浅谈水利工程中堤坝建设选择分析论文

浅谈水利工程中堤坝建设选择分析论文（通用6篇）

篇1：浅谈水利工程中堤坝建设选择分析论文

浅谈水利工程中堤坝建设选择分析论文

本文阐述了水利工程中常见堤坝的分析，水利堤坝的建设事关地方水利安全，事关国民经济建设和经济社会发展的可持续发展具备显著的战略地位。在水利工程施工中，堤坝的安全性是决定水利工程的关键因素。

前言我国的堤坝的种类繁多，本文主要是对我国常筑堤坝重力坝、拱坝、土石坝分类进行详细的分析及建设堤坝需注意的相关问题。

1.重力坝的分类

1.1从坝高来看，可以根据坝的高度，将重力坝分为三类，分别是低坝、中坝、高坝 。坝高小于30米的为低坝，坝高30-70米为中坝，大于70米的为高坝。在同一坝段内，坝基最低面到坝顶路面的高度就是坝高。

1.1.1建设重力坝应注意的问题

坝的高度越大，坝的设计要求就越高，施工就越难操作。因此， 不同高度的坝的设计要求和内容往往是不相同的，对于同一设计规格来讲，在低坝中可能还能适用，而高坝设计中却出现问题。

1.2从筑坝材料来看，目前国内使用的筑坝材料有混凝土和砌石两种，所以，按材料来分，坝又分为混凝土重力坝和砌石重力坝。重力坝的建筑要求往往比较高，大都用混凝土建造。而砌石重力坝往往出现在国内的中小型工程中，该工艺的的砌石技术简单易学，不需要较多的水泥量，既可以利用机械施工，也可以实现人工操作。

1.3从泄水条件来看，根据重力坝顶部溢流与否，又可以将重力坝分为溢流与非溢流两种类型。一座重力坝的坝顶往往溢流，其余坝段则不会发生不溢流，我们把溢流和不溢流的部分分别称为称为溢流坝段和挡水坝段。

1.3.1重力坝特点

重力坝的断面比较大，利用这一特点，可以为坝顶溢流创造优越的条件，同时也有利于坝内设里泄水管道，进而降低整个枢纽工程的工程量以及造价，减少资金投入。因而，不利用坝身泄水而另作溢洪道或放水设备的作法是基本没有的。坝身的过水能力可能会出现不足的现象，此时则需要利用其他泄水设备来起辅助作用，帮助其放水。

1.4从断面结构来分析，对重力坝的特定工作特点而言，为了改善其工作条件，也进行了坝体的.断面结构的优化处理，从而使原始的实体重力坝向宽缝重力坝、空腹重力坝、梯形重力坝等先进的类型转变。 国内某些发达地区还进行了硬壳坝、填渣坝等坝型的开发研究。这两种坝型的工作原理大致相同，是通过将砌石或堆石代替实体重力坝内低应力部分，构成新的坝体，而外包的硬壳是由浆砌块石或条石、混凝土等材料构成。

2.拱坝的分类

2.1拱坝和重力坝一样，可以按坝的高度分为低坝(坝高30米以下)、中坝(坝高30-70米)和高坝(坝高大于70米)。

2.2按筑坝材料分为混凝土拱坝和砌石拱坝，按泄水条件分为滋流拱坝和非滋流拱坝。

2.3根据同层拱圈厚度是否变化，拱坝可以分为等厚和变厚两种类型。等厚拱坝在同一高程上的拱圈厚度都相等，而变厚拱坝却与等厚拱坝不同，变厚拱坝拱冠到拱端的厚度是逐渐增大的。

2.4还可以按照平面布置的形式，将拱坝分为等外径拱坝、等中心角拱坝和变半径变中心角拱坝三种类型。按拱坝的纵向断面是否为曲线，可分为单曲率拱坝和双曲率拱坝。

2.5还可根据拱坝的工作特性，就是拱和悬臂梁在承荷载时的比例，把拱坝分为薄拱坝、拱坝和重力拱坝三种，其中拱坝是指纯拱坝。这种分类，比较能综合反映拱坝的结构和工作特点。拱和悬臂梁分别承受荷载的比例，一般用坝底厚度与最大坝高的比值即厚高比来表示，< 0.1为薄拱坝，一般建于河谷狭深处，拱坝很薄，单纯起拱的作用;=0.1～0.4为拱坝，拱的作用仍相当大，=0.4～0.6为重力拱坝，它既有拱的作用，又有悬臂作用，而且通过拱传递的荷载一般不超过40-20%。

3.土石坝的分类

土坝按照施工方法的不同，分为碾压式土坝、水中填土坝和水力冲填坝三种，我国采用最多的是碾压式土坝。

3.1碾压式土坝的形成

3.1.1碾压式土坝根据坝体土料的组合和防渗体的位置分成如下型式：

(1)均质土坝：坝体由一种土料构成，不另设防渗体，筑坝土料一般为具有粘性的壤土或砂质粘土。均质坝也有用非粘性土修筑的，由于透水性大、抗渗透破坏的能力弱，需要很平缓的下游坝坡。

(2)心墙土坝：在坝体中部设有塑性或刚性的心墙作为防渗体，两侧坝壳则为透水性较大的土料如砂砾料、风化料等。比较常用的是塑性心墙坝，其心墙由粘性土料筑成。

(3)料墙土坝：在坝体的上游设有塑性或刚性的斜墙作为防渗体，坝主体由透水性较大的单种土质或多种土质构成。比较常用的是塑性斜墙坝，其斜墙由枯性土料筑成。

(4)多种土质坝：坝体是由几种土料分区筑成的，土料在断面上的分布，一般是透水性自上游向下游逐渐增大，也有透水性自中央向两侧逐渐增大的。

(5)土石混合坝：坝体一部分为土料，布置在坝体上游或中央，另一部分为堆石，相应地布置在坝体下游或两侧。

3.2水中填土坝的形成

3.2.1水中填土坝是将结块但易子崩解的土料分层注入静水中填筑而成，依靠土的自重和运输工具压实，也可用拖拉机轻碾，但不需要专门的重型碾压设备。

3.2.2水中填土坝施工应注意的问题

一般在填土面修筑围埂分格，在格内灌水填土。只要有充足的水源和足够的抽水设备，都可采用此祛施工，每一立方米填土约需水量一立方米。一般的枯性土和砂质、砾质枯性土均可用作填土，对土料含水量限制不严，可以在雨季施工，故其施工速度较快，土方单价也较低。但是孔隙之间的水压力往往比较高，如此很难使坝坡处于稳定的状态，但是要想使坝坡变得平缓，则坝体需要很大的工程量，从而使施工速度也受到限制。对于高坝质量要求较高、施工速度需加控制以防施工时滑坡，故施工技术较复杂，应经过仔细研究比较后采用。

