喬鳴 范金穎
摘要:防滲加固問題一直是水利工程施工中重要的環(huán)節(jié)。本文闡述了堤壩工程出險種類及施工方案,對堤壩防滲加固技術(shù)進(jìn)行了探討。
關(guān)鍵詞:水利工程堤壩防滲加固
一、堤壩工程防滲加固技術(shù)
1 堤壩防滲處理
堤壩防滲處理原則和主要處理方法。針對上述幾種情況,我國防滲一般采用灌漿或防滲墻措施來處理滲透或降低浸潤線,采用防滑樁或壓重等措施來提高抗滑穩(wěn)定性安全系數(shù)?;碌奶幚肀容^復(fù)雜,要從滑坡的起因上解決問題。最好的途徑是降低壩體浸潤線或提高土體強(qiáng)度指標(biāo)。近些年來,隨著土工合成材料的發(fā)展,用土工膜或復(fù)合土工膜防滲和用加筋材料提高土體穩(wěn)定性得到越來越廣泛的應(yīng)用。對壩基滲漏的處理一般依據(jù)上游“鋪、截、堵”,下游“導(dǎo)、減、排”的原則所謂“鋪、截、堵”就是修建鋪蓋、防滲墻和帷幕灌漿等以減小滲漏量;“導(dǎo)、減、排”是修建導(dǎo)滲反濾體、減壓井、排水溝等以降低揚(yáng)壓力。
2 堤壩灌漿防滲方法
2.1通過灌漿加固,形成防滲體此方法適用于漿砌石重力壩。壩上游面固結(jié)灌漿,堵塞漏洞和縫隙,加固補(bǔ)強(qiáng)壩體和提高防滲性能,以進(jìn)一步提高壩體的承載能力和完整性。壩下游面追蹤固結(jié)灌漿,在下游壩面有漏水或溶蝕物出逸的地方,造成水平孔或斜孔,埋注漿管進(jìn)行灌漿,以堵塞漏水通道和壩體空洞、裂縫,加固壩體,增加壩面穩(wěn)定性和抗沖刷能力這種反向灌漿工藝,非常適合拱壩和支墩壩工程,對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最好是壩前無水。壩面重新剔勾縫,剔縫后,用高標(biāo)號水泥砂漿干硬性預(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。此方法即“前堵、中截、后追蹤”灌漿治漏加固法。
2.2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(jī)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(jìn)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(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。
2.3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(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)(如黃豆、大米),再以小于49kPa的壓力徐徐向孔內(nèi)灌入加進(jìn)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。
2.4劈裂式帷幕灌漿法。所謂劈裂式帷幕灌漿,主要用于加固堤身,防止堤身滲漏。其方法是根據(jù)堤壩曲直不同情況,用淺孔輕便鉆機(jī)或更簡單的鉆具,分別采用梅花形布孔和直線布孔方式,沿堤壩軸線從堤頂離堤外肩1.5m處鉆孔,一般孔距3m,孔深根據(jù)堤身情況分別以鉆透堤身填土或穿過堤身鉆入基礎(chǔ)1~2m為宜。灌漿時由下而上,少灌多復(fù);泥漿由稀到稠,循序漸進(jìn);壓力由大到小,靈活掌握。這樣,可以較好地處理灌漿中出現(xiàn)的冒漿、串漿、滑坡、局部隆起等各種問題,使灌入的泥漿沿堤的軸向形成一道帷幕,達(dá)到改善堤身質(zhì)量、提高堅(jiān)固度和防止?jié)B漏的目的。
二、混凝土防滲墻技術(shù)
1 自凝灰漿防滲墻。自凝灰漿防滲墻是在塑性混凝土墻的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的。使用水泥、膨潤土并摻入少量緩凝劑制成“自凝灰漿,在凝固前可作為造孔中的固壁泥漿,完工后自行凝固,形成墻體起防滲補(bǔ)強(qiáng)作用。該技術(shù)在美國、法國等國家均已使用,我國尚處于起步階段。
2 高壓噴射防滲墻。高壓噴射防滲墻是借助于高壓射流沖擊擾動壩基覆蓋層,同時灌入水泥漿,使?jié){液與被灌地層土顆粒摻混,形成防滲墻。
3 水泥土攪拌樁防滲墻。運(yùn)用深層攪拌樁機(jī)把水泥漿噴人土體并攪拌,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98x104m2,占總成墻面積的69%。其優(yōu)點(diǎn)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(xì)粒料的土砂層及含少量礫石的砂礫石層。
三、總結(jié):我國有許多水利堤壩需要進(jìn)行防滲處理,堤壩防滲加固尤為重要。因此,提高水利工程堤壩防滲加固技術(shù),對我國水利工程意義重大。