堤防工程加固施工

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1、堤防工程加固施工主要内容1.概述2.防渗工程设计3.置换法防渗技术4.高压喷射浇灌浆防渗技术5.深层搅拌法6.挤压法防渗技术7.垂直铺塑防渗技术8.劈裂灌浆技术9.排水减压井10.放淤和吹填技术11.安全监测（1）渗流险情型式堤防险情多以险情的性状形态来定名的。堤身:散浸、渗水、脱坡、漏洞、跌窝等堤基:管涌、泡泉、泉眼、隆起、沙沸等7.1概述“管涌”:堤防工程中常说的管涌较之学术名词“管涌”有着本质的差别。学术上“管涌”：渗流介质中的细料随渗透水流在粗料所形成骨架的孔隙中的移动。堤防工程中的“管涌”：涵盖了所有渗流破坏型式。7.1概述（2）防渗工程渗流控制：控制堤身（基）内的渗

2、流状态（渗流水头、渗流坡降、渗流量）都在允许范围内，不发生渗流破坏，保证大堤安全。渗流控制的总原则：“前堵后排、保护渗流出口”。渗流控制措施的型式主要有：铺盖、防渗斜墙、垂直防渗墙、锥探灌浆、盖重、淤背、填塘、减压井（沟）、滤层等。7.1概述（1）设计原则和要点防渗工程设计应遵循以下原则：①工程措施应有较高的安全度且有利于施工和维护；②工程措施的选择应因地制宜、导压兼施；③尽量减少对水环境的影响；④大力推广新技术、新工艺和新材料。防渗工程设计首先是依据险情、地质条件及渗流稳定计算成果，确定治理范围。其次是在上述原则的指导下，在确定的范围内，在流域防洪规划制定的防洪标准（设计洪水

3、位）条件下，结合堤防险情的类型、地质条件、外滩宽窄、堤内居住及耕作情况，综合考虑、分析比较，选择治理措施。7.2防渗工程设计渗流控制标准根据渗流理论和相关规范，堤防渗流控制原则：（1）控制围堤浸润线和下游承压水头，保证坝体和坝基的渗流稳定；（2）控制坝体和坝基的渗透坡降，防止渗透变形破坏，保证下游边坡和下游地面的渗流稳定，其抗渗水力比降和渗透流速满足稳定要求；（3）控制围堤渗流量，尽量减少渗漏损失。渗流控制标准堤身具体结构和堤基土层出发，渗流控制标准主要有以下方面：堤坡出逸高度控制原则围堤为细砂吹填或管袋充填而成，边坡出逸位置较高，对堤坡渗流稳定和边坡抗滑稳定不利。出逸坡面渗水

4、将使得坡面土体剥落流失逐渐发展而造成破坏，与滑坡过程类似，为一个缓慢的过程。而当库水位较高时外侧潮位为非稳定变化时，在相对高潮位时围堤内浸润线会较高，同样在外侧边坡出逸位置也可能较高，因此边坡出逸应加以控制，主要控制边坡出逸高度，应采取有效措施尽量避免在边坡出逸，实在不行则必须采取滤层保护边坡稳定措施。本工程需要研究合适的反滤措施确保砂堤边坡渗流稳定性。渗流控制标准堤坡出逸坡降控制原则由于无防渗情况下边坡出逸位置较高，因此边坡出逸应加以控制，其出逸坡降可按无粘性土边坡出逸坡降计算。当渗流从下游坡出逸时，由于自由面与坡面相切，忽略凝聚力时，渗出点的渗透坡降为：（β为下游坡角）堤坡

5、渗出点的临界渗透坡降可按下式计算[25]：Jc=[γ'1（tgφ-tgβ）cosβ]/γ+C/γ式中，γ为水容重，取γ=10kN/m3；γ'1为土的浮容重，C为出口段坝体填土的凝聚力，φ为土的内摩擦角，根据有关文献，取γ'1=10.2kN/m3，C=0Pa，φ=32°；β为下游坡角，1：2.5的坡，tgβ=0.4（1：2，tgβ=0.5），cosβ=0.928。将所有变量代入式中，可求得Jc渗流控制标准渗流控制设计中需要J

6、护措施，只要反滤保护措施得当，则堤坡出逸的渗流是稳定的。渗流控制标准有渗流的均质土坡稳定安全系数控制原则在浸润线以下的土体除了受到重力作用外，还受到由于水的渗流而产生的渗透力作用。如果水流方向与水平面呈夹角θ，则沿水流方向的渗透力F=γwj。在坡面上取土体V中的土骨架为隔离体，其有效的重量为W=γ'V。分析这块土骨架的稳定性，作用在土骨架上的渗透力为F=jV。因此，沿坡面的全部滑动力，包括重力和渗透力为，坡面的正压力为，则土体沿坡面滑动的稳定安全系数为渗流控制标准堤后地面和坡脚渗流坡降控制标准（1）允许垂直渗透坡降控制（2）允许水平渗透坡降控制（3）表层弱透水堤基渗透变形控制渗

7、漏量控制原则:Q≤Q允7.2.2垂直防渗措施堤防工程的垂直防渗有混凝土防渗墙、垂直铺膜及劈裂灌浆等措施。“98洪水”后，防渗墙、垂直铺膜在加固技术、施工设备、墙体材料等方面有着快速的发展和应用。例如：在长江中下游堤防加固中，各种材料的防渗墙，累计长度已达370余km、总面积420万m2。垂直防渗方案确定后，其主要的设计指标是墙深、墙厚及墙体材料。截止目前，堤防中常用的薄防渗墙（墙厚≤30cm）、垂直铺塑以及劈裂灌浆等技术均无规范可循。本章仅就使用较多的薄防渗墙作一简要介绍。7.3置换法防渗技