3.3水力冲坡坝的形成

3.3.1水力冲坡坝的定义

土料的开挖、运输和填筑都利用水力机械进行的。我国黄河中游地区创造性地发展了这种施工方法，称为水坠坝，也就是泥浆自流式的水力冲填坝。黄河中游丘陵沟壑区具有很多天然地形，可以利用这些地形，加上水流的作用，将沟壑两岸高处的黄土冲成泥浆，再通过较陡的输泥沟，将泥浆送到坝面沉淀池中，且沉淀池的两边应筑上围埂;在这样的条件下，泥浆才能充分的脱水固结，进而使得坝体更加均匀密实。

3.3.2建设水力冲坡坝应注意的问题

水力冲坡坝用这种方法筑坝施工方便、节省劳力、工期短、成本低，但泥浆脱水固结需要一定时间，坝体升高速度受到一定限制，且土料的干容重较低，抗剪强度较小，需要较平缓的坝坡，工程量较大。

总结

本人从事水利工程堤坝的施工工作多年，先后参加过大小堤坝的建设施工工程。本人翻阅了很多关于堤坝的相关专业的书籍，希望以本人多年的施工经验与同行学者进行交流，以相互促进提高，由于本人能力有限，可能考虑问题不全面，请老师多多指教，为以后的学习生活中更一步提高自己的能力，为以后的水利工程堤坝建造事业做出应有的贡献。

篇2：浅谈水利工程中堤坝建设选择分析论文

关键词：堤坝防渗;水利工程;加固

1 出险类别以及应对方案

1.1 出险类别

提防主要的出险种类有：滑坡、没治、开裂以及渗透破坏，其中引发后果最严重的是渗透破坏。

渗透破坏主要的破坏表现为流土、渗漏以及管涌和接触流土、冲刷。

对其险情进行分析，主要可以可以从三方面进行分析：第一，堤身险情，主要引发因素是不均匀的堤身物质组成分布，且堤身用于填筑的材料密实度不同，由此引发了渗透破坏，诸如，堤身部分壤土为沙壤土、粉细砂或者在堤身上存在裂缝以及空洞，主要的破坏表现为跌窝、脱坡或者是漏洞和散浸。

第二，堤基同堤身的接触位置出现险情，主要原因是在筑堤时没有对堤基进行充分的清理，导致在接触带混杂有杂物。

最后，则是由于堤基问题，其原因则是由于其中沙壤土以及砂层透水性较强造成。

1.2 选择防渗方案

堤身防渗处理可以使用劈裂灌浆以及锥探灌浆和截渗墙等措施，若是需要还可以通过对堤身进行翻挖重修，对其进行加厚处理。

提防截渗墙的工程造价的有效降低是通过降低墙体厚度以及使用廉价材料。

目前的枣强方式中深沉法、挤压法和开槽法都能够满足要求，三种方式中深沉法造价最低，当墙体深度在二十米以下时竞争力最强。

针对一些施工场所较为狭窄且具有较多地下障碍时，虽然高喷法造价相对较高，但是适应性较高。

而地层中含有大量砂卵砾石导致地层颗粒空隙较大，此时采用的方式可以使用冲击钻同其他开槽方式相互配合的方式，给予提防特点，造墙成本也会有所不同，因此对该类型地层堤坝的防渗处理可以用排水减压的方式进行保护，当然也可以采用其他方式。

2 技术分析

2.1 防渗措施

堤坝防渗度的主要处理方式以及处理原则：针对上述问题，我国水工建设堤坝渗透处理技术一般用防渗墙或者灌浆的方式对浸润线予以降低，对于抗滑性以及稳定性的提高则通过压重或者是防滑桩等措施予以提高。

而对于堤坝滑坡现象的处理则需要从根本上进行处理，因此必须掌握滑坡出现的原因，土体强度指标的提高以及浸润线的降低是最佳处理方式。

随着今年土工材料的发展一些新兴的合成材料被应用于防渗处理中，土工复合膜的应用以及一些加筋材料的应用在土体稳定性提高作业中越来越广泛。

而针对坝体基础的渗漏问题，在上游主要通过截堵铺的方式，而在下游则依据排减导原则进行处理。

“截堵铺”主要通过防渗墙、铺盖以及帷幕灌浆的方式对渗漏量予以减少;而“减排导”则是通过减压井的修建以及导渗反滤体的修建、排水沟的修建对压力进行有效降低。

2.2 灌浆防渗方法

2.2.1 劈裂帷幕。

劈裂帷幕灌浆方式主要用于对堤身进行加固，避免堤身出险。

而灌浆需要依据堤坝自身情况进行具体方案的确定，需要充分考虑堤身曲直，通过简单钻具钻孔，布孔主要方式为直线型以及梅花形。

由上至下多次少量灌注;循序渐进调节泥浆的浓稠度，灵活控制压力，由大到小进行灌浆作业。

不但能避免灌浆中出现串浆、冒浆等问题同时能更好解决灌浆中出现的局部隆起，使得灌浆沿轴向形成帷幕达到预期的效果，从而改善堤身密实度，提高质量，达到防渗效果。

2.2.2 低压速凝灌浆。

低压速凝的灌浆方式主要用于抢救水下高危管涌现象，该种灌浆方式能够适应管涌处的粘土层或者砂砾层地质状况，分别采用30型和50型两种机型钻机进行打孔，继而向孔中注入膨胀物质，通过低压作用向孔中注入添加水玻璃速凝剂的泥浆。

