水库堤坝防渗的几种施工方法浅析.pdf

1、城市建设 2009年总第 40期 CONSTRUCTION 水 库 堤 坝 特别是 土 质 坝 体的的施工，一 般 都 要进 行 防 渗 处 理 ，某 些 病 险 水 库 的 加 固 ，也 涉及 坝 体 和表 面 防 渗 ，近 年 来 ，随着 水 资 源短 缺 的 状 况 日 益 加 剧 和 水 商品 意识的 增强 ， 渠 道 施工中普遍 都 要进 行 防 渗 处 理 ，国 内 有 许 多 中 小 型 水 库 采用 土 工 膜 料 等 多 种 施工 方 法， 在 堤 坝 防 渗 技术 方面取 得了 很多 成 功 的经 验 。 一、表 面 防 渗 材料及施工方法 （ 一 ） 、高 效 防 水 剂

2、 拌 制 膨胀 砼 所 谓 膨胀 砼 就 是 在 拌 制普 通 水 泥 砼 时 接 加 一 定 数最的 防 水 剂 ， 在 砼 或 砂 浆 硬 化 过 程 中， 防 水 颗粒 能 自 身 轻 徽 膨胀 ，因 而部分 地 抵消 了 水 泥 颗粒 的 收 缩 ，从 而 提 高 了 砼 或 砂 浆 的 抗冻 性 能 和 防 渗 性 能 ，强 度 亦 有 所 增加 。 砼 一 般 在 浇 筑 后 的 7 14天 内 达 到最 大 膨胀 值 ，因 此 加强 砼 的 初 期 养 护 十 分重要， 以 便 能 尽 早 发 挥 膨胀 作 用 。 目 前 ，我 国 砼衬砌 堤 坝 防 渗 效果 还 不 够 理

3、想 。据一些实 测 资 料 ，在 中 等 条件 下 单位 渗 漏 量 ，现 浇 砼 为 0.165m3/m2d， 预 制 板 衬砌 砂 浆 缝 的 单位 渗 漏 量 为 砼 的 70一 90倍 ，可 见 砂 浆 缝 的 渗 漏 量 是 相当大 的。 究 其 原 因 ， 就 是 因 为普 通 水 泥 砼 和 水 泥 砂 浆 由于 水 泥 水 化 过 程 中的 收 缩 作 用 ， 致 使 在 砼 和 砂 浆 中 产 生 孔 隙 和 徽 细 裂 缝 ， 从 而 降 低 了 砼 和 砂 浆 的 抗 渗 性 能 和 抗冻 性 能 ，也 降 低 了 砼 的 强 度， 降 低 了 防 渗 效果 。 （ 二

4、） 、新 型 宽 幅 聚 乙 烯土 工 膜 宽 幅 聚 乙 烯土 工 膜 作为 防 渗 漏 衬 垫 材 料 ，它具 有较 高 的 抗 拉 强 度， 伸 长 率 很 高 ，韧 性 、抗 低 温 性 能 和 抗 老 化 性 能强 ，耐 化 学 腐蚀 性 良 好 ，现在 广泛 用 于 水 利 、建 筑 等 部门的 防 渗 、防 污 工 程 。 土 工 膜 厚 度 在 0.15 1.5mm之 间 ，幅 宽 可 达 8m，其 焊 接 抗 拉 强 度 在 12mpa以 上 。 聚 乙 烯土 工 膜 防 渗 层 的 接 缝 施工， 有 焊 接 法 和 粘 合 法 两 种 ，根 据国 内 外 资 料 ，聚 乙

