堤坝地基及坝体处理方法及加固措施

堤坝地基及坝体处理方法及加固措施

罗志烽

广东省惠州市惠州大堤北堤管理中心广东惠州516000

摘要：对于国家的经济发展以及人们的生活来说，堤坝的建设和维护都起着关键的作用，为了避免大坝渗水等各种问题的出现，一定要对堤坝采取合理的、科学的处理方法。本文主要介绍了堤坝地基及坝体的处理方法，并且对其加固措施进行了深入的分析与研究。

关键词：堤坝地基；处理方法；加固措施

1引言

在进行水利工程的施工过程中，加强建设堤坝工程是必然的，主要是因为堤坝最主要的作用便是泄洪与防洪，尤其是在洪水泛滥的季节，堤坝扮演着主力军的角色。在建设水利工程的施工过程期间，要深入的研究地基的形成，防止发生变形等问题。堤坝的主要缺点就是坝体会出现水体渗透等现象，这不仅可以影响水利工程正常的运行，还能够带来很大的经济损失。假如渗漏问题频繁发生，还会给人们的财产和生命安全带来严重的损害，其后果是不堪设想的。而堤坝与其它的建筑物不同，它作为水利建筑重要的防洪设施，它的质量好坏不仅可以影响大坝的整体安全，对经济建设的快速发展也有着重要的作用。因此，为了防止这类问题的发生，需要采取可靠的方法及措施来减少这些损失。

2常见堤坝地基的处理方法

在水利工程的施工过程当中，一定要依据具体的情况来确定采用何种软土地基的处理方法。一般来说，假如施工的对象是有机物质的成分比较高的泥沼和泥炭软土地基，则需要采用设排水板、抛石挤淤、置换等处理技术；假如遇到的是由黏土、亚沙土等组成的软土基层，则需要依据实际土层的特点来选择适合采用哪种处理技术比较好。在现阶段，水利工程的项目中很常用的软土地基的处理技术主要有置换法、排水固结法以及化学加固技术等。

2.1置换法

通常情况下，在施工的过程中当遇到比较薄弱的软土层的时候，一般采用水泥与沙土等材料来进行替换，从而达到施工的要求。置换法在软土地基的处理中的主要做法就是通过挖走基础地面以下并且深度比较浅的范围的软土层，再逐层的填充素土、碎石、矿渣等，同时还要进行分层压、夯和振动等工序，用此方法来提高地基的密实度。为了提高地基的稳定性，还需要选择稳定性好、质地坚硬、强度比较高而且抗侵蚀能力强的填充物。主要是因为替换的土质可能会使成本增加，而且还会增大渗透比率，所以实际的施工中是优先选用原地土来回填泥土的。这样既可以显著地降低成本，还可以对防渗工作有着积极的作用。所以这种方法应用比较广泛，一般是用在比较浅的地基之中，比如处理杂填土、暗塘、暗沟以及淤泥质土等地基。此外对于某些特殊地基也有着较好的影响。为了加强中置换法在水利施工的应用并且充分地发挥其在处理软土地基中的作用，在施工的过程中要根据实际的情况来选择如何采用与其对应的垫层材料。

2.2硅化加固法

在水利工程的建设中所采用的化学加固技术实际是把化学材料掺入到水泥砂浆、水泥及石灰等施工材料里，可以明显增强地基的稳定性、强度、承载力，并且在处理软土地基时还可以发挥固结作用。一般来说，硅化加固法的主要材料是CaCl2和Na2O·nSiO2的溶液，然后再通过有网状孔洞的注浆管把它们逐渐地加入到土层当中，由于两种溶液会在土层里发生一系列的化学反应，会出现一种类似火花凝胶的物质，以此来明显地提高土层的粘结力。

2.3排水固结法

这种方法是指在地基里打入沙井或者塑料排水板，再在它的上部采用堆载预压或真空预压，以此排出粘土里的水，这样可以提高土质固结度以及地基的承载力。这种方法一般是由排水和加压两个重要部分组成的。其先要把软土地基中的水分排出来，以加快孔隙水的排出速度，并且还可以降低超静孔隙比和孔隙水压，所以可以提前完成固结土体的变形以及土体沉降，最终可以明显德加强地基的整体强度以及承载力。在整个排水系统里则需要充分地利用土层的自身透水性，并对其设置合理的排水系统，再利用这种设置来进行集中排水。使用排水固结此技术可以在软弱土层中以及饱和的土层中明显地提高地基的整体稳定性，然而并不适合用在渗透性比较低的泥炭土层里。在水利建设的过程中使用排水固结法来处理软土地基时，一般采用的主要技术有砂井法、真空预压技术、堆载预压技术以及电渗排水技术等。