膨胀物作用是保证管涌内阻力能够满足灌浆需求，且减低管涌水流速度，避免灌浆时由于水流过快导致泥浆被冲出，如此保证泥浆能够速凝堵塞管涌处。

2.2.3 高压灌浆法。

该种灌浆方式主要被应用在基础灌浆中，用以提高堤坝基础密实度，填充溶洞以及蚁穴等结构。

在进行基础灌浆时，利用工程钻机从堤顶进行钻孔，保证孔距规格约为1.5米至3米，而当基础钻孔孔深到达砾石层2米后采用高压进行灌浆，并保证从管套下至填土层的`堤坝堤身干燥。

将灌注浆液率先关注到基础层，继而逐步的进行提升，当达到土层后采用黄泥浆进行封孔。

高压灌浆方式主要用于解决由于基础问题而引发的管涌病害。

而在对溶洞以及蚁穴进行填充时仅仅需要使用30钻机进行钻孔，将需要灌浆处进行包围布孔，继而灌注填充即可。

2.2.4 灌浆防渗体的形成。

通过灌浆对浆砌石坝体进行加固，提高其防渗性能。

堤坝上游通过灌浆固结将缝隙以及漏洞进行堵塞处理，对坝体的防渗性以及坚固性予以加强，通过坝体承载力的提升保证坝体完整性。

在下游则通过追踪固结，由于下游坝体表面溶蚀物以及漏水处出现的部位会出现斜孔或水平孔，通过埋注浆管对坝体进行注浆作业能够提升坝体坚实度堵塞水涌管道以及裂缝、孔洞，从而提高堤坝冲刷抗击力，保证稳定性，在重力坝中若要采用该种方式进行灌浆则要保证堤坝前无水，因此需要在了解扬压力的基础上设置排水孔。

2.3 混凝土防渗墙技术

2.3.1 高压喷射防渗墙。

高压喷射防渗墙是借助于高压射流冲击扰动坝基覆盖层，同时灌入水泥浆，使浆液与被灌地层土颗粒掺混，形成防渗墙。

2.3.2 自凝灰浆防渗墙。

自凝灰浆防渗墙是在塑性混凝土墙的基础上发展而来的。

使用水泥、膨润土并掺入少量缓凝剂制成“自凝灰浆，在凝固前可作为造孔中的固壁泥浆，完工后自行凝固，形成墙体起防渗补强作用。

2.3.3 帷幕灌浆。

帷幕灌浆是把一定配合比的具有流动性和胶凝性的浆液，通过钻孔压入岩层裂隙中，经胶结硬化后提高岩基的强度，改善岩基的整体性和抗渗性。

我国常采用孔口封闭灌浆法，对任意孔段的灌浆，其能量消耗为一个定值，对可灌性差的致密地段提高灌浆压力。

结语

我国在水利堤坝的防渗处理工作中会针对不同的情况采取不同的办法，而必要地处理措施是提高堤坝防渗度的关键内容。

所以堤坝加固、防渗技术是我国水工建设的基础保障，有重大意义。

参考文献

[1]康永泉.输水洞(管)加固在堤坝中的应用[J].经济师，(04).

篇3：浅谈水利工程中堤坝建设选择分析论文

水利工程建设包括水库工程, 而土质堤坝则是水库的挡水建筑物, 能够起到防洪泄洪的作用, 做好堤坝的防渗漏工作能够延长水利工程建设的使用年限。

1 水利工程渗漏表现形式的分析

比较常见的水利工程土质堤坝渗漏现象有接触渗漏现象、坝体渗漏现象、坝基渗漏现象、溢洪道渗漏现象等。我们所说的坝基渗漏环节是指坝基及其坝肩透水岩土带之下的水体渗流的现象, 这种现象不利于实现对水量的有效控制, 土石坝对于地基强度的要求是比较低, 为此我们要进行基础防渗处理工作, 确保其土石坝环节的稳定运行。为此我们要进行水库地基基础覆盖层深度的规范, 确保其透水岩土带环节的稳定运行。在此过程中, 要进行坝体渗漏环节的有效应用, 确保其水体的水量流失现象的避免, 实行其坝体渗流环节的稳定运行。其土质堤坝的构成材料是土料, 这就不可避免的存在一系列的透水性。为了保证坝体系统的稳定性, 我们要进行填筑土料的有效选择, 确保其压实度的提升, 实现对出逸点环节及其浸润线环节的有效控制, 对于一系列的漏洞现象、滑坡现象、塌坑现象要进行积极的处理, 以提高土质堤坝的安全稳定性。涵闸渗漏是一种涵闸破损情况之下的水体的渗漏现象。这种情况由于其闸身不均匀, 导致闸体变形, 水体流失。接触渗漏是一种水体的下游地区渗漏的情况, 它流经区域是山体及坝体的结合部。溢洪道渗漏是接触渗漏的一种形式。

2 水利工程技术中土质堤坝渗漏的原因

2.1 设计上的缺陷

设计工作是水利工程建设的基础工作, 设计的好坏直接关系到整个工程建设的顺利进行。建于早期的水利工程受到当时技术条件的限制, 只是单纯地要求速度快, 出现一边进行勘测一边进行施工的情况, 这就导致当时很多水利工程缺乏规范性的设计指导, 施工人员在施工的时候没有可遵循的标准, 为了节省资金, 只考虑如何建立经济性边坡和管径, 没有考虑到坝体的防水问题, 使得溢洪道管径尺寸不合规定, 坝体的排水能力减弱, 在使用的过程中造成坝体渗漏现象的发生。此外, 还有一些小型水库在坝体建成后没有采取相应的措施来避免渗漏问题的产生。

