冯硕勋
黑龙江省松花江工程建设管理处黑龙江哈尔滨150040
摘要:水利是国民经济的命脉,水利工程是关系国计民生的重要工程,堤防工程起到防洪减灾的重要作用。防渗工程是堤防工程的关键组成部分。采取正确有效的防渗处理措施,才能保证施工质量从而实现工程作用。本文从各类防渗工程入手,对不同防渗处理措施进行了探讨。
关键词:堤防工程;基础处理;防渗工程;防渗处理措施
前言
水利工程是以工程措施为控制调节手段,改变地表水或地下水的时间或空间属性,起到兴利除害的效果。水利工程根据不同的服务对象分为不同的类型,如防洪工程、农田水利工程、水力发电工程等。其中堤防工程是最常见和最有效的防洪工程。只有通过各类有效的防渗处理措施使堤防工程等水利工程安全、稳定,才能在此基础上实现对洪水的调节和控制。
堤防工程常见防渗处理措施
堤防工程是线性工程,堤身多为均质土、混合土等。为提高防渗能力可采用草坡护坡、混凝土预制块护坡、雷诺护坡、或部分重点险工弱段灌浆及打连续水泥土防渗桩做防渗墙。
1传统人工草坡护坡
传统人工草皮护坡是指通过人工播撒一定密度草种,制作的一种传统边坡植物防护措施。多用于坡度不高、适宜草类生长,不长期浸润,且水流速度较缓慢的情况。优点是造价低,每平米仅4元左右,能够起到生态保护作用,尤其是对沙土堤防和混合土堤防,能够起到一定防雨水冲刷的保护作用。缺点是不普遍试用且单独试用防渗效果差,适合与其他防渗措施共同使用。
2土工格室植草护坡
土工格室植草护坡是指在平整后的堤防坡面上,展开并固定在的土工格室,在格室内装填适宜草籽生长的土壤,然后进行播撒或喷洒草籽施工的一种护坡技术。土工格室材质轻、耐磨损,适用于不同土壤与沙漠等土质条件,格室内固定的土壤为草生长提供稳定、良好的生存环境,草皮又进一步增加了整体的稳定性。比较传统人工草坡护坡,土工格室植草护坡拥有其一样生态防护效果,带孔的格式还能增加坡面的排水性能,增加防雨水冲刷性能。土工格式伸缩自如,运输可缩叠,运输方便;材质轻便,施工方便;施工时可张拉成网状,填入泥土、碎石、混凝土等松散物料,构成具有强大侧向限制和大刚度的结构体,化学性能稳定、耐光氧老化、耐酸碱,工程寿命长。
3干砌石护坡
干砌石造价较混凝土护坡低,抗冲击性能好,多用在水流流速大,转弯处等易受冲击的堤段处。通常是局部设置。干砌石本身的不连续性的存在,防护坡体不如混凝土护坡稳定,也没有混凝土防护坡的坚固性好。由于存在一定缝隙收到人类活动以及老鼠等啮齿动物活动,容易造成防渗能力下降。需要安排人力日常巡查,随时在掌握堤防坝体的实际情况,发现问题及时快速维修。
4预制混凝土板护坡
通常结合土工膜或土工布进行防渗。根据堤防土质使用不同的材料,沙土堤防铺设透水的土工布,黏土堤防铺设不透水的土工膜。在土工布和土工膜上铺设一定厚度的沙或砂砾石垫层,进行保护,再在垫层铺设预制混凝土板。混凝土板的尺寸和厚度视防护堤防的水流大小、速度及施工难易度设计。护砌效果好,应用广泛,抗冲刷能力强。预制混凝土板可以在大量预制,然后在现场安装,比较现浇混凝土板,能够有效缩短工期。但是造价较高。一般在重点防护段使用。
5雷诺护垫
雷诺护垫,是指由机编双绞合六边形金属网面构成的厚度远小于长度和宽度的垫形工程构件,表面镀稀土防腐。雷诺护垫在运输到到场后,在场地展开,装入符合设计指标的块石等填充料后,加盖通过绑金连接成一体。雷诺护垫由隔板分成若干单元格,为了加强雷诺护垫结构的强度,所有的面板边端均采用直径更大的钢丝雷诺护垫产品规格。作为堤防的防冲刷结构,因为其柔性结构,对地基适应性好。同时因其机构特点,实现了水体与坡下土体间的自然对流交换功能,达到生态平衡。防腐性能好,可填埋,并在其上进行绿化。综合治理更加稳固。雷诺护垫施工方便,相比干砌石,稳定性更好,可有效防止石头垮塌、增加结构的抗冲刷能力,相比预制混凝土板,对地基要求更低,适应沉降变形,并且造价更低。运输方便,机械配合人工铺设,每天可以铺设30-40m³。
6防渗墙
防渗墙是一种修建在松散透水层或土石坝(堰)中起防渗作用的地连续墙。具有结构可靠、渗透系数低、防渗效果好、适应各类地层条件、施工简便以及造价低等优点。广泛的应用于国内外处理坝基渗漏、坝后“流土”、“管涌”等渗透变形隐患问题。
在水利工程中,土石围堰等有防渗压力的防渗处理一般首选防渗墙。其中高强混凝土或塑性混凝土防渗墙技术在堤坝工程除险加固方面得到广泛应用,取得了良好的效益。但同时也看到塑性混凝土防渗墙存在的缺陷,塑性混凝土防渗墙强度和抗渗性较低,而且耐久性较差;墙体普遍偏厚,使成本提高;施工现场场面铺设过大、施工工期偏长、对原坝体扰动较大等。
7盖重
堤坝背水侧,铺填一定厚度足够重量的透水性料砂石料,以防止发生流土、地基抬动、滑移或液化等现象的防护设施。防止堤防坝基渗透破坏。
当堤防靠近河道,地基内有透水层,采用防渗墙等垂直防渗等措施后,作用在靠近堤防背水侧,表面不透水层上的剩余扬压力扔过大时,可能导致地基抬动液化甚至管涌,可在坡脚附近加设一定重量的的透水性材料的盖重,以平衡剩余水头。盖重工艺简单,取材容易,可以快速施工,在汛期护堤抢险中也应用较多。
8水泥土搅拌桩
水泥土搅拌桩利用水泥作为固化剂,通过特制的搅拌机械,在地基深处自下而上的将软土和水泥强制搅拌,使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的优质地基。连续搭接的水泥搅拌桩可有效增加堤防的渗径。在曾经出现管涌的堤防段可采用办法。
结语
根据保护对象不同,防御洪水等级不同,综合考虑实际条件、工程造价和施工技术难度采取一种或几种防渗处理方式,进行有针对性的综合治理,才能够有效的做好堤防工程的防渗处理。保证堤防安全,从而达到防洪减灾的目的。
参考文献:
[1]韩旭光,《水利工程防渗处理施工技术应用探析》,[J],中国新技术新产品,工程技术,2010年第3期
[2]高钟璞,《大坝基础防渗墙》,[M],中国电力出版社,2000