堤坝地基及坝体处理方法和加固措施论文_杨雄耀

堤坝地基及坝体处理方法和加固措施论文_杨雄耀

高州市水利电力建筑工程公司

摘要:堤坝的建设和维护工作不但可以避免大坝渗水现象的发生,还能够对国家经济的发展起到重要的保障作用,因此工作人员需要采取合理的措施对堤坝进行处理,确保其能够发挥最佳的效果。本文对堤坝地基和坝体处理方法进行了具体的分析,给出了相应的解决策略,希望可以促进堤坝的不断完善。

关键词:堤坝地基;坝体;加固措施

1引言

随着经济社会的快速发展,我国的各项水利设施逐渐完善,水利项目施工技术、设备和材料等都取得了很大的进步。随着我国科技水平的不断提升,很多新兴的技术被应用到了水利项目施工当中,进一步促进了我国水利项目的施工水平和施工质量。相比于普通的建筑物施工,堤坝项目属于重要的防洪设施,因此堤坝项目施工质量不但会对水坝的安全产生重要的影响,还会对我国的经济发展产生影响。

2堤坝地基处理方法分析

在开展水利工程施工时,需要结合施工现场的具体情况对软土地基进行处理,一般情况下,若施工现场的地基处于有机质成本很高的泥炭、泥沼等软土地基,一般需要使用换填、安装排水板、抛石挤淤等方法对其进行处理。若施工现场的软土基层主要由黏土、亚砂土等组成,则必须结合软土基层的实际特点选择最合适的施工技术。近年来,随着水利项目施工技术的逐渐发展,软土地基处理技术也变得越来越多、越来越好,常见的包含化学加固技术、填换法和排水固结技术等。

2.1置换法。

在开展水利项目施工时,若遇到薄弱的软土基层时,一般会选择砂土和水泥等材料来替换软土基层,从而符合施工的实际需求。在使用换填法对软土地基进行处理时,主要是将软土基层的土壤挖走,然后再选择矿渣、素土和碎石等材料进行逐层的填充,自完成填充工作之后,还需要对基层进行分层夯实,从而提升地基的整体密实度。为了使水利项目的施工能够顺利开展,首先需要提高堤坝地基的稳定性,对此建筑单位需要选择质地坚硬、稳定性好、抗侵蚀能力强的填充物质来替换施工现场地基层当中的土壤。采取替换土质的方法虽然可以保证施工的顺利开展,提高堤坝地基的整体性能,但是也会极大地增加施工的整体成本,提高渗透比率,所以在开展堤坝地基施工时一般不选择这种材料进行填充,而是选择施工现场的土进行回填,这样不但可以降低施工的整体成本,还可以确保防渗工作的顺利开展,所以收到了广泛的应用。这种方法主要应用在地基层较浅的地方以及部分特殊性质的地基当中,具有较好的效果。为了使置换法得到更加广泛的应用,在开展施工时需要结合施工现场的具体情况选择最合适的垫层材料,在保证施工质量的前提下,降低施工的成本。

2.2硅化加固法。

化学加固技术主要指在石灰、水泥等材料当中增加部分化学材料,从而提高地基的稳定性、承载力等性能,化学材料的添加还可以提高软土地基的固结能力。常见的硅化加固材料为CaCl2和Na2O·nSiO2溶液,一般情况下,硅加固法主要是通过网状孔的注浆管把硅化加固材料添加到施工地基当中,然后CaCl2和Na2O·nSiO2溶液会在土层当中发生化学反应,生成活化凝胶物质来提高施工地基土质的粘结性能。

2.3排水固结法。

排水固结技术主要指将塑料排水板、沙井等安装在地基当中,然后在地基的上边采取预压工序,将地基当中的水分排出,这样不但可以提高地基的整体承载能力,还可以提升土质的固结度。排水固结方法主要包含加压和排水两个部分的内容,在开展施工时,首先需要排出地基软土当中的水分,这样不但可以提高空隙水分的排出速度,还能够降低空隙水压以及孔隙比,提前实现土体的沉降和变形工作,强化地基的承载强度。在设置排水系统时,需要利用地基土层的透水性质设置相应的排水系统,并利用各个排水设置对地基当中的水分进行排出。将排水固结技术应用在软土和饱和土层当中,虽然可以增加地基的稳定性能,但是不适合应用在渗透性比较差的泥炭土层当中。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在开展水利项目施工时,若采用排水固结法对软土地基进行处理时,一般选择电渗排水、堆载预压、真空预压、沙井法等。