5、 烯土 工 膜 如 暴 露 在大 气 中，可 保 用 15年 ， 如 在 水 下 或 是 砼 及 土 石 料 中可 保 用 40一 50年 。 （三） 、 三 聚 磷 酸 钠 掺 入 土 料 中 拌 制成 “ 化 剂 土 ” 在 缺 乏 砂 石 料 ，而 土 料 又 较 丰富 地 区 ，就应 地 取 材 ，因 地 制 宜 修 建 堤 坝 防 渗 工 程 。 把 化 学 剂 三 聚 磷 酸 钠 作为一 种 化 学 外加 剂 掺 入 土 壤 中， 同 时 再 掺 入一 定 的 水 泥 和 砂 ， 严 格 控 制 用水 量 拌 制成 “ 化 剂 土 ”，将 拌 合 好 的化 剂 土 平 铺 在 堤

6、坝 坡 面 上 ，再 压 紧 整 平 ，并 洒 水使 三 聚 磷 酸 钠 全 部 溶 解 ，而 后 再用 工具人工 拍 打 密 实 抹 平 达 到 10cm厚 ， 洒 水 养 护 5天 后 ， 再 铺 设保 护层 。 但这 种 方 法 铺 设保 护层 造 价 较 高 ， 能 否 用 其他更 廉 价 的 保 护层 ， 或 在现 有 的化 剂 土 中 再 加 入其他 早 强 剂 ，以 提 高 强 度， 以 便 能 去 掉 保 护层 ，降 低 造 价 是 研 究 的 课 题 。 二、 坝 基 垂直 防 渗 的施工方法 （ 一 ） 、深 层 搅拌 水 泥 土 防 渗 墙 深 层 搅拌 法 原 是工 业

7、 民 用 建 筑 工 程 中 用 来 加 固 地 基 ， 提 高 承 载 能 力 的施工 方 法。它 通过 搅拌 桩 机将 水 泥 桨 和 外加 剂 注 入 地 层 ，并与 地 基 土 搅拌 混 合 形 成 水 泥 土 桩 柱 。 将 单 根 的 深 层 搅拌 桩 搭 接 连 锁 形 成 水 泥 土连 续 墙 ，可 以用 作 堤 坝 和 地 基 防 渗 。 深 层 搅拌 水 泥 土 防 渗 墙 以 原 地 层 土 体为 主 要 材 料 ，加 入 水 泥 量 为 土 重的 7%15%， 也 可 以 加 入 粘 土 、 粉 煤 灰 等 。 凝 固 后 的 水 泥 土 抗 压 强 度为 0.51.0

8、mpa(在 粘 性 土 中 搅拌 成 桩 )或 1.03.0MPa(在砂性土搅拌 成 桩 )， 渗 透 系数为 n10-6c/ms。 深 层 搅拌 水 泥 土 防 渗 墙 适用 于 淤 泥 质 土 、粘 土 、粉 质 粘 土 、粉土 和 松 砂 等地 层 ，施工 深 度一 般 在 20m以 内 。 由于 深 层 搅拌 水 泥 土 防 渗 墙 技术 性 能 指标适 宜 ，操 作 简 便 ，施工速度 快 ，价格 低 廉 ，因 而 使用 最为 广泛 。 （ 二 ） 、挤 压注 桨 (振 动 沉桩 )防 渗 墙 挤 压注 浆 成 墙 是 在 地 层 中 挤 入 板 桩 、模 具、 刀 头 等 ,然 后

9、 通过 这 些 器 具 向 地 层 注 入 桨 液 或 砂 浆 ，形 成 防 渗 墙 体，成 墙 深 度一 般 18m， 墙 体 厚 度 在 7.515cm， 适用地 层 为 砂 性 土 和 粒 径 较 小 的 砂 砾 石 层 。 该 方 法的最 大 优 点 是施工 效 率 高 ， 缺 点 是 粘 性 土 中造 墙 时 墙 体 有 缩 颈 现 象 。 （ ） 、振 动 切 槽 法。 振 动 切 槽 法的工作 原理 是 利 用 振 动 锤 将 特制 的具 有 一 定 厚 度 和 长 度的 刀 头 振 动 切 入 地 层 ， 之 后 缓缓 拔 出并 向 刀 头 下 注 入 塑 性 砂 浆 ，形 成

