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浅析防洪堤堤线布置和堤基防渗处理

2020-12-01 来源:钮旅网
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质状况,还仃需加以探明的天然暗沟、白蚁 涧巢羊II墓穴等,决定r防jJ=I堤的防渗处理方 案。针对建干河岸边的大多数防洪堤的堤 基,地甚 厩为沉积(或川,积)土形成, 堤线布置和堤基防渗处理 王呈辉王南兵 江西省水利规划设计院 330029 合分析选定。 防洪堤中堤线布置和堤基防渗问题,美系到 防洪.x,-tl的安全和是否经济,同时对河道的行 洪和周围的环境都有很大的影响,因此合理 的选择防洪堤堤线和堤基防渗措施十分重 要。 一地甚多以砂层和卵砾石甚为 l:层结构f}1 黏性(或砂性)土、淤泥、砂、卵砾构 成的 杂地基 以 姚谈谈对此类堤基的防 渗处理: a埘_I:柑对小透水层埋减较澡、透水层较 厚的堤丛,当临水侧有稳定滩地时宜采用7R 半防渗处理,一般是采用铺盖的方法,当I『f}i 水侧滩地难以满足设铺盖时,也町考虑采用 黏性十截水槽成建造地下截水墙方法;以上 在地形地势上,应避开淤滩地、崩岸、 沉积等原因形成的地带,这些地带从实地看 两种方法均是起到延长渗径,减小水头压力 作用,使堤防难以达到稳定渗流,从而保护 堤防安全。铺盖防渗是 内外常用的方法, 般略高,原为fuJ道过水的・部分,其 伏 地层一般由淤泥、砂、卵砾 组成,透水 性强,甚土较为松散,稳定性低t开挖、 压填或防渗处理工程量大,从投资上和处理 难度卜均 可取。而处于河岸边的阶地,从 如找省鄱l5n湖 一期防洪J二程的堤防是用长度 30 50m的粘土铺盖防渗,绎多次洪水考验, 有成效。 防洪堤;堤线布置;堤基防渗 实地看一般较高, ・般黏性上覆盖层较厚, b对于由黏性 砂 砾构成的浅甚透 地势较高,土层密实, 考虑作为新筑堤的 基础。 水堤基,官采用黏性t 截水惜或其他乖直lj方 1 概述 随着汀西省工农业生产的快速发展,防 渗措施截渗。此类堤基结构・般为上部堤是 较厚的黏性七层,中『丌J为砂成卵砾石强透水 层,下郜为相埘不透水层,形成 元堤基, 地I 水卡要是孔隙潜水,含水层为砂肢砂砾 石层,该地下水与}I1J水具有密切的水力联 系,地下水f 随河水位变化而变化,由于含 水层上覆黏性十透水性弱,构成相对隔水顶 扳,地下水位标高普遍高丁隔水顶底板,地 存地貌卜,由干河堤一般紧靠居民集肼 地,政变堤线比较困难,囚此在堤线选择 上,既要注意结合堤 的选择,尽量做到少 洪问题时国民经济的影响及可持续发展的制约 越来越突出,特别是9 8年长汀及江西省赣 占耕地少拆迁,义要结合防洪留有适当余 地,根据河流走向、河势要求,布置时要 汀、抚河、信江、饶河、修.『IJ『五大江河流 域相继发生特大洪水,造成我省鄱阳湖区的堤 留有适当宽的滩地。由于占地拆迁费用很 大,牵扯多,处理复杂,往往会导致工程 防T程频频告急 因此,引起冈家和各级政府 部门的高度雨视,引发了新…轮的水利建设 热潮,尤其是我省长江堤防、赣抚大堤和鄱 阳湖区■期防洪丁程的投入建设 对于1二程 技术人员来说,如何采取合理、有效的措 F工 难和上期拖延,故堤 的选择极为重 要 按照因地制宜、就地取材的原则,结 合地形、地势和地质状况,选择合适的堤 型,如斜坡式堤、白 档墙式堤或直斜复合式 下水普遍具有_承压性质。其破坏形式主要有 以下两种: (a)地而卜郜孙性l 层破坏,堤内地下水 施,确保各项防洪上程的安令、经济,是 潜伏,渗透破坏表现为管涌、沸砂。 此类破坏多发生干堤后池塘、沟渠戎耕 植十深挖处,需进行填塘固基处理。 堤等,同时考虑采用加筋土、挡墙式,沉 箱式等工程技术措施使得堤型和堤线布置均可 行。 应该需要认真深思熟虑的问题。 本文就防洪堤建设设计堤线布置和堤基防 渗处理谈谈队识,供大家相互交流, 同提 高。 2,(b)有黏性f 盖板情况下,堤内地下水为 承压水。 