堤坝防渗加固技术综述
2013-01-29贾玉杰
贾玉杰
吉林省双辽市水利局 136400
自改革开放以来,我国的社会经济水平得到了迅速的提高,各领域内的科学技术也取得了极大的进步和发展,这也带动了我国水利工程行业的不断兴起和蓬勃发展。水利工程不仅是我国国民经济结构的重要基础支柱产业,对国民经济发展以及人民生活水平提高都有着极为重要的带动和促进作用。同时,也负担着农业灌溉、日常汲水、防洪、抗旱、减灾等重要社会作用。随着各类水利工程被大规模的建造,在工程实际运行中存在的一些病险隐患也逐渐的显露出来,其中最为主要的就是渗透破坏。本文通过对我国目前水利堤坝工程中的渗漏问题进行简单的分析和总结,并探讨和研究堤坝防渗加固工程中的各种技术方法,从而更好地提高我国水利堤坝工程的防渗处理技术,保证堤坝运行的安全性和可靠性,进而不断推动和促进我国水利行业的进一步发展建设。
1 堤坝工程出险情况分析
1.1 堤坝工程的出险类型
水利堤坝工程的出险种类主要包括有:渗漏、开裂、滑坡、没治等,这其中又以渗漏居多。堤坝出现渗漏险情主要表现为以下三种类型,即:
1)堤基。堤坝基础部分出现的渗漏险情主要是因为堤基的砂层以及砂壤土层的透水性较强。
2)堤身。堤坝主体部分出现的渗漏险情多是因为堤身的填筑密实度不均匀或是组成物质不均匀导致的。堤身渗漏的主要类型包括有脱坡、散浸、跌窝、漏洞等等。
3)堤基与堤身间的接触带。这一部分出现的渗漏险情主要原因是在筑堤时没有进行清基,导致接触带中的物质相对混杂造成的。
1.2 堤坝防渗的处理方案
我国由于地域辽阔、地形复杂,其建造的水利工程也非常多,几乎在各个江、河、湖、海地区均存在规模不一的水利工程。因此,建设施工单位在制定堤坝防渗加固处理方案时,也不能一概而论,而是要根据工程的实际地质条件、水文条件、周围环境以及运行情况等进行科学、合理、针对性的有效制定。具体表现为。
1)坝基防渗。对于那些存在大量砂卵砾石或者土壤粒径较大的坝基,在进行防渗加固施工时,可以通过选用冲击钻联合其他开槽方式的措施,以确保坝基的安全性。
2)堤身防渗。对堤坝主体的防渗加固通常可以选用截渗墙、劈裂灌浆、锥探灌浆等防渗体,从而有效的提高坝体的防渗漏效果。
2 堤坝防渗加固技术分析
目前,在水利堤坝工程的防渗加固技术中,主要包括防渗墙和灌浆法两种防渗措施,具体体现在。
2.1 混凝土防渗墙技术
在混凝土防渗墙技术方法中,主要分为以下四种类型,即:
1)垂直铺塑防渗墙技术。这种防渗墙技术的工效较高,且多应用在沙壤土层的施工中。它的技术方法主要是通过采用链斗式挖槽机,在链斗以及链条的作用下,连续的挖掘出渣,使堤坝主体上形成连续性的孔槽,而后采用水泥浆进行壁体加固,并在成槽之后立即进行防渗薄膜的铺设,最后进行黏土回填。通常情况下,挖槽的宽度一般为15~30cm,深度一般要≤15m。
2)自凝灰浆防渗墙技术。这种防渗墙技术是由塑性混凝土墙延伸变化形成的。它的技术方法主要是将膨润土、水泥以及少量的缓凝剂搅拌混合均匀,使之形成自凝灰浆,并在凝固之前作为固壁泥浆对造孔进行灌注加固,待其自行凝固后,能够有效的在堤坝墙体中起到良好的防渗补强效应。