10、 单 元 防 渗 板 墙 。 顺 次 施工一个个 单 元 板 墙 ， 并通过 专 门 设 计的 副 刀 的工作 操 持 相 邻 墙 段 的 衔接 ，完成 均 匀 连 续 的 振 切 防 渗 板 墙 。 （ ） 、振 动 沉 模 法。 振 动 沉 模防 渗 技术 是 利 用 机 械 振 动 ， 将 空 腹 模 板 沉 入 地 层 中， 在 模 板 内 注 满 浆 液 ，然 后 再 振 动 拔 出 模 板 ， 形 成 单 元 墙 体 并 加 以 连 接 ，成为 均 匀 连 续 的 防 渗 板 墙 。 （ ） 、板 桩墙 法。 板 桩墙 是 通过大 型 沉桩 机 械 将 特制的 H形 钢 板 桩沉

11、入 地 层 ，然 后 拔 出 钢板 桩 ，并 同 时 向 桩 内 注 入 浆 液 ，形 成 单 元 防 渗 墙 体， 将 一个个 H形 单 元 墙 体 搭 接 再形 成 连 续 的 防 渗 板 墙 。 （三） 、 置 换 式 塑 性 混 凝土 防 渗 墙 在 深 层 搅拌 法不 适 宜 的 地 段 ，如 透 水 层 深 度 较 大 、有 紧密 砂 层 或 卵砾 石 层 等 ，通常 采用置 换 式 塑 性 混 凝土 防 渗 墙 。 置 换 式 混 凝土 防 渗 墙 是 通过 采用 不 同 的 钻 掘 机 械 在 堤 身 或 堤 基 中 挖掘 槽 孔 (或 连 续 的 沟 槽 ),然 后 浇 筑

12、塑 性 混 凝土 或 塑 性 砂 浆 而成。 根 据 挖 槽 的 方 式 不 同 ， 可 以 分成 如下 几 种 类 型 。 （ ） 、薄 型 抓 斗 挖 槽 法。 抓 斗 挖 槽 机 是一 种高 效 先 进的 防 渗 墙 施 工 机 械 ,薄 型 抓 斗 的 厚 度为 290mm。 因 此使用 薄 型 抓 斗 挖 槽 孔 ，再 通 过 导 管 浇 筑 泥浆 下 混 凝土 ，可 以 建 造 厚 度为 30cm的 均 匀 的 混 凝土 防 渗 墙 薄 型 抓 斗 挖 槽 可 以采用 纯 抓 法， 也 可 以采用 钻 抓 法 (使用 钻 机 钻 导 孔 ， 抓 斗 抓副 孔 ，两 钻 一 抓或 三

13、 钻 两 抓 )，还 可 以 辅 以 重 凿 掘 基 岩 。 因 此 在 众 多 的 防 渗 墙 施工 方 法中， 抓 斗 成 槽 适 应 地 层 最 广 ，除 细 颗粒 地 层 外 ，它 也 可 以适 应 卵砾 石 层 ， 并 可 深 入 基 岩 ，成 墙 度可 达 40cm以 上 ，堤 防 垂 直 防 渗 工 程 中， 难 工 段 基 本上 是 由 它完成的。 （ ） 、射 水 成 槽 法。 射 水 成 槽 法是 福 建 水 利 科学研 究 所 于 上 世纪 70年代 发 明 的， 射 水 成 墙 机 是其 主 要 机 械 ，工作 原理 是 利 用 成 型 器 的 射 水 喷 嘴 形 成的

