堤坝软土基加固施工与堤身防渗施工

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　　摘  要：堤坝作为水利工程中的重点也是难点需要下大力气去修建与完善。堤坝是百年工程，在堤坝的施工过程中受地形、地质等多方因素的影响将会导致堤坝结构的抗剪强度、稳定性都存在一定的差异，在堤坝的施工过程中需要针对不同的地质情况采取不同的施工工艺提高堤坝施工的稳定性与可靠性。软土基是堤坝施工过程中较常遭遇的地质问题，在软土基上进行堤坝施工如未能对软土基进行良好的处理将容易导致堤身稳定性不足，影响堤坝的质量。文章在分析软土基堤坝修筑特点的基础上对如何做好软土基堤坝的施工与防渗施工进行了分析介绍。
　　关键词：软土基;堤坝;施工;防渗施工
　　中图分类号：TV543        文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2019）24-0113-02
　　Abstract：As the focus of water conservancy projects， dikes and dams need to be built and improved with great efforts. The dam is a hundred-year project， which will lead to some differences in the shear strength and stability of the dam structure due to the influence of topography， geology and other factors in the construction process of the dam， so different construction techniques should be adopted according to different geological conditions to improve the stability and reliability of dam construction. Soft soil foundation is a common geological problem in the process of dam construction. If the dam construction on soft soil foundation fails to deal with the soft soil foundation， it will easily lead to the lack of stability of the embankment body and affect the quality of the dam. Based on the analysis of the construction characteristics of dikes and dams on soft soil foundation， this paper introduces the method to conduct the construction and anti-seepage construction of dikes and dams on soft soil foundation.
　　Keywords： soft soil foundation; dike; construction; anti-seepage construction
　　堤坝修筑的好坏直接影响着堤坝的稳定性与可靠性。软土是堤身软基的主要组成结构，由于软土自身含水量较高、透水性差、压缩比较高导致堤坝的结构性能受到直接的影响。为保障软土基堤坝的稳定性需要积极做好堤身软基的处理，通过科学合理的施工技术与施工工艺提升软土基堤坝的稳定性。
　　1 软土基堤身的特点
