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摘要:在洪水较长时间的侵袭之下,水利堤防会不可避免的出现变形、位移以及沉陷等状况。垮塌问题也是在此种背景下出现,所以会有很多地方渗漏的问题发生。我们主要结合某水库水利堤防工程实现对渗漏原因以及基本形式的进一步分析,在此过程中制定科学的措施与建议一般情况下需要对防渗加固技术进行使用,这对水利堤防工程整体质量以及效率的提升都有积极意义。
关键词:水利堤坝工程;防渗加固;施工技术;施工方案
一般都会有不同程度地渗水以及漏水问题存在于水库以及江河堤坝当中。这种问题会直接影响到堤坝软弱基础的结构面强度,导致其不断降低,甚至会因为降低周围的岩土层以及断裂带填充物而出现一系列变形问题。长期不维护或者水流管涌等状况是导致上述问题出现的主要原因,尤其是受到汛期的影响。堤坝整体存在的安全隐患存在随时爆发的可能,所以我们必须从其自身着手对加固技术进行使用科学维护堤坝整体质量。
一、某水利堤防工程项目概况
某水利堤防工程项目中,其堤坝在该地区受到多年汛期洪水影响并被水浸泡,这也导致了堤防挡水面板部位出现了大面积剥落,甚至有部分堤基出现严重漏水现象,情况十分恶劣。实际上,该堤坝在上世纪80年代按照20年一遇和防洪标准进行过修建改造,主要是基于堤路结合方式来重建了土石混合结构的防洪堤部分。当时所设计的防洪水位已经达到30m,堤顶高程也在26m,另外还为其迎水面侧面设计砌筑了干砌石、草皮护坡挡土墙,其坡比设计为1:2,坡脚部位则利用抛石压脚及浆砌石齿墙来进行工程防护。
二、水利堤坝工程项目中江堤渗漏的主要成因及渗漏形式
1.江堤渗漏主要成因
首先,我们可从改造水利堤坝项目勘察结果进行分析。该防洪大坝在遇到洪水问题时会出现洪水倒灌的问题,管涌以及直接渗水是该防洪大坝在渗漏时所表现的主要形式。从直接渗水角度来说,洪水水位上升到堤后路面高程时,即可对其进行直观体现。该大坝外江降水沿堤坝堤基以及堤防挡土墙等位置都会有江水直接渗入。在开始进水阶段只有少量的水出现,后期会出现较为严重的漏水,尤其是不断升高的洪水水位会导致渗水量逐步增加,最终出现流水冒水以及涌水等问题,严重时甚至会有不可避免的水流喷涌问题出现。管涌从本质上来说是一种冒水现象,一般是洪水水位超过大坝堤后路面高程后出现,墙根处、空箱结构底板以及堤后路面处是管涌问题发生的主要位置。冒浑水以及翻砂都可交为直观的体现出管涌,在冒水的位置还会有颗粒状砂堆出现,其高度有所不同。
其次,在实际改造之前需要进一步分析沿堤岸坡改造经历,通过调查发现该大坝沿岸有大量的人工改造河岸存,岸坡坡度大概保持在20-35°之内。人工填土、沉积粉质粘土以及砂卵石层是改造河岸过程当中所使用的主要材料,这是经过详细的地质勘探所取得的结果。一般情况下,人工填土是利用杂填土与素填土混合来实现。填土厚度需要将河岸顶端到终端的距离作为主要依据,最高不超过五米。通过勘探可以发现土的密实性较低,渗透系数甚至已经超过规定标准,是较为典型的透水砂土土层。
最后,由于该大坝堤坝传统中所采用的是20年一遇防洪标准,所以它的防洪堤许多地段所采用的是堤基基础结合人工填土层,具体的堤防迎水侧浆砌石挡土墙则没有采取任何防渗保护措施,再加之挡土墙多为杂填土充实,所以堤防渗漏问题也就在所难免。再一方面,该大坝沿堤坝向外的外排水结构所采用的是穿堤地下涵管结构,且采用了无压管,因此在封堵闸门过程中社专门设置了穿堤外江排水出口。
2.江堤渗漏主要类型
该水利大坝基于渗漏原因主要存在两种江堤渗漏类型。第一种是在浆砌石堤防基础上存在部分杂填土填筑结构,洪水会顺着这些杂填土填筑结构的砌缝、沉降缝、孔洞、排水空位置深入到堤内位置。经过较长时期后,该大坝堤段内侧柱下条基位置出现了已被洪水掏空的涌水通道,甚至有些堤段的底板部位也被洪水冲空,形成渗水漏水安全隐患。第二种主要是因为浆砌石挡水堤位置沉降缝、墙体空洞、施工缝等位置存在直接渗水现象,这是由于施工改造质量缺陷所造成的。洪水发生期间,某些渗漏严重位置还会出现堤坝墙体沉降分缝、水流管涌喷射现象。