14、 高 速 泥浆 射 流 来 切 割 破 坏 地 层 结 构，成 型 器 上 下 往 复 运 动 掘 削 修 整 孔 形 ， 泥浆 正循环 或 反 循环 出 渣 ，形 成 槽 形 孔 ，然 后 浇 筑 泥浆 下 混 凝土 形 成 单 元 墙 段 ，各 墙 段 相 接 形 成 连 续 的 防 渗 墙 。 水 库 堤 坝 防 渗 的 几 种 施工 方 法浅 析 岳 国 庆 银川 市 水 务 局 宁 夏 750004 摘要：对 水 库 堤坝 建设 工程 而 言 ,只 要是 具有 蓄 水 功能 ,就 必 须 对 坝 体 做 防 渗 处 理 ,防 渗 处 理有 坝 体 表 面 防 渗 和 坝 基 垂 直

15、防 渗 ,二 者缺 一 不 可 。表 面 防 渗 有 高效 防水 剂 拌 制 膨胀砼 、新 型宽 幅 聚 乙烯 土 工 膜 、三 聚 磷酸钠掺 入 土 料 中 拌 制 成 “ 化 剂 土 ”等 方法。 坝 基 垂 直 防 渗 有深 层 搅 拌 水 泥 土 防 渗 墙 、挤 压 注 桨 (振 动 沉 桩 )防 渗 墙 、置 换 式 塑 性 混 凝 土 防 渗 墙 等 多种 技 术 ,如何 在 勘 测 的 基 础 上 ,选择 合理 的施工方 案 ,是 摆 在 设 计施 工 人员 面 前 的 课 题。 关键词 :水 库 堤坝 表 面 防 渗 垂 直 防 渗 施工方法 建筑设计 295城市建设 200

16、9年总第 40期 CONSTRUCTION 射 水 法施工的 防 渗 墙 厚 度 由 成 型 器 厚 度 决定 ，通常 为 2035cm，成 墙 深 度一 般 30m。 （ ） 、锯 槽 法。 锯 槽 法成 墙 技术 由 东 北 岩 土 工 程公 司 研 究 开 发。 它 通过 锯 槽 机 上 的部件 锯 管 的 往 复 运 动 锯 削 地 层 ， 从 而 达 到 挖 掘 槽 孔 的 目 的， 槽 孔 以 泥浆 固 壁 反 循环 方 式 出 渣 。 锯 槽 法 适用 的 地 层 为 粉土 、砂 土 ，成 墙 厚 度为 2040cm，深 度一 般 20m。 锯 槽 法一 次 挖 掘 的不是 单

17、个 槽 段 ，而是 连 续 的 沟 槽 ，因 此 可 以 与 垂 直 铺 塑 (膜 )相 配 合 ，但 浇 筑 混 凝土 时仍 需 要 隔 离 成一个一个 槽 段 分别 浇 筑 。 参考文献 1董 哲 仁 ， 堤 防 除 险 加 固 实 用 技术 M， 北 京 ：中国 水 利 电 力 出 版 社 ， 1998.119-148。 2GB50286-98，堤 防 工 程设 计 规 范 S。 3牛 运 光 ， 病 险 水 库 加 固 实 例 M， 北 京 ： 中国 水 利 电 力 出 版 社 ， 2002.85-98. 一、 区 域 概况 本 工 程 分别 坐 落 在 A， B， C， D， E，

18、F， G7个 岛 屿 上 ，中 心 为 鹭 岛 湖 ，岛 屿 之 间 通过 桥梁 与 小 区 环 路 联 系， 小 区 品 质 高 贵 ，环 境 优 美 ，每 户 均 配有 私 家 游 艇 码 头 及 室 内 游 泳 池 ， 由于 地 域 的特 殊 及 品 质 的 高 贵 ，使 得 本次 工 程 的 设 计 面 临 诸 多 难 点 ，就 此 一一 做 介 绍 。 1、综 合管 网 的 布 置 根 据 规 划 方 案 ，小 区 环 路 是 7个 小 岛 与 外 界 沟 通 的 唯 一 通 道 ，故 电 信， 电 力 ，煤 气 ，污 水 ，雨 水 ，给 水等 管 线均 应 沿 环 路 成 环 布

