CN110952502B

CN110952502B - 一种堤坝防渗处理方法

Info

Publication number: CN110952502B
Application number: CN201911211055.6A
Authority: CN
Inventors: 卢金涛
Original assignee: China Construction Long Term Construction Co ltd
Current assignee: China Construction Long-term Construction Co.,Ltd.
Priority date: 2019-12-02
Filing date: 2019-12-02
Publication date: 2021-01-12
Anticipated expiration: 2039-12-02
Also published as: CN110952502A

Abstract

本发明公开了一种堤坝防渗处理方法，包括以下步骤：(1)在堤坝渗漏位置，钻取注浆孔；(2)向步骤(1)的注浆孔内喷射高压堵漏浆料；所述堵漏浆料，主要由以下原料组成：聚丙烯酰胺、硅藻土、纤维粉、普鲁兰多糖、水玻璃、水泥、机制砂和水。本发明的堤坝防渗处理方法操作简单，对设备要求低，其采用的堵漏浆料吸水后迅速膨胀，起到很好的防渗密封的作用，同时提高了堤坝的强度和抗开裂能力，质量可靠，有效避免了二次加固，降低了施工成本。

Description

一种堤坝防渗处理方法

技术领域

本发明属于堤坝工程病害修复技术领域，具体涉及一种堤坝防渗处理方法。

背景技术

堤坝渗漏是汛期洪灾风险的一个重要阶段，应急封堵防渗漏是切断溃坝垮坝灾害链的关键举措，但是堤坝水下渗漏裂缝的应急封堵尚缺少快速有效的技术措施。

当前水下裂缝的修补，常采用的技术是：(1)降低水位法。降低水位使裂缝暴露出来，再采用灌浆法或表面封闭法修补裂缝。但是在洪水期间降低水位法满足不了应急需求，并且在河流、水库降低水位或修筑围堰，成本极高。在许多情况下，水位也无法降低到裂缝所在位置以下。(2)水下不分散混凝土修补水下裂缝法。将具有在水下也不分散性能的混凝土，浇筑到裂缝位置，待混凝土凝固硬化而实现对裂缝的封闭和修复。该方法实施的局限在于以下两点：一是水下浇筑混凝土时，难以确保混凝土在裂缝位置持续凝固直到硬化，经常被裂缝处的水流冲走，尤其是裂缝位于堤坝坡面的中上部时，采用水下不分散混凝土法修补尤为困难；二是即使采用早强技术，水下不分散混凝土凝固硬化到设计强度也至少需要数小时甚至数天，也难以满足应急修补的需要。(3)土工布覆盖法。该法一般从堤坝顶部向下顺坡面铺设土工布，直到土工布覆盖到裂缝处，从而实现对裂缝的封闭封堵。土工布的固定点位于堤坝的顶部。此法的局限性在于以下两点，一是为了土工布铺设平整，需要将堤坝顶部到裂缝位置的整个坡面的杂物杂草进行清理，确保坡面平整。清理工作量大，难度也大。二是由于土工布一般密度比水低，在铺设的过程中容易被水流干扰，造成不平整，形成漏水通道。

CN108797522A公开了一种堤坝堵漏方法，包括如下步骤：S1、放空水库内的水；S2、对堤坝(1)的上游面及堤坝(1)上的漏孔和裂缝进行清洗；S3、向清洗后的漏孔或裂缝内填充膨胀性的堵漏剂，待堵漏剂从漏孔或裂缝表面流出即填充完毕；S4、对填充好的堵漏剂进行干燥处理；S5、待堵漏剂干燥后，向堤坝(1)的上游面铺设若干第一防水布(2)并将其固定，相邻第一防水布(2)之间设有间隙；S6、在第一防水布(2)外侧和未铺第一防水布(2)的堤坝(1) 的上游面上浇筑第一高聚物防渗层(3)；S7、待第一高聚物防渗层(3)干燥后，在第一高聚物防渗层(3)表面铺设若干第二防水布(4)并将其固定，所述第二防水布(4)位于所述第一防水布(2) 之间的间隙处且与所述第一防水布(2)部分重合；S8、在第二防水布(4)的外侧和未铺第二防水布(4)的第一高聚物防渗层(3)的上游面上浇筑第二高聚物防渗层(5)，待第二高聚物防渗层(5) 干燥后，堵漏完成。该方法施工工艺复杂，在洪水期间满足不了应急需求，其应用受到极大限制。

