河道堤防防滲加固實(shí)用技術(shù)

前言

水利工程除險加固技術(shù)叢書河流是水資源的主要載體，是水與自然、人類關(guān)系的聯(lián)系界面。河流與人類社會關(guān)系密切。河流把上游山地土壤侵蝕形成的泥沙輸送到下游，形成沖積平原，河口的泥沙淤積在入?？谛纬扇侵?，都是最適合人類居住的地方，也往往是經(jīng)濟(jì)發(fā)展最迅速的地方。許多民族和國家都把河流比做自己的母親，如中國的黃河和長江、印度的恒河和俄羅斯的伏爾加河。 古代的四大文明古國都發(fā)源于大河流域，黃河流域是中國古代文明的發(fā)祥地，尼羅河孕育了古埃及文明，印度文明起源于恒河流域和印度河流域，古代巴比倫也是在幼發(fā)拉底河和底格里斯河形成的兩河流域發(fā)展繁衍的。到了近現(xiàn)代，世界上主要的大城市也基本上是傍水而建，河流中下游地區(qū)成為經(jīng)濟(jì)相對發(fā)達(dá)的地區(qū)。 河流哺育著人類，為人類的文明做出了無私的奉獻(xiàn)，但是河流造成的洪災(zāi)也常常給人類帶來巨大的痛苦和災(zāi)難。我國是自然災(zāi)害較為嚴(yán)重的國家，氣象災(zāi)害帶來的損失占各種自然損失的70％以上。由于江河縱橫、沿河人口密集，洪澇歷來是對生命財產(chǎn)危害最為嚴(yán)重的災(zāi)害之一。據(jù)不完全統(tǒng)計，我國從公元前206年至1949年的兩千多年間，共發(fā)生可考查的洪災(zāi)1092次，平均每兩年發(fā)生一次。新中國成立60多年來，年均洪澇受災(zāi)面積134億畝，成災(zāi)面積076億畝，直接經(jīng)濟(jì)損失上百億元。 洪澇災(zāi)害是我國最主要的自然災(zāi)害，是中華民族的心腹大患。每年到了汛期，從中央到地方都要進(jìn)行全面動員，做好人力、物資的準(zhǔn)備，一旦發(fā)生特大洪水，抗洪救災(zāi)常常成為全國人民的頭等大事。我國七大江河目前抗御洪水能力多數(shù)只有50年一遇，再加上缺乏有效的調(diào)控能力，勢必造成洪澇災(zāi)害。根據(jù)目前的國力情況，這種狀況一時還難以徹底解決。因此，這就決定了我國的防洪搶險是長期而艱巨的任務(wù)。 新中國成立以來，全國共建成了各類大壩約87萬余座，水庫的總庫容達(dá)到7064億立方米，相當(dāng)于全國河流年均徑流量的1/6。我國水庫大多建于20世紀(jì)50～70年代，由于受當(dāng)時經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、資料等的限制，各類水庫普遍存在工程標(biāo)準(zhǔn)偏低、建設(shè)質(zhì)量較差、老化失修嚴(yán)重、配套設(shè)施不全等問題，致使水庫安全隱患嚴(yán)重。水庫蓄水多，水位較高，如遇洪水垮壩失事，會有很高的水頭和大量的洪水，在很短時間內(nèi)居高臨下傾瀉下來，洪水波浪所到之處，必將對下游造成摧毀性的破壞和毀滅性的災(zāi)難，因此，水庫安危事關(guān)大局。 在長期的工程實(shí)踐中，國內(nèi)外水利工作者在抗洪搶險方面積累了豐富的經(jīng)驗，在防洪澇災(zāi)害方面起到了巨大作用。由山東農(nóng)業(yè)大學(xué)李繼業(yè)教授策劃，并組織有關(guān)專家共同編著了《水利工程除險加固技術(shù)叢書》，該叢書系統(tǒng)地介紹河道堤防防滲加固實(shí)用技術(shù)、河道堤防工程監(jiān)測實(shí)用技術(shù)、河道堤防工程搶險實(shí)用技術(shù)、河流與河道工程維護(hù)及管理、水庫壩體滑坡與防治措施、水庫除險加固工程設(shè)計實(shí)例、水閘工程除險加固技術(shù)和洪水設(shè)計與防洪減災(zāi)等知識，是對河道堤防、水庫等水利工程除險加固技術(shù)的總結(jié)和推廣，也是國內(nèi)外水利工作者多年理論研究和實(shí)踐經(jīng)驗的結(jié)晶，可供使用者因地制宜地選用和參考。 我深信，該叢書的出版將對我國水利工程的除險加固技術(shù)起到積極的促進(jìn)作用。 中國工程院院士吳中如2012年12月