19、置 ，再 通 过 桥梁 与 岛 内 连 接 。 这 就 要 求 在 桥梁 设 计 时 要 充 分 考虑 预 留 各管 线 通行 的 位 置 。 甲房 要 求 桥 下 均 需 要 能 通过 游 艇 且不 能有 明管 显 示 ， 这 就 要 求 所 有 管 线 只 能 在 桥 上 或 河底 通行 。 通过 技术 经济 比 较 ，最 终 除 燃气 管 道 从 河底 穿 越 外 其它 管 道 均 由 桥 面 布 置 ， 并 尽 量布 置 在 人 行 道 下 。 三、 室 外 排水 方 案 的 确 定 由于 每 座 岛 屿 的 户 数 有 限 ，有 的 还 是 岛 屿 与 岛 屿 之 间 相 连 ，针

20、对 流 量 不 大和 施工造 价 方面 的 因 数 考虑 ，排 水 方 案 最 终 选择 压 力 排 水 。 放 弃 了 每 座 岛 屿 做 污 水深 度 处 理 或 通过 导 虹 管 排 污 的 方 案 。 这 是 因 为 如 采用深 度 处 理 ，势 必 需 要 单 独 找 一 块 区 域 做深 度 处 理 ，这 是不 现 实的。且 每 座 岛 屿 都做深 度 处 理 ，其 代 价也 是 高 昂 的。 如 采用 导 洪 管 排 水 ，虽 然 降 低 了 运 行 费 用 ，但 施工成 本 很 高 ，且 由于 污 水 流 量 有 限 ， 虹 吸 效果 并 不 佳 ，管 道 容 易 堵 塞 ，且

21、 维 修 成 本 也 很 高 。 综 合 环 境 、 投 资 及 运 行 维 护 成 本 多 方面 因 数 考虑 ，最 终 选择 采用 自 带 液 位 控 制 自 动 启 闭 的 潜 污 泵 压 力 排 水 ，一 用 一 备 ， 坑 内 有效 排 水 体 积 不 小 于 5分 钟 的 水 泵 流 量 ，并 设 超 高 报 警 ，物 业 定 期 检 测 水 泵 的 运 行 情况 。 这 样 不 但 占 地 小 ，景 观 上 也 容 易 处 理 ，而且 解决 了 污 水 过 桥 的 难 题 。 四、 室 内 给排水 设计 1、室 内 给 水 设 计 每 栋 别 墅 在 给 水 进 水 端 口 均

22、采用 独 立 的 家 庭 净 水 设 备 制 备净 水 ,并 设 置 循环 管 道 ,防 止 水 质 变 坏 .室 内 给 水 管 道 采用 不 锈 钢 给 水 管 ，管 道 均 暗 敷 。生活 热 水采用 与 空 调 及 地 板 采 暖 共 用 的 地 源 热 泵 系 统 制 备 热 水 。据 美 国 能 源 部 （ DOE） 和 环 境 保 护处 （ EPA） 认 为， 地 源 热 泵 系 统 是最 节 能 环 保 的 供 热 ，制 冷 ， 提 供 热 水 的系 统 。 在 1993年 的一 个 报 告 中， 美 国 能 源 部 （ DOE） 断 定 地 热 技术 为 降 低 能 源 消耗

23、 ，减 少 环 境 污 染 提 供 了 主 要 途径 ，同 时 它 还 舒 适 ，可 靠 和 节 能 。 在当 今 国 际 能 源 日 益 紧 张 的 今 天 ，在 国 家 不 断 提 倡 节 能 环 保 口 号 的 背景 下 ，采用地 热 系 统 ，不 失 为是个 好 办 法。 同 时 也 成为 楼盘 吸 引 客 户 的一 大 利 器 。 利 用地 下 相对 恒 定 的 温 度， 地 源 热 泵 能 高 效 地 提 供供 暖 、空 调 和 生活 热 水 。因 为 地 源 热 泵 的 节 能 和 无 污 染 优势 明 显， 所 以 得到 全 球 用 户 的 广泛 认 可，随着 技术 的不 断

