水利工程中堤防防滲施工技術(shù)

水利工程中堤防防滲施工技術(shù)水利工程中堤防防滲施工技術(shù)是特別重要的，技術(shù)的細(xì)節(jié)落實(shí)才能更好的發(fā)揮作用，結(jié)合實(shí)際才能做到最好。我就水利工程中堤防防滲施工技術(shù)和大家說明一下。

堤防是沿河、渠、湖、海岸邊或行洪區(qū)、分蓄洪區(qū)、圍墾區(qū)的邊緣修筑的擋水建筑物,是世界上最早廣為采納的一種重要的防洪工程。筑堤的目的是防備洪水泛濫,愛護(hù)沿岸居民生命財(cái)產(chǎn)和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。河堤約束洪水后,將洪水限制在行洪道內(nèi),使同等流量的水深增加,行洪流速增大,有利于泄洪排沙。筑堤還可圍墾造田。增加農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。堤防還可以抵抗風(fēng)浪及抗御海湖。筑堤時(shí)要對(duì)約束洪水的作用進(jìn)行具體分析規(guī)劃,以確保行洪道達(dá)到設(shè)計(jì)的防洪要求。

1水利工程中堤防出險(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3類:(1)堤身產(chǎn)生的險(xiǎn)情,主要是由于堤身物質(zhì)組成的不勻稱性和填筑密實(shí)度的不勻稱性造成的,如部分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;(2)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:(3)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水利工程中堤防防滲施工方案的選擇

(1)堤身的防滲處理,可采納截滲墻、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。

(2)對(duì)于堤防截滲墻,關(guān)鍵是要采納薄墻和廉價(jià)的材料才能有效地降低工程造價(jià)。目前常用的開槽法、膚淺法、擠壓法造墻均可達(dá)到這一要求,其中膚淺法造價(jià)最低,在墻深小于20m時(shí)最具競(jìng)爭(zhēng)力。高噴法造墻價(jià)格相對(duì)較高,但在一些施工場(chǎng)地狹窄、地下降礙物較多時(shí),有較好的適應(yīng)性。

對(duì)于砂卵礫石含量較高、粒徑較大的地層,則應(yīng)考慮采納沖擊鉆并協(xié)作其他開槽方式成睹,當(dāng)然造墻成本也會(huì)大大提高。依據(jù)堤防工程的特點(diǎn),對(duì)這類地層險(xiǎn)工段的肪滲處理,也可考慮采納蓋重、排水減壓、反濾愛護(hù)等其他措施。

3水利工程中堤防防滲施工技術(shù)

20世紀(jì)70年月以前,我國(guó)堤壩防滲加固技術(shù)較落后,手段單一,較多采納傳統(tǒng)的粘土鋪蓋、粘土截水槽、灌漿等措施。70年月以后,尤其改革開放以來,通過大量的工程實(shí)踐和科學(xué)試驗(yàn),防滲加固技術(shù)進(jìn)展較快,施工設(shè)備、施工方法不斷改進(jìn),施工效率不斷提高,我國(guó)防滲墻的施工水平已跨入了世界先進(jìn)行列。當(dāng)前,進(jìn)展較快、應(yīng)用較多的截滲工藝有:混凝土防滲墻、高壓噴射防滲墻、自凝灰漿防滲墻、垂直鋪塑、水泥土攪拌樁防滲墻、帷幕灌漿等,準(zhǔn)時(shí)把握這些工藝的進(jìn)展動(dòng)態(tài),對(duì)于水利工程的設(shè)計(jì)、施工等都具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

3.1混凝土防滲墻

混凝土防滲墻是20世紀(jì)60年月初進(jìn)展起來的一種垂直防滲技術(shù),目前已成為粒狀地層的主要防滲手段。它不僅可以用于永久性地基防滲,對(duì)正在漏水和存在險(xiǎn)情的堤壩進(jìn)行防滲處理,還可用于臨時(shí)施工圍堰、基坑防滲等。其主要優(yōu)點(diǎn)是能有效地掌握墻厚,墻段之間結(jié)合緊密,安全牢靠。