內(nèi)容概要

《水利工程除險加固技術(shù)叢書:河道堤防防滲加固實(shí)用技術(shù)》是《水利工程除險加固技術(shù)叢書》中的一分冊，主要介紹了河道堤防工程設(shè)計與常見病險、河道堤防工程土堤的安全驗算、河道堤防除險加固的防滲技術(shù)、河道堤防劈裂帷幕灌漿技術(shù)、河道堤防置換法防滲技術(shù)、深層攪拌加固防滲技術(shù)、高壓噴射灌漿防滲技術(shù)、鋼板樁加固防滲技術(shù)、土工膜防滲技術(shù)、放淤和吹填加固技術(shù)等內(nèi)容。 
《水利工程除險加固技術(shù)叢書:河道堤防防滲加固實(shí)用技術(shù)》是具有“針對性”、體現(xiàn)“通俗性”、突出“實(shí)用性”和提高“應(yīng)用性”的技術(shù)專業(yè)書，可供河道堤防工程防滲加固設(shè)計人員、施工人員和管理技術(shù)人員參考，也可供高等學(xué)校水利工程及相關(guān)專業(yè)師生參閱。

書籍目錄

第一章 河道堤防工程設(shè)計與常見病險 第一節(jié) 堤防工程級別與防洪設(shè)計標(biāo)準(zhǔn) 一、洪水災(zāi)害的類型  二、洪災(zāi)的嚴(yán)重影響 三、堤防工程的建設(shè) 第二節(jié) 堤防防護(hù)區(qū)的確定  第三節(jié) 防洪標(biāo)準(zhǔn)與設(shè)計洪水的確定  一、防洪標(biāo)準(zhǔn)與設(shè)計洪水的確定  二、防洪標(biāo)準(zhǔn)的提高趨勢 三、堤防安全加高與超高  第四節(jié) 堤防工程的安全性要求 第五節(jié) 堤防工程結(jié)構(gòu)類型與具體布置 一、堤防工程的結(jié)構(gòu)類型 二、堤防工程選線及堤距 三、各種堤防類型的布局 第六節(jié) 堤防工程最常見的病險問題 一、堤壩岸的破壞形式 二、護(hù)坡面層的破壞形式 第二章 河道堤防工程土堤的安全驗算 第一節(jié) 土堤穩(wěn)定滲流的安全驗算 一、不透水地基上土堤滲流安全計算（堤內(nèi)側(cè)無水）  二、透水地基上的土堤滲流安全計算（堤內(nèi)側(cè)無水）  三、堤內(nèi)側(cè)（下游）有水深時的滲流計算 四、透水堤基的防滲措施 五、覆蓋土層下強(qiáng)透水堤基的滲流計算 六、有減壓溝的堤基滲流計算 七、有減壓井列的堤基滲流計算 八、減壓井各種水頭損失的計算 九、堤內(nèi)壓土的方案滲流計算 十、有防滲墻的滲流計算 十一、堤基各向異性、多層次的滲流計算 第二節(jié) 土堤非穩(wěn)定滲流安全驗算 一、洪峰過程堤身浸濕進(jìn)展距離計算 二、洪峰過程透水堤基堤后滲流水量 三、典型洪峰（正弦曲線）過程的浸濕進(jìn)展簡化公式 四、洪峰過程堤防滲流關(guān)鍵值的經(jīng)驗公式 五、洪水回落時堤身流網(wǎng)與浸潤線位置計算 六、滲流基本參數(shù)的選用 第三節(jié) 土堤堤基管涌危險性驗算 一、管涌發(fā)生與發(fā)展的臨界坡降及允許坡降 二、管涌沖蝕發(fā)展過程與計算公式應(yīng)用 三、洪峰在堤基滲流中傳播遲后和衰減的計算 四、砂礫石地基的管涌臨界坡降 五、控制管涌發(fā)展的措施及其安全判別式 第四節(jié) 土堤抗滑穩(wěn)定安全驗算 一、楔形體滑動土壓力平衡法 二、滑坡計算垂直條分法 三、滑動計算有限元法 四、滑坡危險水位與驟降緩降問題 第五節(jié) 土堤軟基與堤防沉降計算 一、堤防與軟基的最終沉降 二、軟土堤基的沉降過程 三、滲透力荷載下的軟基沉降 