三、水利堤坝工程项目中江堤渗漏的防渗加固技术处理对策
1.防渗加固技术处理基本原则
为了实现对该水利堤坝工程项目的顺利改造,主要采用了防渗加固技术来提出处理对策。由于该技术属于综合治理技术,所以要基于该工程大坝堤坝的堤身、堤基部分进行防渗处理改造,避免后期再次出现大量降水渗入堤内的恶劣状况。再一点,要对堤内截排水系统进行完善,主要启动配套工程来解决堤内的少量渗水问题,例如将渗水部分与地下水、大气降水等等全部截流收集并排入到排涝泵站中,再利用设置灌浆填充、阻滑桩的方法来对堤坝各个位置尤其是堤基部位进行进一步加固,在修复护岸的基础上来全面提升大坝堤坝岸坡部位的防冲撞、防垮塌能力。
2.江堤渗漏防渗加固技术施工应用
首先,该工程项目专门针对堤内柱下调基底部位置及堤底板被掏空位置进行了新一轮的充填式灌浆,希望完善堤内柱杂填土结构和浆砌石挡土墙空洞结构,确保它们的结构更加安全密实。对于某些已存在的大型涌水空洞则在施工中采用了混凝土填充方法,其填充位置就在堤内侧柱下条基以及浆砌石挡土墙附近位置,精确的填充位置要根据洪水渗漏的严重性而定,可以在施工中打一孔或多孔。
其次是堤基阻滑施工,按照堤坝沿堤防迎水侧进行阻滑施工,确保每相隔5m位置设置一根抗滑桩,确保桩径在1.0m以上。施工过程中采用桩长长度为12m左右的钢筋混凝土人工挖孔桩,将挖孔桩深入到堤坝地基持力层3m以下位置。旧堤坝岸坡已经被严重掏蚀,所以要对干砌石护坡进行防渗加固改造。具体讲就是在每隔20m位置设置一道浆砌石肋墙,并砌筑钢筋石笼护岸来保护坡脚位置,避免其再次被严重冲刷出坑。在岸坡淤积较厚地段则要实施削坡减载施工,并再次进行干砌石护坡施工。
结语:
在对该水利堤坝工程项目进行改造后,完成了对其沿堤坝2km长的堤身堤基防滲加固处理,同时也实现了对岸坡堤内排水系统的有效优化,消除了现存安全隐患。经过技术改造处理后的大坝堤坝即使受到高水位洪水袭击也能避免渗漏险情发生,达到了安全度汛效果,整体施工处理效果非常理想。
参考文献:
[1]李深屹.防渗加固技术在水利工程堤坝中的应用分析[J].城市建设理论研究:电子版,2014(16).
[2]竹怀江,韩书民,张玉.水利工程施工中堤坝防渗加固技术的应用[J].工业c,2015(52):162-162.
关键词:水利堤坝工程;防渗加固;施工技术;施工方案
一般都会有不同程度地渗水以及漏水问题存在于水库以及江河堤坝当中。这种问题会直接影响到堤坝软弱基础的结构面强度,导致其不断降低,甚至会因为降低周围的岩土层以及断裂带填充物而出现一系列变形问题。长期不维护或者水流管涌等状况是导致上述问题出现的主要原因,尤其是受到汛期的影响。堤坝整体存在的安全隐患存在随时爆发的可能,所以我们必须从其自身着手对加固技术进行使用科学维护堤坝整体质量。
一、某水利堤防工程项目概况
某水利堤防工程项目中,其堤坝在该地区受到多年汛期洪水影响并被水浸泡,这也导致了堤防挡水面板部位出现了大面积剥落,甚至有部分堤基出现严重漏水现象,情况十分恶劣。实际上,该堤坝在上世纪80年代按照20年一遇和防洪标准进行过修建改造,主要是基于堤路结合方式来重建了土石混合结构的防洪堤部分。当时所设计的防洪水位已经达到30m,堤顶高程也在26m,另外还为其迎水面侧面设计砌筑了干砌石、草皮护坡挡土墙,其坡比设计为1:2,坡脚部位则利用抛石压脚及浆砌石齿墙来进行工程防护。
二、水利堤坝工程项目中江堤渗漏的主要成因及渗漏形式
1.江堤渗漏主要成因
首先,我们可从改造水利堤坝项目勘察结果进行分析。该防洪大坝在遇到洪水问题时会出现洪水倒灌的问题,管涌以及直接渗水是该防洪大坝在渗漏时所表现的主要形式。从直接渗水角度来说,洪水水位上升到堤后路面高程时,即可对其进行直观体现。该大坝外江降水沿堤坝堤基以及堤防挡土墙等位置都会有江水直接渗入。在开始进水阶段只有少量的水出现,后期会出现较为严重的漏水,尤其是不断升高的洪水水位会导致渗水量逐步增加,最终出现流水冒水以及涌水等问题,严重时甚至会有不可避免的水流喷涌问题出现。管涌从本质上来说是一种冒水现象,一般是洪水水位超过大坝堤后路面高程后出现,墙根处、空箱结构底板以及堤后路面处是管涌问题发生的主要位置。冒浑水以及翻砂都可交为直观的体现出管涌,在冒水的位置还会有颗粒状砂堆出现,其高度有所不同。
