水利工程堤坝防渗加固施工技术

水利工程堤坝防渗加固施工技术摘要：堤坝工程的防渗加固环节是至关重要的，其关系着整个水利工程项目的施工建设效果，而且直接影响着该工程项目施工建设质量及其服役实效。虽然在以往的水利堤坝工程防渗施工处理中，采取了一些措施和方法，但是部分堤坝防渗处理效果并不理想。文中选择堤坝防渗加固施工技术为着手点，结合具体案例分析做好施工技术质量管理的措施，为类似研究提供借鉴。关键词：水利工程；防渗加固；技术质量引言渗漏是造成堤防汛期散浸、管涌、漏洞等险情的重要原因之一。土堤多使用当地材料填筑而成，由于土壤质地不良，强度低、孔隙率高等原因给工程的安全运行带来很大隐患。防渗加固常用措施有垂直防渗、水平防渗、排水减压和淤背盖重等。1堤坝防渗加固技术含义和要点防渗加固工程的主要工作是渗流控制，渗流控制是指控制堤身和堤基内的渗流状况都在允许的范围内，不会发生渗流破坏的情况从而保证大堤的安全。一般情况下渗流控制的原则都依照“前堵后排和保护渗流出口”。堤坝渗流险情形式不仅包含堤身的散浸、渗水、脱坡、漏洞和跌窝，而且包括堤基的管涌、泡泉、泉眼、隆起和沙沸等。渗流控制措施的形式不仅包含铺盖、防渗斜墙、垂直防渗墙和锥探灌浆而且包括盖重、淤背、填塘、减压井、减压沟和滤层等。一般情况下堤坝防渗工程应当遵循以下4个要求：第一，应当保证防渗工程施工安全，避免出现施工危险事故。第二，堤坝防渗工程，应当根据实际施工现场的不同而采用不同的防渗技术。第三，堤坝防汛工程要尽量降低对水环境的影响作用。第四，建议使用技术更先进，工艺更精湛和材料更多元的设备，保证施工质量。总结来说堤坝防渗加固工程应当根据不同的地质状况采用不同的防渗技术争取做到因地制宜。并且堤坝防渗加固工程应当充分考量各种因素，制作出最恰当的施工方案。比如施工人员要考虑当地区域的地质条件，根据地质条件来确定堤坝防渗等级和防洪标准。再比如施工人员还要考虑当地区域的农作物耕种情况，坚持在保护耕地的前提下有效开展堤坝防渗加固工程。2水利工程堤坝防渗加固施工技术分析2.1工程概况现状堤顶顶宽3.5m〜5.5m，迎水坡坡度一般为1：0.69〜1：2.76，背水坡坡度一般为1：0.71〜1：3.26。堤高3.5m〜8.4m。拟整治河道总长11.20km，其中整治堤防总长6.926km，岸坡加固2.528km，涉及沿河村庄及大面积耕地，保护人口4800人，保护耕地10414亩。堤防整治项目主要包括堤防加高培厚、堤身堤基防渗处理、护坡护岸、穿堤建筑物加固等。局部堤身段填筑材料以粉质粘土、壤土、粉细砂、中粗砂为主，填筑质量较差，防渗能力不足，汛期外河水易通过透水性较强的砂性土渗入堤内，产生堤身渗漏甚至脱坡。堤基地质结构分双层结构。当河水水位高于堤内地面且持续一定时间时，结构类型堤基存在渗透变形或破坏的可能。河道圩堤内侧堤脚沿线为人工开挖池塘或农田，上部粘性不透水层遭到削薄及破坏，在持续高水位情况下，河水势必沿渗流通道较短、盖层较薄弱处产生渗透破坏。2.2加固方案因此结合本工程的特点，大坝存在的主要问题是大坝坝体浸润线比较高，上、下游坝坡抗滑稳定不足、下游坝坡渗流不稳定，本次工程大坝加固的关键就在于降低大坝坝体浸润线，确保上游坝坡稳定和下游坝坡渗流、稳定满足规范要求。采用削后坡加前坡+前坡填筑防渗粘土斜墙+坝基高压灌浆。2.2.1上游坡为满足上游坝坡稳定，从43.0m高程起对上游坝坡进行削坡，边坡1：2.5。拆除现状上游坝坡43.0m高程以上干砌石护坡堆至坝脚，分两级堆放，从上之下分别为43.0m、35.0m高程，迎水侧坡比均为1：3。43.0m高程平台宽8山，平台顶采用0.15m厚C20砼压顶，压顶下设0.15m厚碎石垫层；35.0m高程平台宽5.0m。上游坝坡43.0m高程以上采用厚0.15m现浇C20混凝土护坡，下铺0.15m厚的砂垫层，现浇混凝土护坡尺寸为3.0mX3.0m，板间用沥青油毛毡填缝，缝宽2cm，并在混凝土护坡布置梅花形排水孔，孔距1.5m，孔径675mm，管口包扎土工布。