高压喷射防渗和抛石护岸在莲塘围除险加固工程中的应用.pdf
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1、第卷第 期水 利 科 学 与 寒 区 工 程V o l ,N o 年 月H y d r oS c i e n c ea n dC o l dZ o n eE n g i n e e r i n gO c t,邓怀初高压喷射防渗和抛石护岸在莲塘围除险加固工程中的应用J水利科学与寒区工程,():高压喷射防渗和抛石护岸在莲塘围除险加固工程中的应用邓怀初(肇庆市高要区水利工程建设管理中心,广东 肇庆 )摘要:堤坝在防洪工程中是关键的构筑物,因其工作环境恶劣且在长期的使用过程中容易出现渗漏问题,导致水利工程整体的稳定性下降.本文以某河道堤防除险加固措施为例,结合工程基本情况和地质勘察结果,设计高压喷射灌
2、浆方案和抛石护岸的加固方案,并重点对除险加固效果进行评价,对本次病险坝防渗加固效果进行检验.结果表明,堤坝防渗漏和稳定性符合设计要求,达到预期的除险加固效果,并带来了一定的经济效益,为类似堤坝除险加固提供了参考经验.关键词:堤坝除险加固;高压喷射注浆防渗;稳定性;经济效益中图分类号:T V 文献标志码:A文章编号:()收稿日期:作者简介:邓怀初(),男,广东肇庆人,工程师,研究方向为水工建筑.E m a i l:Z e i g n b b c o m.水利工程中的坝基、坝体等部位在运行过程中,如果日常维护修改工作不到位或出现一些较大的外部影响,如地质扰动等等,往往会形成表面甚至贯穿性裂缝,进而
3、可能造成渗漏或者影响水利工程正常运行,甚至引起溃坝事故 .人民生命财产安全始终是我国发展的各阶段都需特别重视的,当河道堤防除险风险时,应立即进行采取相适应的加固措施,并实行科学有效的管理.因此,对于病险坝要及时开展防渗加固处理.堤坝工程的防渗功能是后期影响其使用的关键因素,目前由于高压喷射灌浆技术的各项优势,如防渗加固效果好等等,使得其已成为堤坝除险加固措施中应用最为广泛的一项技术.高压喷射灌浆是水利工程加固处理中常用的技术,在高压作用下使浆液渗入到工程或岩层的裂隙处,等待浆液凝固后可以起到封堵裂隙、加固结构的效果,对保证工程安全有显著效果.同理,堤坝的稳定性也是决定堤坝正常使用的决定性因素之
4、一,且影响堤坝稳定性的因素较多,因此重视堤坝工程的稳定性是保证水利工程安全运行的必要条件.该文以某河道堤防除险加固措施为例,结合工程基本情况和地质勘察结果,设计高压喷射灌浆方案和抛石护岸的加固方案,并重点对除险加固效果进行评价,对本次病险坝防渗加固效果进行检验.结果表明,堤坝防渗漏和稳定性符合设计要求,达到预期的除险加固效果.工程概况 工程现状本项目位于高要区中部的莲塘镇,其堤防沿新兴江右岸布置,堤线总长 k m,其中堤防长 k m,其间以山丘衔接.莲塘围是高要区六条重要的万亩堤围之一.工程区微地貌特征表现为低山、丘陵、河谷、河滩的旧堤防及陡立的河道岸坡等.堤基土层主要由冲积层的粉质黏土、淤泥
