文档介绍：防渗技术在病险水库加固中的应用1)
王栋1,潘维宗1,彭国强2
(1、山东大学土建与水利学院,济南,250061;2、山东华水水电工程有限公司,济南,250013)
摘要:分析了现有防渗加固技术的应用范围,并指出振动沉模防渗板墙、往复式高喷等新技术在经济性、工程安全性和施工速度方面比原有技术具有明显优势,值得进一步推广。
关键词:防渗;振动沉模;往复式高喷;
中图分类号: 文献标识码:B
我国已建设的水库大坝中,许多水库建设标准偏低、管理体制不健全、维修养护经费短缺、老化失修严重,相当一部分水库已达不到国家规定的防洪安全标准,需要进行加固处理。随着社会的发展,尤其是在提出建设节约型社会的目标之后,对病险水库除险加固技术的要求越来越高,不仅要求有良好的防渗效果,在经济性、工程安全性、施工速度等方面也提出了更高的要求。面对新的要求,原有的许多加固技术逐渐暴露出缺陷,为了解决这些问题,在这些已有技术的基础上,研究人员不断做出改进,提出了许多防渗加固的新技术。
现有病险水库防渗加固技术
对应不同类型的病害,应当根据实际情况选用合适的加固技术进行处理。一般处理防渗的原则是“上堵下排”。“上堵”是指在上游不使或少使来水渗入坝体或坝基;“下排”是指渗入坝体或坝基的水在下游通畅排出,但不带走坝体或坝基的土粒和不改变坝体或坝基的变形和强度。根据加固机理与加固位置的不同,分为坝前水平防渗技术,坝体垂直截渗技术和坝后减压排渗技术三类[1]。
坝前水平防渗一般采用水平铺盖,就是在坝基上设置一层透水性能差的材料作为铺盖,以此降低铺盖下卧冲积层内的渗透坡降,使其不超过冲积层的允许渗透坡降,达到维持地基渗透稳定的目的。由于采用水平防渗措施必须放空水库才能彻底进行,同时长期蓄水后的水库存在的淤积也会给水平防渗处理带来困难,因此坝前水平防渗措施采用的并不广泛。目前常用的有复合土工膜水平铺盖和弱透水黏性土水平铺盖。
采取垂直防渗措施是为了切断坝体和坝基中的透水通道,减少渗流。一般会通过置换、填充、挤密及化学作用等手段在加固区域形成垂直的防渗帷幕或防渗墙,达到截水、阻水的目的。在采取工程措施时,一般多采用垂直防渗措施,这是因为采用这一措施,一般不需要放空水库。因此垂直防渗技术一直是使用最广泛,发展最快,技术类型最多的防渗加固技术。
常用的垂直防渗技术包括混凝土防渗墙技术、高压喷射灌浆防渗技术、劈裂帷幕灌浆技术、深层搅拌技术、倒挂井防渗墙技术、冲抓套井黏土回填防渗墙技术、土工合成材料防渗技术等。
坝后修建减压排渗设施,用于排出上游渗水,降低浸润线及下游坝基水头。具体的形式包括贴坡排水层、棱体排水层、褥垫排水层及其组合、排水沟、减压井、透水盖重等。
现有加固技术的应用范围分析[2][3]
因为水平防渗措施需要放空水库,在实际加固工程中,使用的比例很小。坝后减压排渗设施,多在工程兴建的时候随坝体主体工程一起修建。防渗加固工程中多采取的是垂直防渗措施。
混凝土防渗墙技术施工条件要求宽,因此其适应性很广,可以适应复杂的工程地质条件。墙的两端与岸坡或岸边基岩相连接,底部可以根据要求嵌入基岩内一定深度,截渗效果明显。但是相对于其他技术,混凝土防渗墙施工速度较慢,成本较高;射水造孔浇筑混凝土防渗墙技术,由于它采用高速射流建造槽孔,代替了钻机造孔,提高了施工速