十州床较深,与堤基强透水层相 通,当洪水期时水位抬高,压力增大,黏 性j:顶板遭冲决而产生管涌、沸砂和地表塌 陷。 堤线布置时,应进行实地踏勘,翻阅历 史记载,深入实地集居地凋查收集洪灾资 料,对河道的历史演变、改道、泛滥情况 进行充分的调查,尽量能避免穿越故河道和 历史泛滥区,从而减少堤基处理措施,节省 投资。 3、防洪堤堤线布置方案的比较和选 防洪堤堤线布置和选择的优劣,直接关 择 系到整个工程的合理性和建成后所发挥的功 能,尤其对工程投资大小和河道的行洪影响重 此类r膻坏一般是由I卜黏性士盖板较薄, 承压水头太人引起的。 1鄱阳湖区重点圩堤 抚东堤槛号274 400 28 t 700堤段,全长1. 30kin,1999年以前温圳镇老村附近,一来 洪水就到处发生管?『fj沸砂,虽绎多次处理, 但未能解决问题,l 99 8年发生洪水(相当 于二十午一遇)时连离堤脚1000多米的水井 都冒水出流。2000年茌堤基下构筑高压喷射 混凝十防渗墙,防渗墙采川封闭式(即防渗 防洪堤基础防渗处理 堤线布置选择主要是根据防洪规划和保护 大。堤线布置和比选l叶,应充分收集当地地形、 地势、地貌、地质条件、社会经济及堤线经过 河道上下游,左右岸的有关资料,根据防洪规 划,结合现有及拟建建筑物的位置、型式、施 对象的要求,或历电形成的,对堤防基础条 件好坏考虑较少。加上堤防工程面广线长, 什么基础都能碰到,而国家资金的投入有 限,故堤防基础处 困难足比较大的。 堤基的十层结构及各土层厚度、水文地 工条fl#n河流历史演变,充分估计堤线经过处 的下伏层地质状况,经过技术和经济比较后综 ■■ = =TECHNOLOGY 墙构筑至堤基不透水层),原来严重漏水段 (桩号27{450—28+650)在构筑防渗墙后, 堤后漏水已得到解决,运行至今效果良好。 维普资讯 http://www.cqvip.com

墙进入堤基长度足够使堤基渗卜H口渗透坡降小 于允许渗透坡降时,堤后结合填塘、压浸就 不产生管涌砂沸,故能有效地解决堤身和堤 上接第32页 宏观裂缝。 C对于由黏性上或淤泥、砂、卵砾构成 的深层透水堤基,宦采用堤后压载、设排水 减压沟或减压井等措施,使得堤基渗出【_】渗 透坡降小于允i午渗透坡降。当表层弱透水屡 较厚时, :采用堤后压载;当表层弱透水层 基的防渗问题。而且施工机械化程度较高, 工效怏、技术卜有把握。 因此,对于水胶比低的混凝土,应存初 凝时水泥 未达到很密寅的情况下及时养护, 否则极易产生混凝-}:自内而外的自生干缩裂 缝。 4、结束语 防洪堤是保护国家和人民,I 命财产的生命 线工程,堤线长,保护范围广,工程和资 会投入r1__人。冈此,堤线的布置和选择 经 混凝土自生收缩的大小除与水胶比关系密 切外,还与细掺料活性,水泥细度等因素有 戈。 较薄时,可考虑采用减压沟或减压井。如鄱 阳湖区莺点圩堤成朱联圩,透水层厚达 lOOm,表层为弱透水层,为了保护大堤,住 原溃口段采用减压井处理,共设4口减压井, 已运用多年;而采用堤后压载的就更多,如 过充分论uF,经过各方面的综合比较,才能 达到最经济、安全和合理。 其次,防洪堤堤基防渗是堤防建设的‘ 6碳化收缩 CO 约占空 C的0.04%,存相埘湿度合适 个关键问题,要根据堤身堤基的历史现状, 通过勘探仝 i了解堤基组成和各土层情况, 通过经济技术比较,采取合理、有效和经济 和处理措施。 的条件卜,CO,能丰l1混凝 表面由丁水泥水化 鄱阳湖区防洪工程一期的红旗联圩、特巷联 圩、南新联圩、长乐联圩等堤防就多处采用 堤后压载,都取得预期的效果。 乍成的水化物很快地发 i反应,称为碳化。碳 化伴随有体积的收缩,称为碳化收缩。碳化收 缩是不 JI逆的。Ca(OH),首先发生碳化,反 应 成CaC0 ,体积收缩。 减压沟(井)始建工程量小,ffl管理 维护工作量大,特别是减压井容易淤堵,冼 井费用很高,另外减压井排入圩堤内的水 另外圩堤外观质量和内彳F匝量不均,险 情(隐患)多且成 各异,基础资料和勘 探工作有限,十堤加固设计中存在较多不 r 预见因素。