2.2 施工上的缺陷

早期的水利工程建设在质量上缺乏管控, 在坝体碾压的过程中强度达不到工程要求, 而且土料中含有大量的杂质以及没有粉碎的大块土, 每层坝体土填筑的厚度超过了相应的标准, 施工各部分之间的衔接不合理等问题, 都会对坝体的工程质量造成影响。其次, 在水利工程使用的过程中受到外界的影响需要进行加高处理, 在加高的过程中新土和老土之间的结合没有做好处理, 出现分层的现象, 这就使得坝体出现水平方向上的渗漏。在进行坝体加高的时候, 没有妥善处理好两侧坡的交接位置。此外, 在坝体和坝体之间的连接位置没有做好防渗处理, 容易在后期使用的过程中出现渗水的现象。因为水库坝体中的排水体质量不高, 会造成浸润线的抬高, 使得坡面出现渗水情况。

2.3 地质上的缺陷

有些水库所选择的位置在地质上存在着很多的问题。这些问题对后面施工工作的顺利开展造成了很多的麻烦。有些施工单位为了节省开支, 在施工之前没有对水库位置的地质情况进行勘察, 在进行工程设计的时候也没有考虑地质情况, 在挖地基的时候问题都显现出来。有些施工单位在发现地质问题之后没有及时采取有效地措施, 导致后期的堤坝出现渗漏, 直接影响坝基的稳定性。有些地基的地质条件比较脆弱, 施工单位为了节省资金, 没有对脆弱的部分进行加固处理, 影响到坝体的整体性能。

2.4 材料上的缺陷

在已建成的水库中有很多都是建于五六十年代, 当时的水库建筑材料相比现在来说比较匮乏, 有些地区为了能够完成建设水利工程的任务就使用当地土、水泥等物质或者是使用混凝土凿成相应的涵管作为水库的放水部分, 但是这些涵管本身的强度比较低, 在外部物质侵蚀的情况下容易被腐蚀, 可能会出现渗水的情况。有些地区的水库由于缺乏土料, 就使用含水量比较高的稻田土, 这就容易导致坝体渗漏问题。

3 治理堤坝渗漏的对策

3.1 覆盖层处理技术

通常来说, 覆盖层基本是由于洪水冲击而成的, 土质的颗粒比较粗糙, 在进行坝体建设之前应该做好防渗工作。在众多的防渗技术中, 高压喷灌防渗技术是当前比较常用的方法, 该方法具有操作简单、造价低、施工速度快等优点, 只需要在施工之前做好防渗设计即可开始, 施工成效比较显著。

3.2 坝下基岩岩溶的处理技术

土质堤坝因为某些原因坝基的漏水通道没有封死。特别是在一些地貌多熔岩地区, 地质条件比较复杂, 在建成水库之后因为当水头压力过大的时候就会导致漏水量的增加, 特别是在和坝体解出的位置特别容易发生侵蚀现象, 危害到整个坝体的安全性和稳定性。针对这种问题需要使用灌浆技术, 特别是对一些孔缝比较大的区域, 更是需要先设计再施工, 选择最优最经济的施工方法。灌浆技术使用不同粒径的材料, 颗粒的大小可以遵照孔洞以及水流速度的大小来定, 保证塞入孔洞的石块不被冲走, 确保缝隙能够填充好, 减小渗漏的速度。在灌浆配料中加入水泥浆, 能够使配料胶结在一起, 把漏水部分堵死。

3.3 接触带处理技术

接触带渗漏处理的最好办法之一是高压喷射灌浆技术。因为高喷灌浆所喷出的水泥浆是定向的、局部的。在某一踪的局部, 用高压水破坏原地层的结构, 同时掺入水泥浆, 形成一定几何形状的凝结体, 避免了一般压力灌浆工艺中水泥浆流向和灌浆范围不好控制的弊端。采用摆喷和旋喷工艺, 在接触带上;营造防渗帷幕, 隔开坝体软土和基岩的接触。

3.4 临水截渗、稳定坝坡

堤防抢险堵漏主要是靠临水截渗, 稳定坝坡手段实行抢险, 在迎水面离堤脚2-3 米处要用抛石以稳固堤脚、消杀水势, 与此同时还可用土工膜 (布) 、彩条布贴面截渗或用有内衬塑料薄膜的编织袋加土封堵。如果要是水库水位深的话, 风浪也不大, 而且附近又有粘性土料的时候, 要在迎水坡的一面, 用船排, 由上而下, 由里而外慢慢倒土, 使漏水一面的淤积固定, 达到封堵闭气的目的。如果水库水位比较浅的话, 可以用土袋筑一围堰在水面下, 然后在围堰内倒土夯实并做好标记。要是发现有漏水现象, 就要用土袋封堵漏水部位, 在背水坡漏水处可用有反滤导渗能力的土工布、编织袋 (布) 摊铺贴护并加压块石或砂石料进行压渗。

4 结束语

总而言之, 土质坝渗漏直接关系到整个水利工程建设的正常运行。针对渗漏的具体情况进行分析, 提出相应的解决措施。作为水利部门的工作人员在日常的工作中协调各个工作环节, 定期地巡视堤坝情况, 及时发现问题, 快速地解决问题。

摘要：随着我国经济的快速发展, 水利工程建设已经成为了一项民生工程, 对人们的生产生活具有十分重要的作用。水利工程的安全直接关系到沿岸居民的安全, 土质堤坝是水利工程建设中的重要组成部分, 在后期使用的过程中可能会出现渗漏现象, 作为水利工程的管理人员应该对该现象加以重视, 保证水利工程建设的安全性和稳固性。相比其他类型的堤坝, 土质堤坝的渗漏问题最为常见, 需要重点检查和做好防治工作。根据土质堤坝渗漏的实际情况选择最佳的施工方法, 文章主要针对当前土质堤坝渗漏的情况进行分析并提出相应的解决办法。

关键词：水利工程,土质堤坝,渗漏

参考文献

[1]候旭波.浅述水库土质堤坝渗漏的原因及治理措施[J].农村实用科技信息, 2013 (9) .

