水利工程堤壩防滲加固技術(shù)要點(diǎn)探討

1、水利工程堤壩防滲加固技術(shù)要點(diǎn)探討 水利工程堤壩防滲加固技術(shù)要點(diǎn)探討 摘要：現(xiàn)代水利水電樞紐工程除險(xiǎn)加固,多可以采用防滲、灌漿的方法得到有效處理。針對(duì)不同型水利水電樞紐工程的不同特點(diǎn),采取不同的方法。防滲技術(shù)具有占地少、設(shè)備簡單、灌漿工效高、造價(jià)低、對(duì)建筑物影響小的特點(diǎn),所以得到了應(yīng)用較廣。本文在此從水利工程所出現(xiàn)的一些問題出發(fā)，提出了幾點(diǎn)防滲加固的技術(shù)措施。 關(guān)鍵詞：水利工程;施工;防滲;灌漿 Abstract: strengthening the modern water conservancy and Hydropower Project dam, anti-seepage, grouti

2、ng method can be used to effectively processing. According to the different characteristics of different types of water conservancy and Hydropower Engineering, adopt different method. With a small footprint, simple equipment, high efficiency, low cost, grouting effects on buildings small characteris

3、tic of seepage control technique, so get a wide application. Some problems in this paper, starting from the water conservancy project, puts forward technical measures to reinforce some seepage. Keywords: water conservancy project; construction; seepage; grouting 一、我國水利工程存在的問題 我國的小型水利水電樞紐工程為數(shù)眾多,它們分布廣

4、,壩型多樣,發(fā)揮著防洪減災(zāi)的重要作用,同時(shí)為農(nóng)業(yè)灌溉生產(chǎn)和人民生活用水以及工業(yè)用水提供水源。然而,由于它們多屬于特殊歷史時(shí)期的產(chǎn)物,而且經(jīng)過多年的運(yùn)行,其中許多工程都不同程度存在一些病險(xiǎn)問題,屬于水利行業(yè)的重點(diǎn)關(guān)注對(duì)象。這些工程的主要病險(xiǎn)有： 1、防洪標(biāo)準(zhǔn)偏低,達(dá)不到現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn),標(biāo)準(zhǔn)要求。 2、壩體、壩基多有滲漏、滲透破壞等。 3、工程建筑物老化失修。這些病險(xiǎn)不僅造成水利水電樞紐工程不能正常運(yùn)行,不能充分發(fā)揮其效益,而且還嚴(yán)重威脅到下游人民生命財(cái)產(chǎn)的平安,因此急需進(jìn)行除險(xiǎn)加固處理。 病險(xiǎn)水利水電樞紐工程最主要的病征是滲透問題,有地基(包括壩肩)滲透和壩體滲透。根據(jù)不同的壩型、壩基和病因情況,

5、應(yīng)采取不同的處理方法。常用的是防滲墻和灌漿。 二、堤壩工程出險(xiǎn)種類及施工方案 1、水利工程堤防出險(xiǎn)的主要種類 堤防出險(xiǎn)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(xiǎn)情可分為三類：首先，堤身產(chǎn)生的險(xiǎn)情，主要是由于堤身物質(zhì)組成的不均勻性和填筑密實(shí)度的不均勻性造成的，如局部堤段堤身壤土為粉細(xì)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(xiǎn)情，由于筑堤時(shí)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(xiǎn)情，主要是由于堤基存在透水性較強(qiáng)的砂層、砂壤土層所致。 2、水利工程中堤

6、防防滲施工方案的選擇 首先，堤身的防滲處理，可采用截滲墻、錐探灌漿和劈裂灌漿等防滲體。必要時(shí)還可幫堤以加厚堤身或翻挖重新填筑堤身。其次，對(duì)于堤防截滲墻，關(guān)鍵是要采用薄墻和廉價(jià)的材料才能有效地降低工程造價(jià)。目前常用的開槽法、深沉法、擠壓法造墻均可到達(dá)這一要求，其中深沉法造價(jià)最低，在墻深小于20m時(shí)最具競爭力高噴法造墻價(jià)格相對(duì)較高，但在一些施工場地狹窄、地下降礙物較多時(shí)，有較好的適應(yīng)性。第三，對(duì)于砂卵礫石含量較高粒徑較大的地層，那么應(yīng)考慮采用沖擊鉆并配合其他開槽方式成睹，當(dāng)然造墻本錢也會(huì)大大提高根據(jù)堤防工程的特點(diǎn)，對(duì)這類地層險(xiǎn)工段的肪滲處理，也可考慮采用蓋重排水減壓反濾保護(hù)等其他措施。 三、水利工

7、程防滲的處理技術(shù) 針對(duì)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)定性平安系數(shù)?；碌奶幚肀葦M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開展，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(duì)壩基滲漏的處理一般依據(jù)上游“鋪、截、堵，下游“導(dǎo)、減、排的原那么所謂鋪、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。 1、多頭深層攪拌水泥土成墻工藝 多頭深層攪拌樁機(jī)一次多頭鉆進(jìn),把水泥漿噴入