CN107675679A公开了一种熔化石蜡应急封堵堤坝水下渗漏裂缝的方法，包括如下步骤： 1)将石蜡铺满加热板，加热石蜡使其熔化，之后冷却凝固在加热板上；2)将加热板凝固有石蜡的一面贴合在堤坝的坡面上，用收放装置控制加热板顺坡面下滑，到达裂缝处；3)加热石蜡，使石蜡熔化成液态，被正在渗漏的裂缝吸入，实现填补裂缝；4)完成裂缝填补后，停止加热，用收放装置回收加热板。该发明虽然不需要降低水位，但其防渗效果差，强度低，需要二次防渗加固，造成施工成本高。

发明内容

为了解决以上技术问题，本发明提供了一种操作简单、防渗效果好，强度高，成本低的堤坝防渗处理方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种堤坝防渗处理方法，包括以下步骤：

(1)在堤坝渗漏位置，钻取注浆孔；

(2)向步骤(1)的注浆孔内喷射高压堵漏浆料。

优选地，所述注浆孔的深度为堤坝渗漏深度的1.12-1.15倍。

优选地，所述堵漏浆液，主要由以下原料组成：聚丙烯酰胺、硅藻土、纤维粉、普鲁兰多糖、水玻璃、水泥、机制砂和水。

优选地，所述天然纤维粉的制备方法为：将牛粪沼渣和磷酸溶液混合，超声处理10-20min 后，烘干，粉碎即可。

进一步优选地，所述牛粪沼渣和磷酸溶液的质量比为1:5-8。

进一步优选地，所述磷酸溶液的质量百分比为10-20％。

进一步优选地，所述超声处理的温度为50-70℃，功率为300-500W。

进一步优选地，所述烘干的温度为100-120℃。

进一步优选地，所述粉碎为粉碎至粒径为100-300nm。

优选地，所述的水泥为普通硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥中的一种或多种。

优选地，所述堵漏浆液，主要由以下质量百分比的原料组成：聚丙烯酰胺2-6％、硅藻土 2-7％、纤维粉1-4％、普鲁兰多糖0.5-1.2％、水玻璃5-9％、水泥20-35％、机制砂25-40％和余量水。

优选地，所述堵漏浆料的制备方法为：将聚丙烯酰胺、硅藻土、纤维粉和普鲁兰多糖搅拌均匀后，再加入水、粉煤灰、水玻璃、水泥和机制砂搅拌均匀即可。

本发明的有益效果为：

(1)本发明的堤坝防渗处理方法操作简单，对设备要求低，其采用的堵漏浆料吸水后迅速膨胀，起到很好的防渗密封的作用，同时提高了堤坝的强度和抗开裂能力，质量可靠，有效避免了二次加固，降低了施工成本。

(2)当聚丙烯酰胺、硅藻土和纤维粉的质量比为3：5：3时，本发明的堤坝防渗处理方法修复的堤坝具有较好的防渗效果，且收缩率低，可以有效防止堤坝的二次开裂。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

在进一步描述本发明具体实施方式之前，应理解，本发明的保护范围不局限于下述特定的具体实施方案；还应当理解，本发明实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本发明的保护范围。

当实施例给出数值范围时，应理解，除非本发明另有说明，每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用。除非另外定义，本文中使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同意义。

本发明对所采用原料的来源不作限定，如无特殊说明，本发明所采用的原料均为本技术领域普通市售品。本实施所用水泥为普通硅酸盐水泥(32.5级)。

实施例1

一种堤坝防渗处理方法，包括以下步骤：

(1)在堤坝渗漏位置，钻取注浆孔，注浆孔的深度为堤坝渗漏深度的1.12倍；

(2)向步骤(1)的注浆孔内喷射高压堵漏浆料；

其中，

所述堵漏浆料的制备方法为：将聚丙烯酰胺2％、硅藻土27％、纤维粉1％和普鲁兰多糖 0.5％在480rpm下搅拌均匀后，再加入水20.5％、水玻璃9％、水泥35％和机制砂25％在350rpm 下搅拌均匀即可。

所述天然纤维粉的制备方法为：按质量比1:5，将牛粪沼渣和质量百分比为10％的磷酸溶液混合，在温度为50℃，功率500W的条件下超声处理10min后，在100℃下烘干，粉碎至粒径为100nm，即可。