篇4：浅谈水利工程中堤坝建设选择分析论文

1.1 出险种类

堤坝出险主要有滑坡、渗透破坏以及开裂, 其中渗透破坏是堤坝出险中常见的病害, 且危害最大。主要表现为:流土、管涌、集中渗漏等。根据其特征可以将渗透破坏分为三类:一、堤身险情。主要原因为堤坝自身的组成不均以及填筑密实度不足造成, 如堤身裂缝、孔洞或者堤身为沙壤土、粉细沙等, 这时堤身会表现为漏洞、跌窝、脱坡及散浸。二、堤基同堤身接触带险情。主要原因是筑堤前未彻底清基, 在接触带中存在杂质。三、堤基险情。原因为堤基存在沙壤土层以及砂层。

1.2 选择防渗加固方案

堤坝的放身体可以通过截渗墙、劈裂灌浆以及锥探灌浆法进行处理, 必要时还能够通过翻挖重铸堤身的方法进行加固防渗处理。还应考虑工程造价, 选用薄墙以及廉价材料作为防渗墙。在常用的造墙方式中深沉法造价最低廉, 挤压法其次, 开槽法造价最高。而墙身深度小于20米时最佳方式为高喷法, 高喷法造价高, 但适应性良好, 能应用在地下障碍物较多且施工场地狭窄之所。针对砂石较多且砂石粒径较大的工程地层, 应综合冲击钻以及其他开凿方式进行防渗处理, 虽然根据堤防工程特征会对造墙成本有一定影响, 因此针对此类工段处理也能够采用其他方式。

2 技术分析

2.1 防渗处理

原则和方法。我国堤坝防渗处理中大多选用灌浆法或者防渗墙来降低浸润线、处理渗透, 针对以上几种问题, 通过防滑桩以及重压等方式对抗滑系数予以提高。处理放滑坡的流程较复杂, 需要认识滑坡原因。对坝体浸润线的降低以及土体强度的提高是最佳解决方式。近年来土工合成材料以及防渗技术的创新使土体稳定提高效果越来越好。

2.2 防渗措施

2.2.1 劈裂帷幕灌浆。

该方式主要通过对堤身的加固来提高堤身的防渗性, 劈裂帷幕灌浆能够适应堤坝不同的曲直情况, 主要利用简单轻便的钻具钻机, 在堤坝上进行布孔, 在距堤坝外肩一点五米处沿堤坝轴线进行钻孔, 孔距不超过三米, 最佳孔深一般为钻透堤身填土以及钻入基础一至两米, 具体深度视情况而定。在灌浆作业上应当遵循少灌多复的原则, 从上到下进行作业;灌浆应循序渐进, 从稀到稠进行灌注, 并灵活掌握压力大小, 达到最佳灌注效果。处理好灌浆中可能出现的串浆、局部隆起及滑坡等问题。通过在堤坝轴线形成一道灌浆帷幕, 改善堤身质量, 用以提高提拔的坚固度以及防渗度。

2.2.2 速凝灌浆法。

该方式一般在处理管涌抢险问题中能发挥重要作用, 且适用于高位水位环境, 能在管涌位置根据实际地质用不同型号钻机进行钻孔, 后对孔内注入易膨胀物质, 注入大米、黄豆之类, 待填充物膨胀后想孔内灌入添加速凝剂的泥浆。加入膨胀物作用是加大管涌内阻力, 以减缓管涌水流速度, 防止水流过大造成灌注泥浆随水流出;加入速凝剂使水泥最快凝固将管涌处堵塞。

2.2.3 高压填充式灌浆法高压填充式灌浆主要用于堤基基础灌浆, 用于堤身蚁穴、溶洞的填充。

用于基础灌浆时, 须用50m工程钻机在需灌的堤段从堤顶钻孔, 孔距1.5~2.0m, 孔深以钻入基础穿过砂层进入砾石层2m左右为宜。灌浆时压力一般为127.40~166.60k Pa, 套管下到填土层保证堤身干燥, 基础部分砂砾层灌入水泥浆, 然后逐步提升到土层, 以黄泥浆封孔。这种灌浆法主要用于治理因基础不良而引起的管涌。用于填充蚁穴、溶洞时, 灌浆用30型钻机先在蚁穴或溶洞周围布孔灌入泥浆, 形成包围圈, 然后填充, 填满为止。

2.3 混凝土防渗墙技术

2.3.1 高压喷射防渗墙。

高压喷射防渗墙是借助于高压射流冲击扰动坝基覆盖层, 同时灌入水泥浆, 使浆液与被灌地层土颗粒掺混, 形成防渗墙。

2.3.2 自凝灰浆防渗墙。

自凝灰浆防渗墙是在塑性混凝土墙的基础上发展而来的。使用水泥、膨润土并掺入少量缓凝剂制成“自凝灰浆”, 凝固前可作为造孔中的固壁泥浆, 完工后自行凝固, 形成墙体起防渗补强作用。该技术在欧美已使用, 我国尚处于起步阶段。

2.3.3 垂直铺塑。

垂直铺塑是利用链斗式挖槽机, 通过链条及链斗连续挖掘出渣, 形成连续的槽孔, 并用泥浆固壁, 成槽后随即辅设防渗薄膜, 回填粘土。

2.3.4 水泥土搅拌桩防渗墙。

运用深层搅拌桩机把水泥浆喷入土体并搅拌, 使水泥与土体混合, 经水泥水解、水化和离子交换等一系列反应, 硬结成墙, 2002年长江堤防防渗工程中被广泛应用, 共造墙98×104m2, 占总成墙面积的69%。优点是造价低, 设备轻便, 墙厚25~30cm时, 深15m范围内墙体完整性较好。适用于细粒料的土砂层及含少量砾石的砂砾石层。

