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1、浅谈防渗墙在堤防渗控技术中的应用 论文关键词:防渗墙堤防渗控 论文摘要:我国的防渗墙施工技术不断发展,在各项水利水电工程中建造的混凝土防渗墙已不计其数。本文在总结参考各科研成果的基础上,结合实际工程案例,对防渗墙在堤防渗控技术中的应用进行了较深入的研究。 一、堤防渗控技术 渗透破坏在堤防工程中非常普遍,要做好渗透破坏的除险加固工作,首先要了解渗透破坏属于哪种类型,并分析其形成的原因;然后根据渗流控制原则和具体的工程地质条件,选择经济合理的除险措施;最后按所选的措施进行精心施工,达到根除渗透破坏的目的。 砂卵石地基堤防的渗流问题及其所导致
2、的渗透破坏(常称管涌)极大地威胁着堤防的安全。对如何控制渗流、采取何种措施,也经历了长期的探索、研究与实践。“前堵后排、保护出口”、“因地制宜”、“导压兼施”,都是通过大量实践所总结出的渗控原则。就渗控措施而言,大致可分为三类,即:截渗、压渗和排渗。截渗包括各类防渗墙和铺盖;压渗有堤后压浸平台、盖重和填塘;排渗有沟、井,反滤也列入其中。应该说,各种渗控措施都可解决一定的渗流稳定问题,有时甚至要采取多种措施综合治理,方可达到控制渗流保护,堤防安全的目的。 二、垂直防渗的一般施工技术 堤防渗流控制是一种控制堤身(基)内的渗流状态,如渗流水头、渗透坡降
3、等在允许范围内,以保证大堤安全的手段。防渗分为水平防渗和垂直防渗,本文主要研究垂直防渗。 垂直防渗墙技术目前还没有确切定义,它是通过置换、填充、挤密、冻结及化学作用等手段在土(岩)层中形成一个垂直的防渗帷幕墙体,从而达到截水、阻水的目的。墙厚是依据堤内外水头作用的计算而确定的。目前国内外垂直防渗墙的成造工法多种多样,大体分为以下几类: 1、置换法 置换法就是利用机械将原地基土层挖,然后填充防渗的材料,在土体中形成一道起阻渗作用的墙体,从而达到防渗的目的。置换法主要是指地下连续墙。地下连续墙被广泛用于岩土工程和水工建筑中的地下基础防渗处理。 2、板桩墙
4、工法 用木桩、钢板桩、板桩灌注墙。木桩是采用适宜的木料借助机械打入土层中而形成连续板桩。板桩灌注墙为挤密填充型防渗墙,是通过特制机械模板在震动冲击作用下,使土体受强迫振动作用而产生剪胀破坏或液化破坏,从而对土层进行挤压,达到一定深度,然后进行灌注浆(水泥砂浆或水泥粘土砂浆或水泥粉煤灰砂浆等)而形成墙体,分振动切槽(单模)和振动成模(双模)两种工法。此法适用于砂层、粉砂质粘土层、粘土质或含较小砾石的砂砾石层。 3、深层搅拌工法3 它是用特制的单头或多头小直径搅拌机械,在向下搅动过程中,不断喷入水泥浆于土体,使土体最终形成水泥土墙体。依搅拌头不同,有单头、
5、双头和三头搅拌方式。该法一般适于粘性土、砂层土、砂层。 4、高喷法 它是使用钻机成孔成槽,然后利用高压水切割土体并注入水泥浆,在冲切过程中不会使一定范围内的土体结构受到破坏,并与固化浆液强制混合,凝固后在土体中便形成具有一定性能和形状的固体墙体。它是半置换与固结防渗的结合体。按高喷方式不同有定喷、摆喷和旋喷。它不仅用于堤防防渗,也用于地基改良。 5、注浆法 该方法多以钻孔为主要手段,然后注入浆体,通过浆液的渗透作用而使土体在一定范围形成适宜的墙体。一般有粘土注浆、水泥注浆、化学注浆等。在具体使用时,应结合土层进行选择,特别是使用化学注浆时,还要注意环
6、境污染。 6、土工膜防渗墙 土工合成材料目前已广泛用于水利、建筑、交通等施工领域。我国近期也逐渐用于防渗工程中。它主要是在已经成槽的地层中,用土工膜送入器将土工膜以单帷幕式或双帷幕的形式送入槽内,之后在槽内填充与地层同性质的土(或以土还土、以砂还砂),或填充其他柔性的材料起到阻水作用。在堤坝施工中土工膜是一种柔性防渗墙,也用于水平防渗铺盖。总的来说,其工艺简单,工效高,成本低适于广泛推广。 三、堤防垂直防渗墙工程应用 3.1相关工程实施方案 南京六合的山湖水库及河王坝水库除险加固工程。如采用堤内压盖方式防渗将涉及到堤内的搬迁问题,所需投资相
7、当大,因而,堤内压盖方式对这两个工程是不可取的。垂直防渗方式加固造价相对堤内压盖方式要高,但是由于不涉及移民搬迁问题,施工周期短,因而综合费用相对要低得多,效益比也要远远大于堤内压盖方式加固。因此两处堤防除险加固确定采取垂直防渗措施。其中山湖水车库段采用的是多头小直径防渗墙,河王坝水库段采用的是帷幕灌浆的防渗方式。 3.2工程观测与效果评价 该两个工程堤防垂直防渗墙试验段施工完成后,对其效果进行了试验观测和计算分析。结果表明,试验段防渗墙对大堤的防渗作用显著,有效减弱了大堤内外的水力联系,降低了堤防内侧的出逸比降。经现场巡查发现,堤内以前有散浸的地方现在
8、没有了;而没有完成防渗墙的堤内仍然有散浸现象。因此可