5、质粉质黏土的粉质黏土组成,除淤泥质粉质黏土不宜作为地基持力层外,其他堤基土层均可作为堤防持力层.堤基土层中冲积层的粉质黏土及残积层的粉质黏土抗滑移、抗冲刷能力较好;堤基中的淤泥质粉质黏土抗滑移、抗冲刷能力较差;堤身中的砂层抗滑移稳定性较好,抗冲刷能力较弱.区域夏季多雨,冬季少雨,夏季受台风影响,暴雨较多.由于特殊的地形条件和气象特点,加之以前的防洪排涝设施建设标准较低,导致区域内洪 涝 灾 害 频 繁 发 生.莲 塘 围 保 护 围 内 面 积 k m,保护范围内有约 万人口的生命财产安全,耕地面积 h m,同时还分布着莲塘镇的大部分工商企业.而围内地势低洼,所以防洪任务十分艰巨,因此迫切要求
6、使围内的防洪安全得到保障.堤坝运行的问题现状()堤身填筑不满足规范要求.莲塘围堤防堤身为均质土堤,是经过多次加培而成,堤身压实度不均匀,部分堤段的堤坡不统一.部分堤段堤身高度超过m,堤后未设戗台.()堤基渗透稳定不满足规范要求.大部分堤段的地基中分布有粉砂和淤泥质粉细砂,当新兴江河道水位较高时,围内堤脚以外的地面极易出现渗透冒水和喷砂现象.经工程渗流稳定复核计算,其堤基的渗透稳定不满足规范要求.()堤岸防护措施不足.莲塘围外江堤岸有三段为主流逼岸段,第一段为莲塘段的莲塘旧墟段;第二段为平洲段的渡口段;第三段榕塘段的蚌岗段.三段均在历史上多次发生险情,以前多次抛石护岸,但现状发现基本被洪水冲走.
7、三段险段的抛石丁坝也被洪水冲蚀殆尽.堤岸防护措施的不足直接威胁大堤安全.由此可得,目前莲塘围的堤身、堤基、护岸均存在严重的安全隐患,现状堤围的险情严重威胁着围内人民群众的生命财产安全,还严重制约着围内经济社会的发展.水利工程是基础工程,水利现代化的发展是确保社会经济现代化发展的基础.为了确保工程能够安全运行,围内人民群众生命财产安全得到保障的需要,同时满足围内社会经济发展,对堤坝进行除险加固,是必要和迫切的.堤坝除险加固措施分析 高压喷射灌浆防渗措施 方案设计分析根据现状堤防、施工情况、防渗效果和工程投资最小化等方面的考虑,对于渗透稳定不满足要求的堤段,一般采用的加固措施主要有截水槽、铺盖、混
8、凝土防渗墙、灌浆截渗等.从工程造价考虑,塑性混凝土防渗墙显然优于高喷灌浆;从防渗效果和施工进度方面看,高喷灌浆由于塑性混凝土防渗墙,且根据地勘报告反映出的地质情况看,莲塘围主要是堤基存在较厚的透水层,高喷灌浆对堤基的防渗加固效果更好,因此,本次堤基防渗处理方案采用高压喷射灌浆防渗墙方案.防渗墙布置位置有堤脚与堤顶两处地方可供比选.布置与堤身处可连同堤身堤基一并处理,处理后防渗效果好;布置在堤脚能降低防渗墙高度,节省投资,但考虑到堤防迎水坡采用生态护坡,护坡存在一定绿化孔洞,不能与防渗墙形成一个完整的防渗体系,故本次设计考虑布置于堤顶处.施工质量控制要点高喷灌浆防渗工程属于底下隐蔽工程,缺点是工
9、艺较为复杂,费用偏高,高压喷射可能对堤身造成劈裂现象;破坏现状堤身的结构稳定;对施工单位的技术要求高,否则灌浆质量达不到要求,防渗效果大大降低.因此为了确保其防渗加固效果能达到预期目标,在管理过程中应加强技术管控.()充分利用高压摆喷灌浆的回浆量,针对不同的地质情况来决定是否进行回浆利用,通常情况下砂层可以通过净化池沉淀进行灰浆利用,而黏土层与细砂层不宜进行回浆利用.()重视灌浆后的孔口补浆工作,操作过程中必须补浆至孔口浆液面不下降位置,确保防渗效果()合理安排施工任务并控制施工间隔,先造钻孔然后再进行高喷施工,避免高喷台车移动次数过多而影响施工效率,是提高施工效率缩短工期的关键.抛石护岸措施
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