堤身的堅固性,防止?jié)B漏。
2.2.2 低壓速凝式灌漿法。這種灌漿方法一般用于高危水位下?lián)岆U堵塞管涌,它可根據(jù)管涌所處位置的地質(zhì)情況(即粘土層或砂礫層)分別采用30型鉆機或50型鉆機鉆孔,然后先向孔內(nèi)注入浸水后即膨脹的物質(zhì)(如黃豆、大米),再以小于49kPa的壓力徐徐向孔內(nèi)灌入加進速凝劑水玻璃的水泥漿。注入膨脹物質(zhì)是為了加大管涌內(nèi)阻力,減慢管涌內(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。用于基礎(chǔ)灌漿時,須用50m工程鉆機在需灌的堤段從堤頂鉆孔,孔距1.5~2.0m,孔深以鉆入基礎(chǔ)穿過砂層進入礫石層2m左右為宜。灌漿時壓力一般為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,灌漿用30型鉆機先在蟻穴或溶洞周圍布孔灌入泥漿,形成包圍圈,然后進行填充,則填滿為止。
2.3 混凝土防滲墻技術(shù)
2.3.1 高壓噴射防滲墻
這種方式主要是對于壩體有裂縫的現(xiàn)象,通過高壓噴射的方法,將混凝土射向壩基的覆蓋層,在將覆蓋層擾動之后,使?jié){液與被灌層的顆粒充分的融合,從而形成防滲墻,對原有墻體進行保護。
2.3.2 自凝灰漿防滲墻
這種防滲技術(shù)目前在我國還處于起步階段,但是在美國和法國等國家已經(jīng)應(yīng)用的比較廣泛,并且防滲效果較好。主要是在塑性混凝土墻的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的,在灰漿中摻入水泥、膨潤土等制成自凝灰漿。在泥漿凝固以前可以作為固壁泥漿使用,施工完成以后可以自行凝固,在形成墻體以后可以起到防滲的作用。
2.3.3 水泥土攪拌樁防滲墻
運用深層攪拌樁機把水泥漿噴入土體并攪拌,使水泥與土體混合,經(jīng)水泥的水解、水化和離子交換等一系列反應(yīng),硬結(jié)成墻2002年長江堤防防滲工程中被廣泛應(yīng)用,共造墻98×104m2,占總成墻面積的69%。其優(yōu)點是造價低(90~130元/平方米),設(shè)備輕便,墻厚為25~30cm時,在深15m范圍內(nèi)墻體完整性較好。適用于細粒料的土砂層及含少量礫石的砂礫石層。
3 結(jié)束語
近年來水利工程在防治洪澇災(zāi)害中發(fā)揮了非常重要的作用,所以保證水利工程的質(zhì)量具有非常重要的意義。在長期使用的過程中,由于缺乏日常維護,都不同程度的出現(xiàn)了滲漏,威脅到水利工程的質(zhì)量。滲漏是水利工程中最為常見的病害,其對水利工程功能的正常發(fā)揮具有極大的威脅,因此需要我們在施工中不斷提高對病害的處理技術(shù)水平,增強施工中的質(zhì)量控制措施,從而保證水利工程安全穩(wěn)定的運行,為我國的經(jīng)濟發(fā)展創(chuàng)造有利的環(huán)境。
參考文獻
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