3)高压喷射防渗墙技术。这种防渗墙技术主要是通过利用高压射流对坝基覆盖层进行冲击扰动,并同时进行水泥浆的灌入,从而使水泥浆液能够同坝基覆盖层的土层颗粒进行充分的掺混搅匀,从而形成牢固性良好的防渗墙。
4)水泥土搅拌桩防渗墙技术。这种防渗墙技术多应用在细粒料的土砂层或是砾石含量较少的砂砾石层的施工中。它的技术方法主要是利用深层搅拌桩机将水泥浆直接喷入土体中,使其充分的混合搅拌,待经过水泥浆液的水解、离子交换、水化等物理化学反应后,自凝硬结形成防渗墙。
2.2 灌浆防渗技术
灌浆防渗技术主要包括三种方法类型,具体体现为:
1)高压填充式灌浆技术。这种灌浆技术多应用在对堤基的基础灌浆施工中,也常用在对堤身溶洞、蚁穴的填充施工中。基础灌浆法多应用于因基础不良导致形成的管涌问题的治理施工中,施工时应在需要灌浆的堤段顶部采用50m的工程钻机进行钻孔,其孔距一般在1.5~2.0m之间,灌浆压力大约保持在127.40~166.60kPa之间。并将套管延伸下置到填土层,以确保堤坝堤身的干燥。将水泥浆灌入堤坝基础部分的砂砾层中,而后逐层提升至土层,并用黄泥浆进行封孔处理。在溶洞、蚁穴的填充灌浆中,施工人员应在需要填充的溶洞或蚁穴四周采用30型钻机进行布孔,并将水泥浆灌入孔内使之形成包围圈,最后再进行灌浆填充。
2)低压速凝式灌浆技术。这种灌浆技术多应用在高危水位下进行抢险堵塞管涌的施工中。其主要方法是依照管涌的具体地质情况和位置,恰当的选择钻机(30型或50型)进行钻孔,待完成后,将大米、黄豆等浸水即可膨胀的物质注入孔中,以提高管涌中的阻力,从而达到减缓水流速度,防止水泥浆流失的目的。最后,再将水泥浆(加入速凝剂)以<49kPa压力向孔内逐渐的灌入。
3)劈裂式帷幕灌浆技术。这种灌浆技术多用来对堤身进行加固,以确保堤身的安全性。它的方法主要是依照堤坝的实际曲直情况,通过直线布孔或梅花形布孔等方式利用浅孔轻便钻机等钻具,沿着堤坝的轴线自顶部距堤外肩约1.5m的部位以大约3m的距离进行钻孔。施工人员要自下而上、少灌多复的进行灌浆,泥浆要循序渐进、从稀到稠。
3 结语
总之,随着我国经济社会的不断发展以及科学技术的快速进步,我国的水利工程事业也日渐成熟,在规模上得到了极大地扩大和发展。然而在施工使用过程中,水利堤坝工程仍然存在一些问题和隐患,尤其是堤坝的渗漏问题,更是影响和威胁水利工程正常运行的常见安全问题。因此,施工单位在堤坝建造过程中,必须通过采取科学、有效、合理、针对性的防渗加固技术,并在实际的施工过程中不断的改进和提高技术水平,从而更好地强化堤坝防渗加固处理的质量安全和技术水平,进而更好地促进和推动我国水利事业的高效、安全、稳定、经济、可持续建设发展。
[1]王崴崴,周丽明. 浅析水利工程堤坝防渗加固技术[J]. 黑龙江科技信息,2013(09)
[2]杨步松. 阐述堤坝防渗加固技术的创新与应用[J]. 中国水运(下半月),2011(07)
[3]王安元. 水利工程堤坝防渗加固技术措施探讨[J]. 中国新技术新产品,2013(15)
[4]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)
[5]杨娜,庄陆挺. 浅析水利工程堤坝防渗加固技术[J]. 黑龙江科技信息,2013(10)