(1)沙井法。

沙井法适用于软黏土地基当中,该方法具备透水性低等特点,因此在固结排水管时需要铺设砂石来提高排水的整体速率同时也能够提高地基的牢固性能。

(2)堆载预压法。

堆载预压法适用于软黏土性质的地基当中,利用加载砾石活化地基当中的填充物质,促进地基沉降,加快地基的整体固化速度。所以在使用堆载预压法之前,首先要对加载速度进行有效地控制,采用分级加载的方式,降低预压给整个地基稳定性产生的影响。

(3)真空预压法。

真空预压法主要应用在不具备透水层的软黏土地基当中,利用密封膜将砂井上边的砂层覆盖住,并用真空装置将里边的气体抽出,这样就可以使水流出时使土体固结。

(4)电渗法。

电渗法主要使用于粘性和水位都比较低的软土地基当中。

3堤坝加固措施分析

3.1 振动沉模防渗板墙技术

振动沉模防渗板墙技术的主要原理就是依靠高频率、大功率设备吊装空心钢模板,使其进度到堤坝的地层当中,然后再利用防渗砂浆、混凝土等材料进行填充,从而形成坚固的防渗墙体。振动沉模防渗板墙技术具备进度快、方法简单等优点,但是在使用的过程中存在一定的局限性,严重的制约着该方法的应用,比如坡度大、施工质量差的工程很容易被振动所影响,产生二次伤害,所以该方法不适合应用在老化的大坝施工当中。

3.2混凝土防渗技术

混凝土防渗技术属于使用时间较久的施工技术之一,该方法在使用的过程中存在着工序复杂等缺点。比如在渗漏位置造槽时,需要使用专用的造槽设备,在开展清孔工作的同时开展换浆工作,确保孔内泥浆面能够在墙顶面以下30-50公分的位置,此外还需要对槽孔嵌入基石的深度进行控制,在完成上述工作之后,需要对混凝土的浇筑质量进行严格的审核,避免出现混凝土墙渗漏现象。目前,该技术凭借着自身的优点被广泛的应用在不同的施工项目当中,并发挥了重要的作用。

3.3劈裂灌浆技术

劈裂灌浆技术的主要原理就是坝体劈裂时借助灌浆压力向坝轴线灌入泥浆,该方法注入的防渗泥墙具备较好的坚固性。此外,在对坝体出现的漏洞进行堵塞时,还需要填充切断软弱层,提高坝体的防渗性能。因为浆、坝的互压和湿陷特征,很容易造成温度变形现象,所以需要中心分布坝体内部存在的应力,从而提高坝体的稳定性能。近年来,坝体劈裂灌浆技术逐渐被应用在很多的坝体施工当中,特殊情况下还能够将地基和坝体同时劈裂,从而形成深入地基的防渗帷幕,这样就可以提高堤坝的整体防渗性能和稳定性能。高州市沙田四方田水库就是采用该技术的好例子,效果显著。

3.4高压喷射防渗墙技术

高压喷射防渗墙技术主要被应用在坝体出现裂缝的地基施工当中,利用高压喷射法把混凝土材料注入到堤坝地基的覆盖层当中,如果覆盖层出现扰动现象,则必须把浆液和该位置内的颗粒进行融合处理,从而提高防渗墙的坚固性。

4结束语

总之,作为重要的基础设施,堤坝对于我国水利工程而言具有极其重要的作用。随着科技水平的逐渐提高,人们对水利工程的质量要求也变得越来越高,施工单位只有不断进步,才能够满足人们的实际需求,提高堤坝项目施工的整体质量,为我国水利建设的发展提供最大的技术支持。

参考文献:

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[4]储昭云.防渗处理设计在水库除险加固工程中的应用[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2013,10:86.

[5]孙海法,伍晓奕.我国水库堤坝建设技术和发展[N].北京电力大学出版社报,2009,02.

论文作者:杨雄耀

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第12期

论文发表时间:2017/10/13

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