四、沉降過程的滲流計算法 五、沉降導(dǎo)致裂縫的估算 第六節(jié) 土堤與建筑物銜接的滲流驗算 一、側(cè)岸邊墻的繞滲流計算 二、閘底板受到側(cè)邊繞滲流影響的滲流計算 三、土堤與邊墻接觸面的管涌破壞性驗算 第三章 河道堤防除險加固的防滲技術(shù) 第一節(jié) 河道堤防除險加固概述 一、堤身滲透破壞的成因和分類 二、堤基滲透破壞的成因和分類 第二節(jié) 河道堤防工程滲流控制 一、滲流控制標(biāo)準(zhǔn) 二、滲流控制措施 三、堤身滲流控制 四、堤基滲流控制 第三節(jié) 堤防防滲加固方案選擇 一、堤身防滲方案選擇 二、堤基防滲方案選擇 三、防滲加固方案復(fù)核 第四節(jié) 河道堤防各種防滲結(jié)構(gòu) 一、反濾層 二、防滲斜墻 三、貼坡面排水 四、堤后蓋重 五、排水減壓溝 六、排水減壓井 七、垂直防滲 第五節(jié) 河道堤防綜合防滲技術(shù) 一、堤防工程加固綜合技術(shù)效應(yīng) 二、堤防工程加固綜合技術(shù)內(nèi)容 三、堤防綜合防滲技術(shù)方案確定 第四章 河道堤防劈裂帷幕灌漿技術(shù) 第一節(jié) 劈裂帷幕灌漿概述 一、壩體灌漿技術(shù)的發(fā)展 二、河道堤防劈裂灌漿技術(shù) 三、劈裂灌漿所用的灌漿材料 第二節(jié) 劈裂帷幕灌漿機(jī)理 一、水力劈裂作用原理 二、土壩壩體應(yīng)力分布規(guī)律 三、泥漿對壩體的劈裂充填作用 四、土壩壩體的濕陷作用 五、物體能量的調(diào)整和轉(zhuǎn)換 六、漿液與土壩相互擠壓理論 七、泥漿和壩體的固結(jié)和壓密 第三節(jié) 劈裂帷幕灌漿設(shè)計 一、灌漿孔的設(shè)計 二、灌漿壓力確定 三、漿體帷幕厚度 四、灌漿液的選擇 五、灌漿施工參數(shù)  六、劈裂灌漿試驗  第四節(jié) 劈裂帷幕灌漿施工  一、場地布置和勞動組合  二、堤壩灌漿工程的鉆孔  三、堤壩灌漿工程的制漿  四、堤壩灌漿工程的灌漿  五、灌漿期間出現(xiàn)問題的處理  第五節(jié) 劈裂灌漿期的觀測  一、壩面各種問題的巡視檢查  二、變形觀測及資料整理分析  三、壩體內(nèi)部的應(yīng)力觀測  四、壩體滲流的觀測  第六節(jié) 劈裂帷幕灌漿驗收 一、對灌漿工程的效果檢查 二、對灌漿工程的質(zhì)量驗收  第七節(jié) 堤壩地基劈裂灌漿  一、堤壩地基劈裂灌漿的機(jī)理 二、堤壩地基劈裂灌漿設(shè)計  三、堤壩地基劈裂灌漿施工  第八節(jié) 劈裂灌漿工程實(shí)例  一、供水水庫加固工程概況  二、加固前的滲流狀態(tài)分析  三、水庫土壩加固灌漿試驗  四、水庫土壩灌漿防滲設(shè)計 五、水庫土壩灌漿施工方法  六、灌漿觀測分析與效果檢查 第五章 河道堤防置換法防滲技術(shù) 第一節(jié) 堤防置換法防滲概述  一、堤防工程的開槽 二、泥漿護(hù)壁的具體操作  三、進(jìn)行槽孔驗收工作  四、澆筑混凝土材料 第二節(jié) 抓斗法防滲墻技術(shù)  一、液壓式抓斗的施工設(shè)備  二、液壓式抓斗的施工工藝  第三節(jié) 拉槽法防滲墻技術(shù)  一、拉槽法的施工設(shè)備  二、拉槽法的施工工藝  第四節(jié) 射水法成墻技術(shù)  一、射水法的工作原理 二、射水法的施工材料 三、射水法的施工設(shè)備  四、射水法的施工工藝 五、射水法施工注意事項 六、槽孔側(cè)壁的垂直精度  七、單槽板間的接縫處理 八、射水法施工技術(shù)特點(diǎn)  