目前,防滲墻的施工技術(shù)有了很大進(jìn)展,消失了許多造墻、造孔的新技術(shù)。在墻體材料方面,有鋼筋混凝土、一般混凝土、塑性混凝土、自凝灰漿和固化灰漿等。在深度方面,加拿大馬尼夸根3號(hào)土壩的混凝土防滲墻深度已達(dá)131m;我國(guó)小浪底大壩的混凝土防滲墻最大深度為81.9m,三峽水庫(kù)二期圍堰混凝土防滲墻最大深度為73.5m,2023年實(shí)施的新疆下坂地水利樞紐壩基混凝土防滲墻深度已達(dá)102m。在造孔機(jī)具方面,有正、反循環(huán)沖擊鉆機(jī)、抓斗機(jī)、鏈斗(刮板)式挖槽機(jī)、射水成槽機(jī)、鋸槽機(jī)、振動(dòng)板樁、振動(dòng)切槽、振動(dòng)沉膜等。目前,淺薄型防滲墻深度一般為10~20m左右,最大≤30m,厚度10~25cm、最大≤30cm。這類防滲墻除可用于水頭較小、壩基厚度≤30m的土石壩防滲外,主要被用作江河堤防工程。深厚型防滲墻一般用在承受水頭20m、墻深30m以上的大壩和險(xiǎn)要地段的堤防工程中。其厚度一般60~80cm,最大為130cm。為保證底部墻段的有效連接,一般是墻越深厚度越大。墻體材料多為一般混凝土或塑性混凝土,依據(jù)地層和防滲要求確定。一般是承受的水頭越大、透水性越強(qiáng),要求的防滲性能越高,墻體剛性也越大。

3.2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(dòng)壩基掩蓋層,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。近年來,山東省水利科學(xué)討論院王明森等科技人員,在多年高噴實(shí)踐的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了大粒徑地層高壓噴射灌漿構(gòu)筑防滲墻技術(shù)的討論,形成以高壓射漿、高噴漿液的合理選用為特色的大粒徑地層高噴施工技術(shù),在多項(xiàng)工程中進(jìn)行推廣應(yīng)用,效果良好。王明森在《大粒徑地層高壓噴射灌漿構(gòu)筑防滲墻技術(shù)討論》中認(rèn)為:大粒徑地層采納高噴灌漿進(jìn)行防滲加固施工,為達(dá)到經(jīng)濟(jì)、高速、優(yōu)質(zhì)完成任務(wù),必需實(shí)行綜合性的技術(shù)措施。利用潛孔錘套管跟進(jìn)造孔是解決大粒徑地層成孔的較為抱負(fù)的技術(shù)。

3.3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)上進(jìn)展而來的。使用水泥、膨潤(rùn)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(guó)、法國(guó)等國(guó)家均已使用,我國(guó)尚處于起步階段。

3.4帷幕灌漿

帷幕灌漿是把肯定協(xié)作比的具有流淌性和膠凝性的漿液,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(guó)常采納孔口封閉灌漿法,隨著二灘、小浪底工程的建設(shè),國(guó)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(guó),促進(jìn)了我國(guó)灌漿技術(shù)的進(jìn)展。GIN(GroutingIntensityNumber)法是前國(guó)際大壩會(huì)議主席、瑞土學(xué)者隆巴迪首先提出的。中國(guó)水利水電基礎(chǔ)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法的基本概念是,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),大裂隙經(jīng)常注入量大而使用壓力小,細(xì)裂隙經(jīng)常注入量小而使用壓力高。因此,假如在各個(gè)灌漿段的全部灌漿過程中,都掌握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)章性,使得沿帷幕體的總注入漿量合理分布。GIN法在歐美一些國(guó)家的工程中應(yīng)用,取得了較好的效果。

我國(guó)于1994年引進(jìn),曾在湖南江埡水利樞紐、長(zhǎng)江三峽水利樞紐等工程中進(jìn)行過灌漿試驗(yàn)。黃河小浪底水利樞紐在充分進(jìn)行灌漿試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,提出了以孔口封閉法為基礎(chǔ),嫁接GIN法,取二者之長(zhǎng)并在防滲帷幕工程中應(yīng)用,取得了滿足的效果。

當(dāng)前,各種新的截滲工法不斷消失,正朝著深度更大、效率更高、適應(yīng)性更廣的方向進(jìn)展。今后,在高效工法以及不同工法的組合應(yīng)用等方面仍有寬闊的進(jìn)展前景。水利工程簡(jiǎn)單的地質(zhì)條件、多樣化的筑壩材料以