24、进 步 和 初 期投 入成 本 的 降 低 ，地 源 热 泵 正 在日 益 普 及 。 下 图 为 地 源 热 泵 系 统 原理 图 ： 热 水 及直 饮 水 管 道 采用 薄 设 不 锈 钢 管 ，直 饮 水 要 求 食 品 级 。 热 水 设 计 考虑 干管和立管 半 完 全 循环 系 统 ，尽 量 做 到 同 程 给 水 ，保证 用水 的 稳定 可 靠 和 舒 适 。 厨 房 间 设 燃气 热 水 器 作为 备 用 热 源 ，热 水 设 计 考 虑 同 时有 两 个 卫 生 间 同 时 使用 。 2，室 内 排 水 设 计 卫 生 间 排 水 均 采用同 层 排 水 ， 卫 生 间 楼板

25、 面下 沉 300350mm， 卫 生 器 具 排 水 横 管 暗 埋 在 下 沉 空间 里 。 这 样 排 水 横 管 渗 透 时 可 避免 污 水等 污 染 物 进入 下 层 ，尤 其 当 下 层 为 厨 房 ，餐 厅 或客 房 时 。 对 于 别 墅 地 下 室 排 水 ， 传 统 的 解决 方 法是 在 地 下 室 设 置 集 水 池 （ 箱 ） 配 以 污 水 泵 。然而， 这 种 污 水 压 力 排 放 形 式 存 在 诸 多弊端 ，如 污 水 中的 杂 物 极 易 造成 堵 塞 ，必 须 定 时 清 掏 或 粉 碎 ， 即 便 如 此 ， 也 很 难 别墅 类 高 档住宅 给排

26、水设 计探讨 王成 山东省建筑设计 研究 院 上 海 分院 摘要： 鹭岛湖 别 墅 单 栋 售 价 900万 3000万 元 ,为 目 前 国内 在 建 高 档 别 墅 之一 .在 其 给水 设 计 中 ,为 了贯 彻 节 约 能 源、 节 约 用 水 和 综 合 利用 的 原 则 ,根 据 不同的 供 水 用 途 确 定不同的 处 理 工 艺 和 规模 ,进 行 分质 供 水 .别 墅 区 采 用 独 立 的 家 庭 净 水 设 备 制 备 净 水 ,并 设 置 循 环 管 道 ,防 止 水 质 变 坏 .热 水系 统采 用 采 用 国际 先 进的 节 能 环 保科技 ：地 源 热 泵 供

27、水系 统 。 将 采 暖 、空 调 及 生 活 热 水 供 应有 机 结 合 在 一 起，大大 减少 了 机 房 面 积 ,使 空 间 得 到 最 大 利用 ，同时 也 符 合 节 能 环 保 要求， 扩 大 了 经济 效益。对 健 身 休闲 设 施 给 排 水系 统 ,别 墅 室 内 外 排 水系 统 及 消 防 设 计 亦 进 行 了 介绍 。 关键词 : 高 档 别 墅 ,净 水 ,热 水 ,冷 凝 水 ,循 环 管 道 ,换热 机 组 , 建筑设计 296水库堤坝防渗的几种施工方法浅析 作者： 岳国庆 作者单位： 银川市水务局,宁夏,750004 刊名： 城市建设与商业网点 英文刊名： CHENGSHI JIANSHE YU SHANGYE WANGDIAN 年，卷(期)： 2009，“(26) 被引用次数： 0次参考文献(3条) 1.董哲仁 堤防除险加固实用技术 1998 2.GB 50286-98.堤防工程设计规范 3.牛运光 病险水库加固实例 2002本文链接：http:/ 授权使用：浙江大学(wfzjdx)，授权号：158dc4e4-ae6a-4da8-96fa-9e1b0110517d 下载时间：2010年10月26日