水利工程堤防防渗施工技术的探究

1、水利工程堤防防渗施工技术的探究 【摘要】堤防防渗工程作为我国防洪工程的重要组成部分，对防洪抗险、工农业发展，人们生命财产安全具有重要意义。本文对水利工程中几种常见的防渗施工技术简单叙述，并通过工程实际进行深入分析，希望对水利工程堤防防渗施工技术研究提供一定的借鉴价值。【关键词】水利工程；堤防；防渗施工技术前言 堤防工程师我国早期防洪工程，通过堤防的建设，能够对洪水产生一定的约束作用，把洪水控制在一定的洪道范围内，导致相同流量水的深度有所增加，洪水流动速度有所增大,对泄洪排沙提供有利的条件；在河堤上可以围垦造田,使得我国农业产量有所增加；建设堤防能够对风流起到抵御作用，避免风流对沿岸居民生活的影

2、响。但是堤坝在长期运行过程中，受到自然灾害破坏和水侵蚀，导致堤坝出现渗透性的损坏现象，因此必须对堤坝采取有效的防渗技术,以保证堤坝运行安全.2.常见的防渗施工技术2.1混凝土防渗墙 混凝土防渗墙施工技术是一种垂直型的防渗施工技术，主要使用于粒状地层防渗工程中.通过混凝土防渗墙施工技术，不仅能够使地基具有永久性的防渗作用，对于存在漏水现象和出现险情堤坝起到良好的防渗效果，保证了堤坝运行的安全性。其施工流程如下：（1）浇筑混凝土型截水墙。主要是利用锯槽成墙的施工工艺，首先于先导孔内，利用锯槽机中刀杆，并以一定倾斜角度,做反复性的上下切割操作，并慢慢向前移动1.混凝土的防渗墙主要依据建筑物透水地基对

3、其基底所要求的防渗性,以获取混凝土防渗墙相关施工参数。（2）对混凝土面进行有效处理.混凝土的防渗面和基础面作为防渗施工的重要组成部分，对整个防渗工程质量起着至关重要的作用。由于混凝土的防渗面主要是采取高压水枪和人工凿毛来进行处理的，所以必须将混凝土表面残留的浮皮、废渣及浮浆等杂物彻底清除干净，以使其表面保持清洁和干净。然后将冷底子油涂抹在混凝土表层，需涂抹两篇,并保证涂抹均匀。（3）测量与放线.施工人员可以通过布置测量导线或者利用布置测量网，明确混凝土防渗墙施工轴线上的每个控制点,然后对混凝土防渗墙施工轴线进行有效的测量.先导孔通过地质性的回转钻机和金钻头型的套管固壁，获取所需的地质芯样,并对

4、其地层界线进行详细的探明，明确不透水地层的界线,掌握每个地层的地质状况。（4)模板的架立工艺。混凝土防渗墙所用的目前主要是由钢板制作而成的，并利用U形卡将模板固定和连接,模板两边应预先平起，并填筑适量的过渡料，为了防止模板架立产生下沉、层热等问题，必须采取垫钢筋的固定措施，以避免模板两边过渡料在回填压实的过程中,出现模板变形或者位移的现象,以使混凝土防渗墙设计宽度保持不变。2。2帷幕灌浆防渗 帷幕灌浆防渗技术主要通过配合比设计，以形成具有良好胶凝性及流动性的水泥浆液，并利用钻孔将其压进岩层裂缝内，当浆液胶结硬化之后，能够使堤坝岩基强度有所提高，堤坝岩基抗渗性有所改善。其施工流程如下：（1）成孔

5、工艺。成孔作为帷幕灌浆防渗施工重要工序，对其施工质量及施工进度起着至关重要的作用.在放置钻机和安装钻架前，必须将施工场地清理干净，并保证施工场地平整，然后依据工程实际情况铺设地板，搭设钻孔所需的平台，保证钻机安置稳固性和准确性,使得钻杆、灌浆孔及钻机平台形成一条直线2。当钻机安置结束后，对钻机及相关设备进行试验，保证钻机及相关设备处于良好的运行状态。在钻孔前,需对钻杆、钻机及相关零部件进行详细的检查，禁止使用已经弯曲或者变形设备。除此之外,因为金钻头成孔中的间隙很小,钻头水口过窄，所以需要充足的泵压和泵量才能达到良好的冷却及冲洗效果.（2)冲洗与试压.当成孔完成后，需利用导管和高压水流，对孔底

6、和孔壁进行连续性的冲洗，直至孔底回水澄清，单孔冲洗时间在30分钟以上，串通孔所用时间在2小时以上，孔底沉渣厚度应低于20厘米。缝隙冲洗压力是灌浆压力80%，当缝隙冲洗结束后，需对水压进行试验，水压试验方法主要以单点法为主，试验压力也是灌浆压力80%。（3）灌浆工艺。若灌浆工艺遵循的是从下至上的分段施工原则，在相对压力条件下，若其注入率在0.4L/min 以下,则应连续灌注30分钟；若注入率在1L/min以下，则需连续灌注1小时.若灌浆工艺遵循的是从上至下的分段施工原则，连续灌注时间必须增加30分钟或者1个小时。在灌注过程中，必须对进浆与回浆间比重进行实时测量。若回浆浓度较大,则需重新设置进浆与