　　（1）透水性较差。软土基堤坝是由软土所構成的堤身，由于软土含水量较大导致其渗透性不足，经过相关研究表明软土的渗水参数为1mm/d，这一特性导致软土都无法与含水量较大的土壤相溶。在堤坝施工中如遭遇软土结构，在未能采取有效措施下进行施工将导致堤身的荷载压缩力极为明显进而导致堤身的稳定性、结构都大大折扣，影响软土基堤身的使用质量。
　　（2）压缩比较高。据相关实验表明，软土结构的压缩比相对于一般土壤较差，软土的压缩比较高不利于软土基堤身的稳定性，较高的压缩比容易导致堤身沉降，进而导致堤身整体的稳定性、可靠性受到较大的影响。
　　（3）抗剪能力较差。由于软土自身的特性导致软土基堤坝的抗剪强度受到极大的影响。软土具有软塑性和流塑性的特点，软土基堤坝在受到外力作用下将使得软土基堤坝的结构抗剪强度遭到较大的破坏，进而导致流变发生的几率大增，严重影响着软土基堤坝的稳定性与可靠性，严重的甚至会导致软土基堤坝在流变作用下坍塌。
　　2 堤坝软土基堤身加固处理措施
　　（1）排水凝固处理技术。排水凝固处理技术其主要利用加压排水的原理完成软土基堤身的排水作业，增强软土基堤身的稳定性，从而有效的解决困扰软土基堤身的软土沉降问题。应用于软土基堤身的排水凝固处理技术包括有沙井排水技术、塑料排水管排水技术。通过对排水凝固处理技术应用效果分析后发现，排水凝固处理技术在中小河流软土堤身的治理中发挥出了良好的效果，现今已经成为了治理中小河流软土基堤身的主要技术之一。
　　（2）换土处理技术。堤坝软土基堤身其稳定性不足主要是由于软土自身属性所决定的，由于软土的含水量高、压缩性大，不利于增强软土基堤身的抗剪切能力和稳定性。在软土基堤身的加固处理中换土处理措施也是一种应用较多的加固工艺。换土处理措施直接针对于软土基堤身中的软土，通过将软土基堤身中的软土移除，将软土更换成渗水性、压缩性、抗剪切强度较强的土质，从而增强软土基堤身的抗剪切能力与稳定性。此种方法工程量较大，适应于一些软土分布较浅的软土基堤身加固处理。在应用此加固方法时所使用的回填土主要以灰土、水泥、砂土为主，在选用何种土壤作为回填土时需要综合考虑成本、土质等多种因素后决定。在完成换土作业后需要及时做好夯实作业，促使回填土能够与软土基堤身的土壤进行充分的结合，提升软土基堤身的稳定性，避免沉降的发生。 　　（3）旋喷加固技术。旋喷加固技术其解决思路在于利用水泥砂浆与软土基堤身中的软土相结合，从而增强软土基堤身的稳定性。旋喷加固技术应用时利用机械在堤身上开挖钻孔，并利用旋喷设备在桩孔中向周边土壤喷射凝固液，从而使得堤身软基的稳定性得以加强。一般来说，将旋喷加固技术应用于堤身软土基加固过程中时，将能够有效的提升堤身软土基的承载力和稳定性。
　　（4）振动水冲处理加固技术。振动水冲处理加固技术其加固原理是通过振动器的运用增强软土的紧密性。在应用振动水冲处理加固技术时，首先在软土基堤身上完成打孔，孔距为1m左右，打孔后完成孔内的清洁。而后向孔内注入填充材料，填充时分层填充并使用振动器对填充材料进行充分的振捣夯实，增强填充材料的密实度、强度。在对填充材料进行振捣的过程中填充材料在振动力的作用下将会与周边土壤进行充分的结合，原有的软土结构遭到破坏并形成新的土壤结构，新的土壤结构不论是在渗水性、抗剪切以及密实度方面都相较于原有的软土有着巨大的提升，采用此种方法将能够使得软土基的稳定性和结构强度获得极大的提升。
　　（5）钢筋加固技术。钢筋加固技术应用于软土基加固处理中时其核心在于向软土基中加入人工合成的过程材料，并以这些材料作为软土基堤身的“钢筋”骨架，人工合成工程材料的加入将打破原有软土堤身的载荷分布，从而使得软土堤身的载荷分布在“钢筋”骨架的作用下分布更加均匀。从而有效地降低软土基堤身的沉降。此外，在软土基堤身中加入人工合成材料将使得软土之间的连接更加紧密、摩擦阻力更大，从而使得软土基堤身在抗侧向结构变形方面具有更强的能力，提升软土基堤身的稳定性。此外，通过在软土基堤身中加入人工合成工程材料将能够有效的控制堤身软土基中土质颗粒的位移，从而减少堤身软基受外界作用力的影响而造成的变形情况的发生，同时也能够对软土基堤身的沉降进行有效的抑制，实现对于软土基堤身的加固。
