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  • 水利水电论文:水利堤坝工程加固在堤坝中的应用



    步步高论文发表www.lunwenup.com 更新时间:2016-04-30 22:39
      目前有一些带病运行的病险工程,其中相当一部分存在防渗加固的问题,一方面要及早采取必要的处理措施,确保工程安全运行。另一方面要加强这方面的研究,不断创新防渗加固措施,将有限材料和经济合理利用以取得最大效益仍是以后相当一段时间的研究课题。同时,各种新的截渗工法不断出现,正朝着深度更大、效率更高、适应性更广的方向发展。今后,在高效工法及不同工法的组合应用等方面仍有广阔的发展前景。水利工程复杂的地质条件、多样化的筑坝材料以及多种运用工况,决定了在渗流方面的不同特点,应根据各种不同的状况,从安全、经济、工效、可行性等方而进行全而分析,确定适宜的防渗加固方案。
      1主坝渗漏的原因分析
      工程修建前没有进行地质钻探测绘,大坝基础地质资料不详。施工时裸露的坝基河床全部是砂卵石,整个大坝基础长70m,基岩为中厚层硅质灰岩夹层状硅质岩。原估计清基深6m可达基岩,实际开挖时有一段长13m,清基9m深仍未达基岩。施工时渗水量很大,难以抽干,为了在汛前完工,清基很不彻底,大坝基础有29m长,深度为2.8m~5.86m的砂卵石层没有开挖,该卵石层粒径为3cm~14cm,还混有漂石,其级配差,无胶结,透水性强。当时仅在砂卵石层上浇了一层1.5m厚的混凝土作为浆砌石坝的基础垫层。-两坝肩接头均为薄层状硅质岩及薄层含硅灰岩夹中厚层灰岩,其中薄层硅质岩厚8m~15m,极为破碎、岩芯呈粗砂或碎石状。由于当年施工时搞人海战术,昼夜施工,使施工质量难以控制,如主体工程砌筑质量差;大坝浆砌砂浆标号高低不一等,使得施工质量缺乏有力控制。水库水经水质分析对砼有溶出性、分解性侵蚀,随着潜蚀渗透年限的增长,渗漏逐步加剧。
      2防渗加固施工工艺 
      2.1混凝土防渗墙:深厚型防渗墙一般用在承受水头>20 m,墙深30m以上的大坝和险要地段的堤防工程中。其厚度般60~80cm,最大为130cm。为保证底部墙段的有效连接,一般是墙越深厚度越大。墙体材料多为普通混凝土或塑性混凝土,根据地层和防渗要求确定。 
      2.2高压喷射防渗墙:高压喷射防渗墙是借助于高压射流冲击扰动坝基覆盖层,同时灌入水泥浆,使浆液与被灌地层土颗粒掺混,形成防渗墙。此法既可作定喷或摆喷,也可使用旋喷或多排孔构建厚墙。既可用于细颗粒地层,也可用于大颗粒地层。高压喷射构筑防渗墙法施工简单、速度快。造价较低,但深度>20m时底部成墙的连续性不易保证。
      2.3自凝灰浆防渗墙:自凝灰浆防渗墙是使用水泥、膨润土并掺入少量缓凝剂制成“自凝灰浆”。在凝固前可作为造孔中的固壁泥浆,完工后自行凝固,形成墙体起防渗补强作用。该技术在我国尚处于起步阶段。 
      2.4垂直铺塑:垂直铺塑是利用链斗式挖槽机,通过链条及链斗连续挖掘出渣,形成连续的槽孔,并用泥浆固壁,成槽后随即辅设防渗薄膜,回填粘土。挖槽深度一般≤15m,槽宽为15~30cm。适用于砂壤土层,工效较高。
      3水坝防渗加固措施
      3.1水坝基础防渗加固措施:在工程防渗处理时,是“上堵”还是“上堵”与“下排”相结合,应按照技术可靠经济合理的原则,根据防渗条件和要求,结合当地具体情况,通过方案比较,慎重研究确定。灌浆方法与基础覆盖层地质情况有密切关系,往往存在可灌性的问题,单价也不太低。截水槽回填粘土方法,要求严格控制质量,仅适用于粘土斜墙坝和均质坝,而且覆盖层厚度一般不能深于15m。人工连锁井柱是以人工开挖套井,浇筑混凝土井圈。已有多处工程采用这一措施,基本上是可靠的,可以不用开挖机械设备,但覆盖层不能太深,否则施工有困难,进度也比较慢。砂浆板桩是在钢板桩的腹部焊上钢管,用高压水打入覆盖层中,然后在拔起板桩的同时,通过钢管灌入水泥砂浆,形成防渗墙。基本上也是可靠的。高压定向喷射灌浆构筑板墙在技术上是可靠的,也是经济的。 
      3.2堤坝坝体防渗加固措施:一般处理措施有混凝土防渗墙、灌浆、大开挖回填防渗体、劈裂灌浆和振冲加固等。混凝土防渗墙的措施,已如前述。灌浆方法是针对裂缝部位打孔,然后灌浆,只能起到一定的加固作用。大开挖回填防渗体,工程量太大,在一个非汛期内不能完成。劈裂灌浆方法是利用位于坝轴线小主应力处,有控制的灌泥浆劈裂坝体,形成泥浆墙,并利用浆体与坝体互压作用,既达到防渗作用,又可加固坝体。机理明确,施工速度快,成本低。振冲法是加固土坝沙基和质量差的沙壳坝体的一项有效处理措施。可以避免大面积的砂基水下开挖,为地震区加固土坝砂基、砂壳坝体创造出一条新的途径。 
      3.3输水洞(管)加固措施:堤坝内埋管出现断裂,严重渗水,将危及坝体安全。一般处理措施:钢板衬砌,混凝土衬砌,开挖坝体处理,在岸坡山体另打新洞以及利用顶管法重建新管等。钢板衬砌处理造价较高,钢板材用量多。混凝土衬砌,需要原洞径比较大,并且衬砌后不致影响输水能力的条件下才能进行;开挖坝体处理,工程量大,在一个非汛期难以完成。岸坡山体另打新洞,工期长,投资大。顶管法重建新管,它利用千斤项将预制混凝土管顶入坝体内,不需要破坝施工,工程量少,施工期短,设备简单,可以节约材料、资金和劳力等。 
      4结束语
      当前,各种新的防渗工法不断出现,其工艺正朝着深度更大、效率更高、适应性更广的方向发展。今后,在高效工法以及不同工法的组合应用等方面仍有广阔的发展前景。因此,及时掌握这些工艺的发展动态,对于水利堤坝工程的设计、施工等都具有重要的现实意义。 
      参考文献
      [1]肖红.关于堤坝加固技术的分析[J].重庆社会工作职业学院学报,2006,6(1):33-35
      [2]康永泉.输水洞(管)加固在堤坝中的应用[J].经济师,2005,(4):176-177
     
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