2.3.5 帷幕灌浆。

帷幕灌浆是把一定配合比的具有流动性和胶凝性的浆液, 通过钻孔压入岩层裂隙中, 经胶结硬化后提高岩基的强度, 改善岩基的整体性和抗渗性。我国常用孔口封闭灌浆法, 随着二滩、小浪底工程的建设, 国际上一些高效率施工方法。中国水利水电基础工程局夏可风在指出:GIN法基本概念是, 对任意孔段灌浆, 其能量消耗均为定值, 这个能量消耗的数值近似于该孔段最终灌浆压力P与灌入浆液体积V的乘积PV, PV就叫灌浆强度值, 即GIN由于裂隙岩体灌浆时, 大裂隙注入量大而使用压力小, 细裂隙注入量小而使用压力高, 如果在各灌浆段全部灌浆过程都控制GIN为一常数, 就可以自动对开敞的宽大裂隙限制注入量, 对可灌性差的致密地段提高灌浆压力。GIN法灌浆自动考虑了岩体地质条件的实际不规则性, 使得沿帷幕体的总注入浆量合理分布。GIN法在欧美国家工程中应用, 取得较好效果。

结语

防渗处理在我国很多堤坝相关工作中都有待加强, 防渗加固工作更是显得尤为重要。所以, 对堤坝加固的技术研究对我国的水利工程建设影响深远。

摘要：防渗工作一直是水利工程中的核心内容, 加固堤坝是水利工程后期养护的中心工作内容。文章通过对各种险情以及施工方案进行了介绍, 并对如何加强防渗加固工作进行了探讨。

关键词：防渗加固,水利工程,堤坝

参考文献

[1]陈若民.浅析水利工程堤坝防渗加固技术[J].科技创新与应用, 2013 (07) .

篇5：浅谈堤坝工程隐患除险加固技术

1.1 主要病症

病险水库的病症主要分为两大类:

(1) 泄洪设施存在问题。这类问题约占45%。主要表现为:溢洪道泄洪能力不足、溢洪道两侧导墙损坏、溢流堰底部漏水以及启闭机问题等;对于这一类问题由于病因较为明确, 处理起来比较方便。

(2) 大坝渗漏。这类问题相对较多, 约占55%。其主要表现为:坝体渗漏、坝基渗漏、接触渗漏、绕坝渗漏以及坝内涵管渗漏等。由于这类问题其病因较为复杂, 处理起来比较麻烦, 有时技术难度较大。在处理前先要进行病因分析和诊断, 然后选择相应的加固方案。

1.2 对策方法

比较成熟和常用的对策方法可分为以下几类:

(1) 坝体裂缝。应根据裂缝特征, 按以下原则处理。对表面干缩裂缝以及深度小于1m的裂缝, 可只进行缝对深度不大于3m的沉陷裂缝, 待裂缝发展稳定后, 可采用开挖回填方法处理。对非滑动性质的深层裂缝, 可采用粘土灌浆或上部开挖回填与下部灌浆相结合的方法处理。

(2) 坝体渗漏。应遵照“上截下排”的原则进行处理。在上游坝坡采取防渗措施, 堵截渗漏途径;在下游坝坡采取导渗排水措施, 将坝体内的渗水导出, 增强坝体稳定。上游截渗常用方法有:抽槽回填截渗, 适用于渗漏部位明确且高程较高的均质坝和斜墙坝;铺设土工膜截渗, 适用于均质坝和斜墙坝;套井回填截渗, 适用于均质坝和宽心墙坝;劈裂式灌浆截渗, 适用于坝体质量普遍不好, 坝后坡有大面积散浸或多处明漏, 问题性质和部位不能完全确定的均质坝和心墙坝。混凝土防渗墙截渗, 适用于坝高60m以内, 坝身质量差、渗漏范围普遍的均质坝和心墙坝。下游导渗排水常用方法有:土工织物反滤层导渗;贴坡式砂石反滤层导渗;导渗沟, 适用于均质坝下游坝坡散浸渗漏处理。

(3) 坝基渗漏和绕坝渗漏。应进行渗流复核计算, 根据地基工程地质和水文地质资料、渗漏情况和土料资源, 选择合适的处理方法。在上游部位可采用:加固上游粘土防渗铺盖防渗;混凝土防渗墙截渗;高压喷射灌浆截渗;帷幕灌浆防渗。下游部位可采用导渗、压渗方法:坝基为双层结构、坝后地基松软, 根据地质情况可开挖排水明沟导渗或打设减压井;坝后土层软薄、有明显翻水冒沙及隆起现象时, 应采用压渗台处理, 其范围和厚度应根据渗水出露范围和渗水压力确定, 可采用土料压渗台或石料压渗台。

2 除险加固技术

2.1 灌浆技术

灌浆技术用于处理病险水库, 可归结为三大类:基础帷幕灌浆、坝体劈裂灌浆和混凝土建筑物裂缝灌浆。

(1) 基础帷幕灌浆

它主要用来处理大坝坝基渗漏及坝基与坝体的接触渗漏问题, 绝大多数水库的坝基渗漏都采用帷幕灌浆处理;在处理岩石基础渗漏时, 目前帷幕灌浆是唯一的方法, 其它的方法无法取代。帷幕灌浆应根据工程的具体情况及重要程度采用不同的灌浆材料, 可形成水泥灌浆帷幕、化学灌浆帷幕及水泥化学混合型的灌浆帷幕。

(2) 坝体劈裂灌浆技术

该技术是在充填灌浆基础上发展起来的, 主要用来处理均质土坝和心墙坝的坝体渗漏及坝体裂缝, 可解决坝体变形稳定和渗透稳定问题, 该项技术打破了传统的以渗透和充填为主的灌浆模式, 通过破坏土体的原有结构, 以劈裂和充填同时作用, 通过“少灌多复”的工艺, 使裂缝、空洞不断得到充填, 浆坝反复互压, 泥浆不断排水固结, 形成一道或多道致密的连续泥墙壁, 起到了防渗加固作用。

同时通过劈灌压实了坝体, 释放了坝体拉应力, 建立坝体新的应力平衡, 增加坝体变形稳定和渗透稳定。该项技术机理明确、工艺简单、造价便宜, 在安徽省病险水库加固处理中已广泛应用, 还发展了一套浅层劈裂灌浆防治白蚁侵害的方法, 经省级鉴定, 该工艺达国内领先水平, 是目前防止白蚁侵害最理想的方法之一。