建议增设部分渗透观测、变形观 测和帚水等设施,为今后的研究提供现场第 一Ca(OH),+CO,+H,0一CaCO +2H,O 混凝土中的其它水化物必须在一定浓度的 量,还需电排到外河,排涝的费用更高。堤 后压载始建时工程量大,有时铺盖料要经过 远程运输,费用较大,但管理维修容易。故 应根据具体堤防的实际情况,经过全面论 证,选择经济合理的处理措施。l_J时,通 过经济技术比评还可结合其他工程措施如采用 Ca(OH),溶液中才能稳定地存住,Ca(OH), 碳化造成的结果是水泥浆体中的碱度下降, 从而其他水化物也相继发生碳化反应,同时 手观察资料。 总之,堤防工程建设关系重大,不仅在堤 损失掉混凝I:中的水分,引起体积收缩。 如果混凝土有足够的密.共度,碳化就只 发生十表 层,很难向内郭发展。表而层的 线布置和堤基防渗问题处理上,其他各方而我 们也得从国家和人民利益出发,认真、细致做 好每一项工作。 悬挂式防渗墙一起来处理堤防防渗。如鄱阳 湖区重点圩堤抚东堤上堤的防渗加崮: 抚东堤经过历年的加高加固建设,形成 较为完整的防洪圈,堤线全长52.214kin其 中桩号9+030 10+200堤段为李渡防洪墙,桩 号30+080 3 1+200堤段为温圳防洪墙外,其 f:燥速牢也就最大。千缩和碳化收缩的相互 叠加作用受到内部混凝土的约束,可能会引 起混凝土表 严重的开裂。碳化反应和伴随 的收缩与相对湿度关系密切 相对湿度很大 时,t细孔中光满水,CO,难以进入,碳 化很难进行。存水中,碳化停止。当孔壁 余堤段均为土堤,士堤堤身高度4~8IIl,堤 身蚁穴隐患多,堤身较为单薄,堤基渗漏严 重。1 999年前虽经过多次处理,但仍杜绝 不了,常是此灭彼牛。从堤基的地质资料揭 吸附的水膜只够溶解Ca(OH),和CO,,而且 为CO,留有自由通道时,碳化速率最快。研 上接第54页 南以上计算比较可知,有再生条件的地 区,利用再串工艺进行沥青路卣冉生,每公 究表明:混凝L碳化合适的相对湿度是45%一 70% 示,堤基属冲洪积和淤积层,由透水性强的 砂土层、砂层和卵石层组成,堤基捏透水层 影响碳化的 素有混凝土的水灰比、水 达16~50m,因修建堤防时,未对地基作适 当处理,汛期外江水位上涨,堤内部分堤段 里路面可节约资金1 3万元,即每立方米沥青 混合料可节约资金304元(每立方米路面节 约48 3.5元)。 ?-尼品利 和用量、细惨料等。 便发生不同程度的渗透管涌。为'r使堤防能 抗御二t年一遇洪水,除需加厚堤身外,应 特别处理好堤身及堤基的渗漏问题,外杜绝 白蚁繁殖生灾。经过方案比较,确定对圩堤 堤基渗流险段桩号l 2 8 0 0~1 6+0 0 0、 18+400 19+100堤段采用设置堤后压浸和构筑 2、社会价值:废I=l{_沥青路面再生利用推 广使用的社会价值,主要体现住: (1)节约资源。每公里路而可节约沥青30 吨,同叶节约相 的运费以l搜相应的化油燃料 等资源。(2)节约土地利十坏傈。每公 就路 面废料可少占地面200平方水,同时可减少废 [1】是中伟廉慧珍.高性能混凝土[M】.北 京:中圆铁道出版社,{口9g. [z]iE凝土质量专业委员会.钢筋混凝土蛄构 高喷悬挂.式混凝土连续防渗墙相结合的处理方 案,首先在漏水严重桩号1 2+800 1 6+000、 18+400 19+100地段的堤顶巾心线设置高喷悬 料对环境的污染。(3)节约建设投资,每公咀 可节约投资1 3万元。 按每个省每年油路大修300公里计算 每 年_牟=国可节约投资1 0.92亿元{节约沥青 裂缝控制指南[M],北京:化学工业出版 社.2004. 挂式混凝上连续防渗墙以增长渗径和降f氐渗流 渗出口渗透坡降,有效地切断白蚁取水通道 而杜绝白蚁隐患,经过渗流计算时,当防渗 243600吨,节约运率2436万吨公里,节约 燃煤48720吨l节约废弃场地2400亩。 划爽(1 96 8一).女 1 9 98年毕业于南京 建筑学院,工程师. 江西省万安县建设工 3 800 程质量监督站.万安 34 

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