7、回浆间比重，然后再进行灌浆.如果灌浆效果依然不佳，可需延长灌浆时间3。（4）封孔工艺。当灌浆完成后，可采取压力灌浆或者置换灌浆封堵措施进行封孔。按照5：1配合比水泥浆与孔内浆液进行置换，并将孔中灌浆管道取出,再通过高压灌浆对相同配合比水泥浆进行压实，并做好详细的记录。2.3高喷灌浆防渗 高压喷射灌浆防渗施工技术主要是利用高压射流形成的冲击作用，对堤坝坝基的覆盖层造成干扰,并灌入适量的水泥浆，时水泥浆与灌注地层中的土颗粒相互掺混，最终形成防渗效果良好的墙体。其施工流程如下：(1)喷射角度。在进行高压喷射灌浆前，摆正喷射角度，保证喷射设备保持通畅。(2）浆液配合比。按照工程实际需求，合理设计浆液配

8、合比,浆液密度误差应小于1%。如果浆液密度误差较大,需调整或者重新设计浆液配合比4.（3）扰动地层结构。高压喷射形的压力和水流地层结构产生很大压力，使其土体强度出现严重的疲劳问题,地层结构受到严重破坏.（4）稳固地层结构.合理设置高压喷射灌浆切割长度，使得压缩空气能够在水束附近形成气幕，水束产生摩擦力降低，水流能够集中，并作用于高压喷射灌浆切割长度尾端，使得切割颗粒和浆液、水及气体相互融合，并想成混合浆液。在较强气流作用下,使得混合浆液沿着孔壁喷出，升扬的携带功能得到充分发挥，有效排出地层内部细小颗粒，使得地层结构稳固性得到提高5。（5）灌浆工艺.沿着气体、水喷射切割线路进行灌浆，对原有地层起

9、到挤压的作用，同时使浆液填筑平整，保证浆液灌注的顺利进行。（6)浆液渗透与凝结。通过静脉灌注，使得浆液渗透进四周土体的孔隙中，并形成一定形状的凝结体,起到良好的防渗作用。实例分析 某水利工程加固段长度为11.7km,而堤坝现阶段防洪效果不佳,堤身较为单薄，渗漏现象较为严重。因此，必须采取高喷防渗处理技术，防渗总长为2090米，钻孔深度2.5至11.05米,喷射高度为8560米。高喷防渗堤段地质状况：按照自上而下顺序为砾石层、杂填土层，飘石层、粉土性质的黏土层、粉质性淤泥黏土层、黏性土层及基岩层。由此可以看出，该堤坝地质状况十分复杂，堤段土层厚度各不相同.3.1相关参数 （1）浆液比重值为1.6

10、至1。8g/cm3。(2)回浆比重值为1.25至1.45g/cm3。（3）喷射压力值为28至34MPa,流量速率值为75L/min。(4)压缩气的压力值为0。7MPa，流量速率至为6m3/min.（5）浆液压力值为 0.98MPa，流量速率值为80L/min。3。2施工流程 (1）成孔。利用地质钻机对堤坝原有浆固壁进行钻进操作，孔间距应为1.6米.如果在施工过程中遇到石块,则需利用金刚石材质钻头进行钻进操作，其钻进垂直度应为0。5。（2)安装管道.在对水、气进行试喷并合格后，将管道放置到设计深度，并对其喷射角度进行合理调整。(3）浆液比重.在进行高喷灌浆前，必须对浆液比重进行合理配置，比重值应

11、在1。6至1.8.8g/cm3.（4）高喷灌浆。在高喷灌浆前，需对每个孔洞中的水、气嘴进行严格检查,以防止水、气嘴堵塞对喷射灌浆质量造成影响.在安插管道时，为了避免泥砂阻塞,影响喷嘴效率和质量，需一般喷射,一边插管,水压并在1MPa以下。如果在高喷灌浆过程中,出现不返浆或者漏浆现象，需进行及时且有效的处理。提升速度与浆液用量有着密切联系，如果提升速度过快，将导致防渗墙稳定性较差，并容易形成孔洞，切削半径也与设计长度不符合，导致搭接位置强度有所下降。如果提升速度过慢，将导致浆液冒出，造成不必要的浪费。所以,施工人员必须依据地层地质状况，对提升速度进行合理调整。基岩层提升速度8cm/min、飘石层

12、6cm/min、砾石层6cm/min、粉质土层12cm/min。（5)套管拔除。当高喷灌浆完成之后，即可将孔内套管拔除。(6）回灌工艺。当高喷灌浆完成之后，浆液会凝固收缩,孔口会沉降。通过静压灌浆方式对已经喷射孔口回灌，直至浆面不再沉降为止。（7)质量控制.在施工过程中，针对不同地层，应该选择不同施工措施,以提高高喷灌浆质量，使得防渗墙墙体较为均匀，连续性良好，连接较为稳定、可靠.3.3施工效果 通过对该堤坝进行高压喷射灌浆防渗施工工艺,堤坝抗渗性得到大大的提高,堤坝存在的渗漏现象和险情得到有效的治理，使得堤坝运行稳定性和安全性得到的有效的保障。【参考文献】1覃振师.HYPERLINK ”ht

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