　　（6）灌浆和水泥搅拌桩加固处理技术。灌浆和水泥搅拌桩技术其核心都在于向软土基堤身中注入粘性较强的浆液，从而使得软土基堤身中的软土能够与浆液进行充分的结合，改善软土的地质情况，增强软土基堤身的稳定性。
　　3 软土基堤身的防渗加固
　　 渗透是破坏软土基堤身的重要影响因素之一，在软土基堤身的加固中需要积极做好软土基堤身的防渗加固，增强软土基堤身的稳定性和结构强度。
　　3.1 软土基堤身高聚物注浆防渗加固
　　 高聚物具有材料稳定、造价低、性能稳定、材料韧性强等的特点，在使用高聚物对软土基堤身进行防渗加固时，利用静力压入设备将高聚物材料压入到由专门的钻孔设备所钻孔洞中，钻孔以1m为间隔沿着软土基堤身轴向分布形成连续超薄型注浆孔模，将高聚合物注浆管与注浆孔模相连接，通过压入高聚合物的方式将高聚合物压入到注浆孔中，高聚合物通过与软土发生一定的反应后体积膨胀并充满注浆孔洞从而形成高聚物薄片体，通过沿软土基堤身轴线分布的高聚物薄片体连接成分布于软土基堤身轴线的防渗幕墙，从而完成对于软土基堤身的防渗加固。
　　3.2 堤坝基础灌浆防渗加固作业
　　 堤坝基础灌浆采用高压灌浆方式，将灌浆液沿着钻孔以高压方式压入到灌浆孔周边土壤中。在灌浆作业中利用钻机沿着需要灌浆的区段进行钻孔作业，以1.5-2m的距离为灌浆孔间距，钻孔深度为深入砾石层2m为宜，套管下到填土层必须要保持软土基堤身的干燥，并使用黄泥对钻孔进行封口，只有如此才能够完成软土基堤身的防渗加固。
　　 针对发生于软土基堤身上的管涌封堵时主要采用的是低压速凝灌浆作业法，通过这一处理方法能够快速的完成管涌涌道的封堵。在进行作业时使用钻孔机在所需钻孔位置处进行钻孔，待钻到钻孔出水后向钻孔中持续压入膨胀物质，利用聚合物的膨胀特性对管涌涌道进行封堵。在完成涌道的封堵后再以49kPa的压力向钻孔内持续压入加速凝固剂与玻璃砂浆，以此完成涌道的封堵。
　　 劈裂式帷幕灌浆技术多應用于堤身加固与堤身堵渗，防渗加固作业时主要采用孔底注浆、全孔灌注的方法，利用钻井设备采用梅花形布孔或是直线布孔的方式沿堤坝轴线钻灌注孔，孔距采用2m间隔为宜，孔深结合堤身高度与渗透点深度进行决定，一般孔深需要深入到堤坝基础1-2m的距离。完成钻孔作业后对钻孔进行清洁而后向灌注孔加压灌注灌浆液，灌浆时遵照少灌多复、自上而下、循序渐进、从稀到稠的灌注原则，在灌注过程中结合灌注流速合理的控制灌注压力。确保灌注浆液能够在堤身内形成一道强大的帷幕提高堤身的防渗效果。
　　 软土堤身主体由土壤堆砌而成，在对其进行加固时首先需要沿堤身进行钻孔勘探，详细了解软土堤身内的土质情况，并结合软土堤身土质勘测情况合理的制定软土堤身加固方案。如采用劈裂式灌浆加固法对软土堤身进行加固则需要结合软土堤身的特点做出一定的改进。首先在软土堤身上钻实验孔并在实验孔中进行灌浆作业查看劈裂式灌注方式在软土堤身所取得的效果，而后结合实验结果制定出相应的加固方案。在应用劈裂式灌注加固方案时需要注意控制灌浆方案，灌浆压力不得低于0.4MPa，并结合浆液灌注情况适时的调整压力，避免因灌注不当而导致的鼓起、冒浆、串浆、滑坡等的问题，合理的压力有助于浆液充满整个空间，避免空洞的产生。利用劈裂式灌浆技术将在软土堤身中形成一道横向的屏障，不仅能够实现对于软土堤身的加固同时所形成的帷幕也能够防渗。
　　4 结束语
　　软土基堤坝在水利工程中应用较多也较为广泛。做好软土基堤坝的防渗加固对于提高软土基堤坝的稳定性与可靠性有着极为重要的意义。本文在分析软土基堤坝堤身特点的基础上对如何做好软土基堤坝的防渗、加固进行了分析阐述。做好软土基堤坝的防渗加固有助于提高软土基堤坝的稳定性与可靠性，保障软土基堤坝的安全使用。
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