8、土體并攪拌,使土體與水泥漿液混合固結(jié)成一組水泥土樁,樁與樁搭接形成水泥土防滲墻,目前最大成墻深度為22m,水泥土滲透系數(shù)0.3MPa。實(shí)踐證明,多頭深層攪拌水泥土防滲墻防滲效果明顯,在地下防滲工程中質(zhì)量可靠,投資最經(jīng)濟(jì)、最有效,具有一定開展前景。 2、鋸槽法成墻工藝 在先導(dǎo)孔中,鋸槽機(jī)的刀桿以一定的傾角一邊作上下往復(fù)切割運(yùn)動(dòng),一邊以0.81.5m/h的速度(根據(jù)地層狀況)向前移動(dòng)開槽;被鋸切割下來的土體可由反循環(huán)或正循環(huán)方式的排渣系統(tǒng)排出槽外,并采用泥漿護(hù)壁。澆筑塑性混凝土,形成寬度為0.20.3m的防滲墻體。鋸槽機(jī)由行走底盤、動(dòng)力及傳動(dòng)系統(tǒng)、刀桿及支架加壓系統(tǒng)、排渣系統(tǒng)、起重設(shè)施及電氣控制系

9、統(tǒng)組成;傳動(dòng)方式有機(jī)械式與液壓式2種。以不同規(guī)格的刀桿進(jìn)行組合,開槽寬度可達(dá)0.20.5m、深度到達(dá)40m. 3、鏈斗法成墻工藝 由鏈斗式開槽機(jī)排樁上的旋轉(zhuǎn)鏈斗取土,同時(shí)將斜放的排樁下放到成墻深度,開槽機(jī)前進(jìn)開挖溝槽,并采用泥漿護(hù)壁,其澆筑混凝土方法類似鋸槽法。鏈斗式開槽機(jī)的開槽寬度為16-50cm,深度可達(dá)10-15m。適應(yīng)于粘土、砂土和粒徑小于槽厚的、含量小于30%的砂礫石地層。 4、薄型抓斗成墻工藝 采用斗寬為0.3m的薄型抓斗挖土開槽,泥漿護(hù)壁,澆筑塑性混凝土或用自凝灰漿形成薄壁防滲墻,最大成墻深度可達(dá)40m。適用于粘土、砂土及卵石和砂礫的含量與粒徑在一定范圍內(nèi)的土層。 5、射水法成墻

10、工藝 射水法成墻設(shè)備主要由造孔機(jī)、混凝土攪拌機(jī)和澆筑機(jī)組成。成墻厚度為0.22-0.45m,深度可達(dá)30m.成墻垂直精度可達(dá)1/300,適應(yīng)于粘土、砂土和粒徑小于100mm的砂礫石地層. 四、混凝土防滲墻技術(shù) 1、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(dòng)壩基覆蓋層，同時(shí)灌入水泥漿，使?jié){液與被灌地層土顆粒摻混，形成防滲墻。 2、自凝灰漿防滲墻 自凝灰漿防滲墻是在塑性混凝土墻的根底上開展而來的。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。 3、垂直鋪塑 垂

11、直鋪塑是利用鏈斗式挖槽機(jī)，通過鏈條及鏈斗連續(xù)挖掘出渣，形成連續(xù)的槽孔，并用泥漿固壁，成槽后隨即輔設(shè)防滲薄膜，回填粘土。挖槽深度一般15m，槽寬為1530cm。適用于砂壤土層，工效較高。 4、水泥土攪拌樁防滲墻 運(yùn)用深層攪拌樁機(jī)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響，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(diǎn)是造價(jià)低，設(shè)備輕便，墻厚為2530cm時(shí)，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。 5、帷幕灌漿 帷幕灌漿是把一定配合比的具有流動(dòng)性和膠凝性的漿

12、液，通過鉆孔壓入巖層裂隙中，經(jīng)膠結(jié)硬化后提高巖基的強(qiáng)度，改善巖基的整體性和抗?jié)B性。我國常采用孔口封閉灌漿法，隨著二灘、小浪底工程的建設(shè)，國際上一些高效率的施工方法，如GIN灌漿法自下而上純壓式灌漿法等引進(jìn)我國，促進(jìn)了我國灌漿技術(shù)的開展GIN法是前國際大壩會(huì)議主席、瑞土學(xué)者隆巴迪首先提出的。中國水利水電根底工程局夏可風(fēng)在?地基處理新技術(shù)在水利水電工程中的應(yīng)用?一文中指出：GIN法的根本概念是，對(duì)任意孔段的灌漿，其能量消耗均為一個(gè)定值，這個(gè)能量消耗的數(shù)值近似等于該孔段最終灌漿壓力P與灌入漿液體積V的乘積PV，PV就叫作灌漿強(qiáng)度值，即GIN由于裂隙巖體灌漿時(shí)，大裂隙常常注入量大而使用壓力小，細(xì)裂隙常常注入量小而使用壓力高因此，如果在各個(gè)灌漿段的全部灌漿過程中，都控制GIN為一常數(shù)，就可以自動(dòng)地對(duì)開敞的寬大裂隙限制其注入量，對(duì)可灌性差的致密地段提高灌漿壓力。GIN法灌漿自動(dòng)考慮了巖體地質(zhì)條件的實(shí)際不規(guī)那么性，使得沿帷幕體的總注入漿量合理分布。GIN法在歐美一些國家的工程中應(yīng)用，取得了較好的效果。 五、結(jié)束語 建筑