水利工程中堤壩加固防滲施工技術

時間：2022-10-05 17:38:59 土木工程畢業(yè)論文我要投稿

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水利工程中堤壩加固防滲施工技術

　　水利工程中堤壩加固防滲施工技術

水利工程中堤壩加固防滲施工技術

　　摘要：隨著時間的推移，由于各種客觀的原因，堤壩或多或少的都出現(xiàn)一些滲漏的問題，結合實際情況選擇合理的施工方案加固防滲是水利建設單位首要解決的問題，文章主要簡要分析堤壩加固防滲施工的有關問題，僅供參考和借鑒。

　　關鍵詞：堤壩;加固防滲;水利工程;灌漿施工;灌漿設計

　　由于歷史的原因，現(xiàn)有的水工建筑大部分都已修建多年，加上舊時的施工技術還不夠完善，導致部分水工建筑存在滲漏等安全隱患，因此對這些大壩進行加固防滲施工迫在眉睫，同時選擇哪種加固防滲施工技術尤為重要。

　　在各種加固防滲技術中，劈裂灌漿施工技術運用最為廣泛，在大壩防滲漏處理和工程加固處理中具有明顯的技術優(yōu)勢與經(jīng)濟效益，在文章中進行簡要的分析。

　　一、當前我國堤壩的狀況

　　我國水資源豐富，水庫數(shù)量全世界排第一，其中大、中、小水庫加起來有9萬余座之多，水岸堤防共計27萬余千米，這些水利工程在經(jīng)濟建設和抗洪抗旱方面起到了非常大的作用。

　　隨著時間的流逝，很多水壩年久失修，存在著一定的安全隱患，既不能為經(jīng)濟建設做出應有的貢獻，也無法保證廣大人民的生命財產(chǎn)安全，偶爾還有決堤潰壩事故的發(fā)生，因此，大壩安全備受關注。

　　對已發(fā)生的大壩事故進行分析，事故發(fā)生原因大致可以歸結為以下幾類：滲漏管破損導致滲漏約占31.7%，壩體裂縫導致滲漏約占25.3%，運行年份長且年久失修導致事故發(fā)生的約占14.2%，由于大壩護坡坍塌導致事故發(fā)生的約占6.5%，其他原因?qū)е率鹿拾l(fā)生約占11.4%。

　　以上分析中得出：對問題大壩進行加固防滲或工程修改勢在必行。

　　這就需要研究一種工藝簡單，造價低廉，效率高的防滲技術來處理這些問題大壩。

　　在現(xiàn)有的各種防滲技術當中，劈裂灌漿防滲加固技術運用最為廣泛，比較符合現(xiàn)實的需要，具有多、快、好、省的特點，是最適用且效率最高的技術之一。

　　二、劈裂灌漿

　　1、劈裂灌漿技術的施工工藝

　　劈裂灌漿技術方案最主要的特點是造價低、施工快。

　　劈裂灌漿的主要施工工藝是：施工過程中沿壩軸線布孔，由于壩體小主應力大體上沿壩軸線分布，施工過程中利用灌漿壓力沿壩軸線將壩體劈裂，然后灌入泥漿構造漿體防滲帷幕，在構造帷幕的同時還消除了壩體中原本存在的裂縫和洞穴等壩體隱患，也就是說在防滲的同時還達到了加固的目的，這種施工工藝即簡便易行又經(jīng)濟合理。

　　灌漿材料采取就近原則，這樣就可以有效降低工程成本，同時還減少了對壩體周圍環(huán)境的污染問題。

　　劈裂灌漿技術另一個優(yōu)點就是在構造新施工技術的同時不需要釋放原有的壩體應力，這一優(yōu)點使得劈裂灌漿技術有很廣的適用范圍。

　　這一特點是劈裂灌漿技術與其他技術的區(qū)別所在，其它防滲技術大多數(shù)采用的是制作新的防滲體這一方法，而不是對原有的壩體進行恢復，這種做法首先造成一種浪費，然后新做的防滲體的斷面無法與原有的防滲體進行調(diào)節(jié)，防滲效果不佳。

　　綜上所述，在對各種防滲技術進行對比以后可以發(fā)現(xiàn)，劈裂灌漿技術無論是在施工工藝、工程造價還是在防滲效果方面都要優(yōu)于其它方法，值得大力推廣。

　　2、我國劈裂灌漿技術的發(fā)展

　　在我國，目前劈裂灌漿技術的主要作用對象為低壩，80 年代通過大量的實踐證明了壓力劈裂壩體灌漿的可行性，同時在實踐過程中劈裂灌漿工藝合理、機理明確、灌漿質(zhì)量好、施工速度快，經(jīng)濟效益好等優(yōu)點被逐步證明。

　　劈裂灌漿被大力推廣并得到進一步的研究，取得了豐富的研究成果。

　　劈裂灌漿技術發(fā)展到現(xiàn)在已經(jīng)相當?shù)某墒�，該技術現(xiàn)在主要的作用對象為均質(zhì)壩和心墻壩，而且對壩體質(zhì)量交叉，壩體存在裂縫或空隙、下游坡漏水，甚至存在滲透變形的壩體也同樣適用。