2.3.1砂井法

其主要适用在软粘土中，它的特点是透水性比较低，因此在固结排水管之时则需铺设一层砂井中的砂土，此外这种方法还可以明显提高排水的速率，使地基变得更加牢固。

2.3.2真空预压技术

其主要适用在没有透水层的软粘土中，此方法要用密封膜把砂井上的砂层覆盖起来，同时再利用真空装置把砂层中的气体抽出来，使土体里的水在流出的同时可以固结土体。

2.3.3堆载预压技术

这种方法主要适用软粘土，是通过加载预压填土物或者砂石来使该地基进行沉降的，使之可以快速地对地基进行固定。所以，堆载预压技术若想顺利的在水利建设的地基处理中得到应用，必须要对加载速度进行控制，此外还需进行分级加载，防止预压所带来的地基稳定性的丧失。

2.3.4电渗法

这种方法主要适用地下水位低、粘性低的软土地基。

3堤坝及坝体防渗加固措施

现在国内外主要采用的对于防渗处理的技术有套孔冲抓的回填防渗墙技术、混凝土防渗墙技术、高压喷射灌浆防渗技术、复合土工膜防渗技术、振动沉模的防渗板墙技术等，这些都可以用来对水库进行排险加固。

3.1振动沉模防渗板墙技术

它的主要原理是利用大功率及高频率的设备来吊装空心钢模板使其进入到大坝地层中，然后接着用防渗的混凝土或砂浆进行填充，这样就可以形成比较牢固的防渗墙体。它的主要优点是工序比较简易、进度快，缺点是有一定的局限性。现在的一些坝坡比较陡，粘土斜墙的质量较差，所以在施工的过程中容易发生比较大的震动，而且容易对大坝带来二次伤害，所以在一些老化大坝的除险加固工程中不适合用这种方法。

3.2混凝土防渗技术

这种技术应用在水利建设中较早，它的主要缺点是工序较为复杂，一般在大坝渗漏的地方造槽时一定要用造槽设备，然后在清孔的同时还要进行换浆，确保在造孔里的孔内泥浆面达到导墙顶面下的三十到五十公分处，此外还要严格的控制槽孔嵌入到基石内的深度，最后在4小时内把经过严格审核以后的混凝土浇入其中，这样一来混凝土墙就能够避免发生渗漏。现在，混凝土防渗墙技术得到了较为广泛的应用。

3.3劈裂灌浆技术

这种技术的作用原理是靠灌浆压力，在坝体劈裂的时刻向坝轴线方向灌进泥浆，这样就形成了比较坚固的防渗泥墙，然后在堵塞坝体的漏洞的同时对切断的软弱层进行填充，以此来加强坝体的防渗性能，因为坝、浆的互压与湿陷，造成了温化变形，所以需要对坝体的内部应力进行重新分布，来进一步稳定坝体，以此来密实浆脉两边的土体。现在土坝的坝体劈裂灌浆已经逐渐地被用在高上坝，在某些特殊的情况下能够同时劈裂坝体与地基，这样就能够形成深入到地基的防渗帷幕。所以为了防止堤身渗漏以及加固堤身，一般会采用劈裂式帷幕灌浆的技术，尤其适用在碾压不密实、施工土质差的堤坝中。

3.4高压喷射防渗墙技术

这种技术适用在存在裂缝的坝体地基。采用高压喷射的方法把混凝土喷入到坝基的覆盖层上，如果发生覆盖层被扰动的现象，就需要融合被灌层颗粒与浆液，从而可以形成更加坚固的堤坝防渗墙，并更好地保护原有墙体。

4结语

总之，在防洪中，堤坝是一种重要的水利工程设施，随着科技与经济的快速发展，由于对水利工程的需求逐渐增加，而且对质量的要求也逐渐提高。所以，对堤坝地基和坝体进行加固成为了水利工程建设的重中之重。如今，虽然水利工程有很多的施工技术方法，但仍需要根据实际的情况来选择更为科学的、合理的方法，所以需要相关的技术人员更加努力，为更快更好的建设和发展我国的水利工程做出贡献。

参考文献：

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