(3) 水工混凝土建筑物裂缝灌浆

水库大坝、水闸、水轮机蜗壳等混凝土体由于温度、配合比不当、结构不合理、地基不均匀沉降及地震、超载等原因导致混凝土产生裂缝。对于这些裂缝常用灌浆结合表面修补的方法来处理。常用的灌浆材料为环氧树脂、聚氨酯、丙凝等。如武义方坑水库大坝裂缝、金华沙畈水库大坝裂缝、新昌门溪水库发电洞裂缝都是由阜阳市水利机械工程院设计进行裂缝灌浆处理。

2.2 套井回填技术

套井回填技术, 是安徽省较早使用的技术, 是目前处理病险水库坝体渗漏的一种常用手段。它是用冲抓钻造孔, 粘土分层回填夯实, 形成连续套接粘土防渗墙, 起到截流、防渗作用, 处理效果比较明显。但套井回填对土料及其含水量要求比较严格。目前, 安徽省冲抓钻成孔直径有60~250cm不等, 能满足不同工程的需要。

2.3 喷射钢纤维混凝土技术

钢纤维混凝土具有较高的抗裂、抗拉、抗弯、抗冲刷能力, 体积收缩小, 加上喷射工艺, 喷层混凝土致密, 与坝面混凝土或块石粘结强度高, 可用于混凝土重力坝、面板堆石坝、拱坝、浆砌石坝面板开裂的防渗处理, 溢洪道边墩开裂及溢流面混凝土开裂、剥落处理等。

2.4 垂直铺塑料技术

垂直铺塑技术是解决土坝坝体或基础渗漏、管涌的有效方法。它是在坝体的某一部分平行坝轴开槽, 铺上土工薄膜, 然后将槽回填, 形成土工薄膜的垂直防渗体, 达到防渗目的。目前常用的开槽机械有三种, 即刮板式、往复式和旋转式, 以适应不同的条件, 其中刮板式开槽机适用于最大粒径<18cm的砂砾石地层;往复式机型适用于粉砂壤土、亚粘土及最大粒径<8m的砂砾石地层;旋转式机型适用于各类砂质地层。目前开槽机的最大开槽深度为7~12m, 槽宽0.18~0.2m, 最大开槽速度为8~12m/h, 工作时泥浆固壁———开槽——铺塑同步作业。塑膜厚度应大于0.16mm。该技术已在许多堤坝工程中应用, 效果十分满意。对于需要防渗处理深度较深时, 可采用垂直铺塑和喷联合应用的防渗方案, 即浅层采用垂直铺塑防渗, 15mm以下采用高喷混凝土幕墙, 以节约投资。

2.5 高压喷射灌浆技术

该技术为水利部十大科技推广项目之一, 已从软弱地基加固处理发展到粒径极不均匀的砾、卵、漂石地层。近年来, 高喷灌浆设备、技术、应用范围方面都有了大改进, 浙江已应用了该技术, 效果较好。

参考文献

[1]冷元宝, 何剑等.我国堤坝隐患及渗漏探测技术现状及展望[J].水利水电科技进展.[1]冷元宝, 何剑等.我国堤坝隐患及渗漏探测技术现状及展望[J].水利水电科技进展.

[2]刘广明, 杨劲松等.基于电磁感应原理的堤坝隐患探测技术及其应用[J].岩土工程学报, 2003, 25 (2) :193-195.[2]刘广明, 杨劲松等.基于电磁感应原理的堤坝隐患探测技术及其应用[J].岩土工程学报, 2003, 25 (2) :193-195.

[3]石念增, 刘康和.堤防隐患探测实例分析[J].地质灾害与环境保护, 2005 (4) .[3]石念增, 刘康和.堤防隐患探测实例分析[J].地质灾害与环境保护, 2005 (4) .

[4]马福恒.病险水库大坝风险分析与预警方法[D].河海大学, 2006.[4]马福恒.病险水库大坝风险分析与预警方法[D].河海大学, 2006.

篇6：浅谈水利堤坝设施的日常管护

1.1 堤坝的自然侵蚀

水土流失是指在水流作用下, 土壤被侵蚀、搬运和沉淀的整个过程。在自然状态下, 纯粹由自然因素引起的地表侵蚀过程非常缓慢, 常与土壤形成过程处于相对平衡状态。因此坡地还能保持完整。这种侵蚀称为自然侵蚀, 也称为地质侵蚀。在人类活动影响下, 特别是人类严重地破坏了坡地植被后, 由自然因素引起的地表土壤破坏和土地物质的移动, 流失过程加速, 即发生水土流失。很多的水利堤坝在表面土质裸露面积太大, 由于风吹雨淋自然气候的侵蚀, 再加上地表水流、冰冻等各种因素的影响, 导致表面土质不够牢固, 造成堤坝的水土流失, 这种侵蚀产生的结果会直接影响堤坝的质量安全。当雨水直接降到表层土时, 雨滴的力量起着打压、填充及飞溅的作用, 而打压是把表层土搅乱, 径流则把土壤带走, 成为表土流失的主要方式。草皮现有覆盖、缓冲水滴冲击, 根据酸质土壤团粘的功能, 草皮覆盖率较高的坡面, 具有很大的保水能力, 起着涵养水源、阻滞地表径流、防止水土流失的主要作用。

1.2 堤坝基础中的隐患:

主要是未处理的渗透层或未清除的软弱层等。一般渗透层厚度变化范围较大, 厚薄不一, 有时埋藏相对较深。堤坝基础中产生管涌现象, 由于大量的细砂涌出地面, 地层中渗透系数不均匀变化, 最终将产生危害很大的集中渗漏通道。在均质地基条件下结合整个区域的水力工程特点, 土层纵向 (顺流向) 尺寸对管涌的扩展有影响, 而且其横向尺寸也有很大影响。一般位于较宽河床上的水利工程发生管涌后容易扩展到管涌破坏。一般垂直于堤坝方向最容易发生管涌, 但实际工程中, 考虑地基不均匀和绝对渗径的综合影响, 就能说明为什么管涌通道常常带有随机性。通常管涌都是发生在地基最薄弱或是经过冲刷后变成最薄弱的地层中。堤坝施工中的质量缺陷:主要是软夹层、防渗处理施工不连续、防渗体搅拌不均匀等造成的质量问题。