　　單劈裂灌漿并不是適用于所有的情況，以下幾種情況就不適用：一是粗砂及卵礫石壩基，二是壩體存在滑坡裂縫，三是斜墻壩和面板堆石壩。

　　這些壩體都不適用于劈裂灌漿技術。

　　三、灌漿設計

　　文章以某一中型水庫為例對灌漿設計進行簡要分析。

　　對于水庫圍壩而言，解決壩體與壩基接觸面的滲漏是灌漿防滲加固的重點，主要目的是防止壩體和壩基的滲透破壞。

　　灌漿的同時還對圍壩壩體進行了加固，相當于間接增加了水庫的蓄水能力。

　　3.1 灌漿孔布置

　　根據(jù)圍壩的實際情況，布設兩排孔平行壩于軸線。

　　主排孔與前壩肩相距2 米，鉆孔深度8米，深入壩基的深度為3米，這種結構的主要目的是為了滿足壩體和壩基的防滲要求，構造漿體防滲帷幕。

　　主排孔與副排孔相距3米，鉆孔深4米，這樣就能使得壩體產(chǎn)生濕陷固結，達到改善和調(diào)整壩休內(nèi)部應力狀態(tài)的目的。

　　主排孔和副排孔間距均設計為4米，然后在施工過程中將主排孔最終孔距加密到2米。

　　3.2 裝液材料和灌裝質(zhì)量

　　保證灌漿質(zhì)量最重要條件就是必須選用合適的漿液。

　　對漿液的一般要求主要有：穩(wěn)定性高、可灌性好、析水固結快，最終形成的漿體具有防滲性能強的特點。

　　在很多工程施工中，結合壩體特點為便于就地取材會將灌漿土料選擇為粉質(zhì)壤土。

　　對灌漿的質(zhì)量要求主要把握好以下幾個方面：①主排孔形成豎直連續(xù)的漿體防滲帷幕;②有效防滲帷幕厚度15cm 以上;③漿體的干容重1.609/cm3;④漿體的滲透系數(shù)1×10- 6cm/s。

　　劈裂灌漿的過程是先壓密后劈裂，土體和漿液的作用過程可分為三個步驟：第一：初始鼓泡壓密，第二：劈裂流動，最后是被動土壓力階段。

　　四、灌漿施工

　　在灌漿的時候所采用的原則是先兩邊后中間的原則，內(nèi)外坡的兩排孔最先灌漿，這兩排孔完工三到五天后，水分會逐漸滲透，應力會得到調(diào)整，此時再進行中間一排孔的成孔和灌漿。

　　第一、隨著成孔和灌漿的逐步增加，在灌漿過程中應采用間隔成孔和灌漿的方法，如果采用一次性成孔有可能產(chǎn)生穿孔現(xiàn)象。

　　第二、灌漿施工過程中，采用鉆孔一次鉆孔到位、自下而上分段、孔內(nèi)純壓式拔管灌漿工藝，孔內(nèi)灌漿分段的長度一般為二到三厘米，一個孔分為兩段灌漿，先對孔的下段(孔深二到三米)進行純壓式灌漿，待達到灌漿結束標準后，再拔管對上段進行純壓式灌漿。

　　第三、灌漿材料：灌漿材料是指為了達到防止?jié)B漏增加承載能力、及提高構筑物整體性能等效果，在高壓作用下注入巖石、地層或構筑物的孔洞、縫隙里的流體材料。

　　在施工中一般采用黏土和水泥的混合材料進行灌漿，黏土和水泥的配比為9：1;這樣配比的灌漿既有粘土漿的漿液穩(wěn)定性好的優(yōu)點，也有水泥漿的結石強度高的優(yōu)點，這里一定要注意比例問題，水泥的比例并不是越高越好，為了達到工程實際效果黏土和水泥的比例必須要嚴格控制，灌漿材料以就近原則為宜，土料以粉質(zhì)黏土或重粉質(zhì)壤土為最佳，根據(jù)相關規(guī)范要求做相關試驗檢測土料場土樣作，檢測土料的有機質(zhì)含量、顆粒組成、容質(zhì)量、堿性物質(zhì)含量、塑性指數(shù)、液限等是否滿足施工的具體要求。

　　堤壩劈裂灌漿施工專業(yè)性強、施工要求高。

　　單憑一個好的灌漿設計是無法達到好的灌漿質(zhì)量的，還需要高質(zhì)量高經(jīng)驗的施工隊伍的施工配合。

　　施工隊伍必須具有對灌漿施工過程進行全面監(jiān)測的能力和手段，在整個灌漿的過程中，對灌漿工程進行全面監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)異常及時向建設和設計單位反映情況，并能及時地采取正確的處理措施，使隱患消滅在萌芽之中。

　　參考文獻：

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　　[3]鄒振宇.廣東省大中型水庫土石壩工程滲漏問題及處理[J].廣東水利水電，2011，(5).

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