九、射水法施工質(zhì)量控制  十、射水法澆筑事故處理  十一、射水法堤壩防滲工程實(shí)例  第五節(jié) 導(dǎo)管反循環(huán)法技術(shù)  一、主要設(shè)備及工藝流程 二、施工方法及施工過程  三、導(dǎo)管反循環(huán)法施工工程實(shí)例  第六節(jié) 置換法防滲技術(shù)實(shí)例  一、工程概況 二、工程地質(zhì)與施工環(huán)境 三、堤防工程加固設(shè)計  四、堤防工程施工工藝 五、工程質(zhì)量控制 …… 第六章 深層攪拌加固防滲技術(shù) 第七章 高壓噴射灌漿防滲技術(shù) 第八章 鋼板樁加固防滲技術(shù) 第九章 土工膜防滲技術(shù) 第十章 放淤和吹填加固技術(shù) 第十一章 灌漿材料及防滲墻材料 參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   堤防工程統(tǒng)計資料表明，我國土質(zhì)堤壩壩體的病害一般多表現(xiàn)為滲透破壞和變形破壞。滲透破壞的原因主要是：在堤壩填筑的施工中，碾壓不符合設(shè)計要求，堤壩壩體的土體疏松，或老化失修，使壩體某些土體抗?jié)B坡降降低，壩后出現(xiàn)過大的剩余水頭，從而造成對土體的浸蝕。變形破壞的原因也多因填土不密實(shí)，壩體內(nèi)產(chǎn)生集中滲流，或者在軟硬接觸面處產(chǎn)生沖刷，土顆粒被滲流帶走，從而形成變形破壞。 我國很多河道堤壩先天不足，竣工后堤壩體內(nèi)出現(xiàn)過大面積的弱應(yīng)力破壞塑性區(qū)；尤其是在岸坡段產(chǎn)生縱向的主應(yīng)力不足，在高水位的情況下發(fā)生水力劈裂，將會出現(xiàn)更嚴(yán)重的后果。國內(nèi)外失事堤壩工程的破壞過程基本是：壩體內(nèi)出現(xiàn)弱應(yīng)力區(qū)一產(chǎn)生拉應(yīng)力一壩體出現(xiàn)裂縫一發(fā)生滲透破壞。有些堤壩受生物的破壞，如南方的白蟻、北方的獾鼠掏洞等，也是產(chǎn)生破壞的原因之一。 解決堤壩病害的原則是：壩體內(nèi)必須形成連續(xù)的防滲帷幕，帷幕的厚度和密實(shí)度必須滿足設(shè)計提出的抗?jié)B坡降的要求。劈裂灌漿是堤壩防滲加固的優(yōu)選方法之一，在我國已運(yùn)用了20多年，技術(shù)已經(jīng)成熟，質(zhì)量容易掌握，施工速度較快，工程投資較低。大量工程實(shí)踐證明，利用劈裂灌漿技術(shù)，不僅能夠形成垂直連續(xù)的防滲帷幕，解決壩體的滲流穩(wěn)定問題，而且還能通過漿液與壩體相互擠壓和濕化變形，調(diào)整壩體內(nèi)部的應(yīng)力水平，使較弱的應(yīng)力得到補(bǔ)充，較強(qiáng)應(yīng)力得到釋放；使?jié){脈兩邊各3～5cm范圍內(nèi)的土體密實(shí)，變形穩(wěn)定得到保證，擴(kuò)大了防滲帷幕帶的寬度，使防滲體更加可靠。

編輯推薦

《河道堤防防滲加固實(shí)用技術(shù)》是具有“針對性”、體現(xiàn)“通俗性”、突出“實(shí)用性”和提高“應(yīng)用性”的技術(shù)專業(yè)書，可供河道堤防工程防滲加固設(shè)計人員、施工人員和管理技術(shù)人員參考，也可供高等學(xué)校水利工程及相關(guān)專業(yè)師生參閱。

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