其次,在实际改造之前需要进一步分析沿堤岸坡改造经历,通过调查发现该大坝沿岸有大量的人工改造河岸存,岸坡坡度大概保持在20-35°之内。人工填土、沉积粉质粘土以及砂卵石层是改造河岸过程当中所使用的主要材料,这是经过详细的地质勘探所取得的结果。一般情况下,人工填土是利用杂填土与素填土混合来实现。填土厚度需要将河岸顶端到终端的距离作为主要依据,最高不超过五米。通过勘探可以发现土的密实性较低,渗透系数甚至已经超过规定标准,是较为典型的透水砂土土层。
最后,由于该大坝堤坝传统中所采用的是20年一遇防洪标准,所以它的防洪堤许多地段所采用的是堤基基础结合人工填土层,具体的堤防迎水侧浆砌石挡土墙则没有采取任何防渗保护措施,再加之挡土墙多为杂填土充实,所以堤防渗漏问题也就在所难免。再一方面,该大坝沿堤坝向外的外排水结构所采用的是穿堤地下涵管结构,且采用了无压管,因此在封堵闸门过程中社专门设置了穿堤外江排水出口。
2.江堤渗漏主要类型
该水利大坝基于渗漏原因主要存在两种江堤渗漏类型。第一种是在浆砌石堤防基础上存在部分杂填土填筑结构,洪水会顺着这些杂填土填筑结构的砌缝、沉降缝、孔洞、排水空位置深入到堤内位置。经过较长时期后,该大坝堤段内侧柱下条基位置出现了已被洪水掏空的涌水通道,甚至有些堤段的底板部位也被洪水冲空,形成渗水漏水安全隐患。第二种主要是因为浆砌石挡水堤位置沉降缝、墙体空洞、施工缝等位置存在直接渗水现象,这是由于施工改造质量缺陷所造成的。洪水发生期间,某些渗漏严重位置还会出现堤坝墙体沉降分缝、水流管涌喷射现象。
三、水利堤坝工程项目中江堤渗漏的防渗加固技术处理对策
1.防渗加固技术处理基本原则
为了实现对该水利堤坝工程项目的顺利改造,主要采用了防渗加固技术来提出处理对策。由于该技术属于综合治理技术,所以要基于该工程大坝堤坝的堤身、堤基部分进行防渗处理改造,避免后期再次出现大量降水渗入堤内的恶劣状况。再一点,要对堤内截排水系统进行完善,主要启动配套工程来解决堤内的少量渗水问题,例如将渗水部分与地下水、大气降水等等全部截流收集并排入到排涝泵站中,再利用设置灌浆填充、阻滑桩的方法来对堤坝各个位置尤其是堤基部位进行进一步加固,在修复护岸的基础上来全面提升大坝堤坝岸坡部位的防冲撞、防垮塌能力。
2.江堤渗漏防渗加固技术施工应用
首先,该工程项目专门针对堤内柱下调基底部位置及堤底板被掏空位置进行了新一轮的充填式灌浆,希望完善堤内柱杂填土结构和浆砌石挡土墙空洞结构,确保它们的结构更加安全密实。对于某些已存在的大型涌水空洞则在施工中采用了混凝土填充方法,其填充位置就在堤内侧柱下条基以及浆砌石挡土墙附近位置,精确的填充位置要根据洪水渗漏的严重性而定,可以在施工中打一孔或多孔。
其次是堤基阻滑施工,按照堤坝沿堤防迎水侧进行阻滑施工,确保每相隔5m位置设置一根抗滑桩,确保桩径在1.0m以上。施工过程中采用桩长长度为12m左右的钢筋混凝土人工挖孔桩,将挖孔桩深入到堤坝地基持力层3m以下位置。旧堤坝岸坡已经被严重掏蚀,所以要对干砌石护坡进行防渗加固改造。具体讲就是在每隔20m位置设置一道浆砌石肋墙,并砌筑钢筋石笼护岸来保护坡脚位置,避免其再次被严重冲刷出坑。在岸坡淤积较厚地段则要实施削坡减载施工,并再次进行干砌石护坡施工。
结语:
在对该水利堤坝工程项目进行改造后,完成了对其沿堤坝2km长的堤身堤基防滲加固处理,同时也实现了对岸坡堤内排水系统的有效优化,消除了现存安全隐患。经过技术改造处理后的大坝堤坝即使受到高水位洪水袭击也能避免渗漏险情发生,达到了安全度汛效果,整体施工处理效果非常理想。
参考文献:
[1]李深屹.防渗加固技术在水利工程堤坝中的应用分析[J].城市建设理论研究:电子版,2014(16).
[2]竹怀江,韩书民,张玉.水利工程施工中堤坝防渗加固技术的应用[J].工业c,2015(52):162-162.