为防止混凝土护坡下滑，分别在高程43.0m以及51.00m设置1.0mX0.8m（高X宽）C20砼防滑墙。为便于对大坝的巡视和管理，在大坝上游坡设2道C20砼步级，步级宽2.0m，并在步级侧的坡面上设置水位尺。2.2.2坝顶由于前坡进行削坡加固，因此大坝坝轴线相应后移约4.3m，基本平行于现有坝轴线，局部地方进行修顺，设计坝顶宽8.0m。为减少工程量，降低工程投资，上游侧设高1.0m的砼防浪墙，防浪墙顶高程63.60m，坝顶高程62.60m，坝长303.50m，坝顶采用沥青砼路面，厚0.12m，下设水泥石屑稳定层（含水泥量6%），厚0.25m。坝顶背水侧沿坝轴线方向设路缘石。2.2.3下游坡坝顶高程62.60m至高程55.00m培厚坡度为1：2.25，高程55.00m处设一宽为2.5m的马道；高程55.00m至高程46.00m培厚坡度为1：2.5，高程46.00m处设一宽为2.5m的马道；高程46.00m至高程37.00m培厚坡度为1：2.75，高程37.00m处设一宽为2.5m的马道；高程37.00m至高程29.00m培厚坡度为1：3。修整坝坡排水系统和草皮护坡，完善大坝的安全观测设施。2.2.4排水棱体新建排水棱体为干砌石，顶高程29.00m，顶宽2.5m，内坡比为1：1，外坡比为1：1.5，高4.0m~13.5m，排水棱体与土和基础的接触面设土工布、20cm厚中砂、20cm厚粗砂及60cm厚级配碎石反滤层。2.2.5护坡上游坝坡43.00m以上采用C20混凝土护坡，厚0.15m,下铺中粗砂垫层厚0.15m；下游坝坡采用草皮护坡。2.2.6大坝防渗坝体、坝基防渗采用防渗墙处理。2.3防渗施工针对水库情况，坝体采用劈裂灌浆防渗，劈裂灌浆按2排孔布置，孔距3m，孔均深入坝基1m。钻孔灌浆采用分序钻灌，以使浆液平衡均匀分布于坝体，有利于泥浆排水固结，避免坝体产生不均匀沉陷和位移。坝体劈裂灌浆孔要穿过粉细砂土层1m，坝体劈裂灌浆用水泥粘土浆，其中水泥含量15%，泥浆容重取1.6t/m3，并在浆液中掺0.5%煤油，以防白蚁。灌浆过程中要严格遵循“坝体分段，区别对待，双排布孔，分序钻灌、孔底注浆，全孔灌注，综合控制，少灌多复”的原则。高压旋喷灌浆固结后形成的有效防渗墙厚度保证在70cm以上，高压喷射水压力为35MPa〜40MPa，水量70L/min〜80L/min，气压0.6MPa〜0.8MPa，气量0.8m3/min〜1.2m3/min，主要灌浆材料为水泥，灌浆压力采用0.5MPa以上，浆量60m3/min^80m3/min，浆液比重1.6。旋喷灌浆向下进入弱风化花岗岩层1m，向上入坝体填筑土交界面1m。坝体劈裂灌浆孔要穿过粉细砂土层1m，使劈裂灌浆与旋喷灌浆有1m的交接带，避免在两种灌浆的交界处留下渗流通道。2.4堤基加固处理根据渗流计算结果、地形地质条件和险情分布，对已出现渗流险情或存在渗漏隐患的堤段采用堤内水平盖重能满足防渗要求，且盖重厚度不大，工程量相对较小，结合当地抢险除险实践和经验并参照江西省堤防堤基防渗处理经验，确定采用水平压盖（压浸台）的防渗措施。水平压盖作用是延长渗径，降低渗透出逸坡降，有临水侧防渗铺盖和背水侧压渗盖重。为延长渗径，降低渗透出逸坡降，根据堤防工程多年的治理经验，在背水侧压渗盖重，将堤内的取土坑、水塘填平和修筑压浸台，能起到较好的防渗作用，同时，还可增加内坡的抗滑稳定。此方法的缺点是通过填土增加土厚，虽然局部渗透稳定解决了，但不能降低堤内地下水压力，对一些地质条件极差、或存在浅层夹砂质透水体堤段，土方工程量大，压盖厚度宽度大，方案不经济。但当背水侧堤基存在的剩余水头不太大，采用水平盖重处理时，是经济合理的。3结语总之，随着水利工程建设水平的不断提升，人们对水利工程中堤坝防渗加固技术愈发的重视。因此，相关施工人员必须要不断的提高自身的综合素质，加大对防渗加固技术的研究和引进，从而结合实际情况不断的对其进行完善，制定科学合理的施工方案，最终提高堤坝防渗加