防滲墻堤防滲控技術中應用分析論文

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一、堤防滲控技術

滲透破壞在堤防工程中非常普遍,要做好滲透破壞的除險加固工作,首先要了解滲透破壞屬于哪種類型,并分析其形成的原因;然后根據滲流控制原則和具體的工程地質條件,選擇經濟合理的除險措施;最后按所選的措施進行精心施工,達到根除滲透破壞的目的。

砂卵石地基堤防的滲流問題及其所導致的滲透破壞(常稱管涌)極大地威脅著堤防的安全。對如何控制滲流、采取何種措施,也經歷了長期的探索、研究與實踐?！扒岸潞笈拧⒈Ｗo出口”、“因地制宜”、“導壓兼施”,都是通過大量實踐所總結出的滲控原則。就滲控措施而言,大致可分為三類,即:截滲、壓滲和排滲。截滲包括各類防滲墻和鋪蓋;壓滲有堤后壓浸平臺、蓋重和填塘;排滲有溝、井,反濾也列入其中。應該說,各種滲控措施都可解決一定的滲流穩定問題,有時甚至要采取多種措施綜合治理,方可達到控制滲流保護,堤防安全的目的。

二、垂直防滲的一般施工技術

堤防滲流控制是一種控制堤身(基)內的滲流狀態,如滲流水頭、滲透坡降等在允許范圍內,以保證大堤安全的手段。防滲分為水平防滲和垂直防滲,本文主要研究垂直防滲。

垂直防滲墻技術目前還沒有確切定義,它是通過置換、填充、擠密、凍結及化學作用等手段在土(巖)層中形成一個垂直的防滲帷幕墻體,從而達到截水、阻水的目的。墻厚是依據堤內外水頭作用的計算而確定的。全國公務員共同的天地－盡在公務員之家（）目前國內外垂直防滲墻的成造工法多種多樣,大體分為以下幾類:

1、置換法

置換法就是利用機械將原地基土層挖,然后填充防滲的材料,在土體中形成一道起阻滲作用的墻體,從而達到防滲的目的。置換法主要是指地下連續墻。地下連續墻被廣泛用于巖土工程和水工建筑中的地下基礎防滲處理。

2、板樁墻工法

用木樁、鋼板樁、板樁灌注墻。木樁是采用適宜的木料借助機械打入土層中而形成連續板樁。板樁灌注墻為擠密填充型防滲墻,是通過特制機械模板在震動沖擊作用下,使土體受強迫振動作用而產生剪脹破壞或液化破壞,從而對土層進行擠壓,達到一定深度,然后進行灌注漿(水泥砂漿或水泥粘土砂漿或水泥粉煤灰砂漿等)而形成墻體,分振動切槽(單模)和振動成模(雙模)兩種工法。此法適用于砂層、粉砂質粘土層、粘土質或含較小礫石的砂礫石層。

3、深層攪拌工法

它是用特制的單頭或多頭小直徑攪拌機械,在向下攪動過程中,不斷噴入水泥漿于土體,使土體最終形成水泥土墻體。依攪拌頭不同,有單頭、雙頭和三頭攪拌方式。該法一般適于粘性土、砂層土、砂層。

4、高噴法

它是使用鉆機成孔成槽,然后利用高壓水切割土體并注入水泥漿,在沖切過程中不會使一定范圍內的土體結構受到破壞,并與固化漿液強制混合,凝固后在土體中便形成具有一定性能和形狀的固體墻體。它是半置換與固結防滲的結合體。按高噴方式不同有定噴、擺噴和旋噴。它不僅用于堤防防滲,也用于地基改良。

5、注漿法

該方法多以鉆孔為主要手段,然后注入漿體,通過漿液的滲透作用而使土體在一定范圍形成適宜的墻體。一般有粘土注漿、水泥注漿、化學注漿等。在具體使用時,應結合土層進行選擇,特別是使用化學注漿時,還要注意環境污染。

6、土工膜防滲墻

土工合成材料目前已廣泛用于水利、建筑、交通等施工領域。我國近期也逐漸用于防滲工程中。它主要是在已經成槽的地層中,用土工膜送入器將土工膜以單帷幕式或雙帷幕的形式送入槽內,之后在槽內填充與地層同性質的土(或以土還土、以砂還砂),或填充其他柔性的材料起到阻水作用。在堤壩施工中土工膜是一種柔性防滲墻,也用于水平防滲鋪蓋?？偟膩碚f,其工藝簡單,工效高,成本低適于廣泛推廣。

三、堤防垂直防滲墻工程應用

3.1相關工程實施方案

南京六合的山湖水庫及河王壩水庫除險加固工程。如采用堤內壓蓋方式防滲將涉及到堤內的搬遷問題,所需投資相當大,因而,堤內壓蓋方式對這兩個工程是不可取的。垂直防滲方式加固造價相對堤內壓蓋方式要高全國公務員共同的天地－盡在公務員之家（）,但是由于不涉及移民搬遷問題,施工周期短,因而綜合費用相對要低得多,效益比也要遠遠大于堤內壓蓋方式加固。因此兩處堤防除險加固確定采取垂直防滲措施。其中山湖水車庫段采用的是多頭小直徑防滲墻,河王壩水庫段采用的是帷幕灌漿的防滲方式。

3.2工程觀測與效果評價

該兩個工程堤防垂直防滲墻試驗段施工完成后,對其效果進行了試驗觀測和計算分析。結果表明,試驗段防滲墻對大堤的防滲作用顯著,有效減弱了大堤內外的水力聯系,降低了堤防內側的出逸比降。經現場巡查發現,堤內以前有散浸的地方現在沒有了;而沒有完成防滲墻的堤內仍然有散浸現象。因此可以說,此兩種方式施工的防滲墻質量良好,防滲效果都是明顯的。

四、結論

針對垂直防滲墻在砂卵石地基中的貫入深度與地基最大滲透坡降的位置和大小變化的相關關系;垂直防滲墻在相對不透水地基中的貫入深度與地基最大滲透坡降的位置和大小變化的相關關系作系統的相關分析研究,研究成果表明:從隨著垂直防滲墻在砂卵石地基中的貫入深度從逐步增加,堤中地下水的自由面位置并沒有明顯的變化,在堤內覆蓋層中等勢線的變化也不明顯,而當垂直防滲墻完全貫穿了整個強透水層時,堤中地下水的自由面位置有了明顯的降低,在堤內覆蓋層中等勢線也變得十分的稀疏,堤內各處的滲透坡降才有明顯的降低;隨著垂直防滲墻在相對不透水層基礎中的貫入深全國公務員共同的天地－盡在公務員之家（）度增加時,垂直防滲墻的底部附近的相對不透水層中的等勢線有明顯的變化,表明該處的滲透坡降有了較大的改變,當貫入深度超過1.5米后,滲透坡降的變化不是太大,因此貫入深度太大沒有必要。