1.3 白蚁危害堤坝:

白蚁是世界性的大害虫之一, 危害对象非常广泛, 是水利工程防洪安全的重大隐患之一, 很多堤坝设施现在都面临严重的管涌, 让这些管涌的出现很多就是由于白蚁的危害。白蚁对水库土坝的危害, 不仅破坏堤坝植被, 更严重的是可引起土坝发生管涌、滑坡等重大险情, 直至酿成垮坝的灾难。因此, 白蚁防治是保障水库大坝工程安全渡汛的重要措施之一, 在除险加固工程中必须进行白蚁防治。

1.4 传统硬质堤防护岸的缺点。

利用植物或者植物与土木工程相结合的一种新型护岸形式, 十分有助于河流水质的改善。以往人们往往在河道护岸过程中只考虑护岸工程的安全性及耐久性, 故多采用干砌石、浆砌石、混凝土、预制块等材料修筑硬质护岸, 隔断了水生生态系统和陆地生态系统之间的联系, 导致河流失去原本完整的结构和作为生态廊道的功能, 进而影响到整个生态系统的稳定, 不利于生态环境的保护和水土保持。

2 水利堤坝日常管护措施

2.1 加强生物防护, 防止堤坝被侵蚀

堤坝应用生物防护, 有着悠久的历史, 堤坝、小型集水池发挥着巨大的效益, 从宋朝开始就有在堤外植树防浪固堤的记载, 植树植草、绿化堤防, 取得了很大的成绩。制定了相应的治理计划, 散落在田间的树能降低风速, 减轻降雨的影响, 能提供饲料和木材, 与防护林的作用相似, 如微白相思树, 它对庄稼产量有着积极的影响。由于田间再生树木的保护不需要过多的投入, 所以能够大规模地开展。当地的植物刺多、抗性强, 不采取保护措施就可以避免动物的啃食, 实际中并非一个策略就能完成所有的分析, 而是要结合多种方法, 做计划时必须有农民的参与、必须反映他们的需求。以保护土壤为目的的森林活动必须考虑土壤类型、土地用途、经济需求和社会压力等因素。利用全面的方法解决土壤侵蚀问题时, 不仅要考虑土壤侵蚀地段本身, 而且还应观察周围的地区, 找出引起土壤侵蚀的根源。

2.2 加强堤坝的将安全性检测并及时维修

在汛期, 堤坝隐患不是固定不变的, 而是随时间的发展变化的。一段堤坝, 今天没有险情隐患, 明天可能就会有。因此, 其探测工作也绝非一劳永逸, 必须对重点地段进行动态探测, 对堤坝内部物性参数在不同时刻的变化有所了解, 随时跟踪检测隐患的发展变化情况。堤坝安全监测系统可以采用经济实用、简便易行的拉线式位移传感器方案。系统主要由硬件系统和软件系统两部分组成, 其基本原理是传感器感知与其相连的根石位置移动, 同时将变化信息通过一系列信号转换, 传输到数据处理中心进行分析处理。系统可实现异地自动监测堤坝根石走失情况、根石走失达到预先设定值时自动报警、自动记录根石走失的位移量并生成历史数据库供查询分析等主要功能。采用综合检测方法进行详细探测, 查明隐患的性质、范围、深度, 为下一步的治理提供可靠依据。

2.3 加强白蚁的防治, 保证坝堤基础安全

白蚁防治是一项技术性很强的工作, 对堤坝管理来讲又是一项经常性的工作。全国水库大坝有白蚁危害比例很大, 黄河以南普遍存在白蚁危害。在亚热带的南方更为严重, 因白蚁垮坝的现象时有发生。这将是我们治理者的一份责任。现在堤坝白蚁防治技术有很多, 但都存在优缺点, 现将堤坝白蚁防治技术的优缺点作一次对比, 以便设计出最佳技术方案。由于天气变化的影响, 杀死的白蚁蚁巢可能没有充分的水分湿润, 目前在定期检查时都没找到炭棒菌。尽管进行了白蚁防治工作, 但大坝及渠堤仍有小部分白蚁存在。鉴于以上特点应加强对大坝及渠道管护人员进行白蚁防治技术的专门培训, 提高管护人员对白蚁的认识和危害, 并掌握一定白蚁防治的技术。

2.4 建立大坝安全监测系统, 实现实时在线监测

根据目前的客观情况, 应逐渐建立自动化的土石坝安全监测系统, 变土石坝病险探测为大坝安全监测, 并在安全监测过程中, 必须考虑枢纽工程的老化及其水情变化的相关物性参数, 包括电阻率、温度、弹性波速、压力、变形、地震等, 真正建立起预警预报模型及远程通讯系统, 并作为数字大坝安全监测的重要组成部分, 它是保证大坝安全的一个有力手段, 应成为大坝病险探测的一个重要领域和发展方向。

3 结语

水利工程设施是公益事业, 也是关系到千万百姓安全的生命工程, 我们要加强其日常的管护, 要加强组织领导, 落实责任, 对堤坝路面进行整修, 争取表面固化。在施工过程中, 要严格按照技术标准, 进行科学布局, 合理规划。要加快河堤绿化建设, 把好苗木质量关、苗木栽植和管护关, 确保栽植一片, 成活一片。要开展水利工程设施的检修和建设, 强化管理, 加强对水库、堰塞湖、河道、堤防的检查整治, 及时排险加固, 确保堤防的稳固安全, 另外要结合实际, 进一步加快水利设施建设施工进度, 保障工农业的安全生产。

参考文献

[1]李思慎.长江重要堤防隐蔽工程建设中的防渗处理[J].长江科学院院报, 2000年S1期.[1]李思慎.长江重要堤防隐蔽工程建设中的防渗处理[J].长江科学院院报, 2000年S1期.

[2]王军.浅议堤坝渗流控制设计及措施[J].黑龙江水专学报, 2004年02期.[2]王军.浅议堤坝渗流控制设计及措施[J].黑龙江水专学报, 2004年02期.