实施例2

一种堤坝防渗处理方法，包括以下步骤：

(1)在堤坝渗漏位置，钻取注浆孔，注浆孔的深度为堤坝渗漏深度的1.15倍；

(2)向步骤(1)的注浆孔内喷射高压堵漏浆料；

其中，

所述堵漏浆料的制备方法为：将聚丙烯酰胺6％、硅藻土2％、纤维粉4％和普鲁兰多糖 1.2％在480rpm下搅拌均匀后，再加入水21.8％、水玻璃5％、水泥20％和机制砂40％在350rpm 下搅拌均匀即可。

所述天然纤维粉的制备方法为：按质量比1:8，将牛粪沼渣和质量百分比为20％的磷酸溶液混合，在温度为70℃，功率300W的条件下超声处理20min后，在120℃下烘干，粉碎至粒径为300nm，即可。

实施例3

一种堤坝防渗处理方法，包括以下步骤：

(1)在堤坝渗漏位置，钻取注浆孔，注浆孔的深度为堤坝渗漏深度的1.13倍；

(2)向步骤(1)的注浆孔内喷射高压堵漏浆料；

其中，

所述堵漏浆料的制备方法为：将聚丙烯酰胺4％、硅藻土4.5％、纤维粉3％和普鲁兰多糖 0.7％在480rpm下搅拌均匀后，再加入水21.8％、水玻璃7％、水泥27％和机制砂32％在350rpm 下搅拌均匀即可。

所述天然纤维粉的制备方法为：按质量比1:7，将牛粪沼渣和质量百分比为15％的磷酸溶液混合，在温度为60℃，功率为450W的条件下超声处理15min后，在110℃下烘干，粉碎至粒径为200nm，即可。

实施例4

本实施与实施例3的不同在于，

所述堵漏浆料的制备方法为：将聚丙烯酰胺3.6％、硅藻土6％、纤维粉3.6％和普鲁兰多糖1％在480rpm下搅拌均匀后，再加入水20.3％、水玻璃5.5％、水泥32％和机制砂28％在 350rpm下搅拌均匀即可。

实施例5

本实施与实施例3的不同在于，所述堵漏浆料的制备方法为：将聚丙烯酰胺2.4％、硅藻土4％、纤维粉2.4％和普鲁兰多糖0.6％在480rpm下搅拌均匀后，再加入水16.6％、水玻璃 8％、水泥30％和机制砂36％在350rpm下搅拌均匀即可。

对比例1

本对比例与实施例4的不同在于，所述堵漏浆料中纤维粉为木质素纤维素。

对比例2

本对比例与实施例4的不同在于，所述堵漏浆料中不含普鲁兰多糖。

对比例3

本对比例与实施例4的不同在于，所述堵漏浆料中纤维粉的制备方法为：按质量比1:10，将牛粪沼渣和质量百分比为22％的磷酸溶液混合，在温度为30℃，功率500W的条件下超声处理10min后，在100℃下烘干，粉碎至粒径为400nm，即可。

为了进一步验证技术效果，对本发明的堤坝防渗处理的堵漏材料进行了性能测试，实验结果如表1所示。

表1

由表1可知，本发明的堵漏浆料抗渗性能好，且强度高。当聚丙烯酰胺、硅藻土和纤维粉的质量比为3：5：3时，本发明的堤坝防渗处理方法修复的堤坝具有较好的防渗效果。

干缩率测试

将实施例1-5和对比例1-3的堵漏材料制成25mm×25mm×280mm的试件，试件成型后，放入标准养护室中(温度20℃±5℃、RH≥95％)养护4h后拆模，然后在水中养护48h后取出，用湿布擦去表面水分和钉头上的污垢，并测定试件长度作为初始读数，最后将试件放入干燥室(温度为20℃±3℃、RH为60％±5％)中，测定28d的试件长度，试件的干缩龄期以测定基准长度后算起。混凝土试件尺寸为100mm×100mm×500mm，试件成型后，送入标准养护室，4h后拆模，随后送至干燥室进行测长，此长度为试件的基准长度，计算公式如下，测定结果如表2所示。

干缩率St＝(L₀－L_t)×10⁶/L (1)

式中，St为试件t天龄期干缩率，10^－6；L₀为初始测量读数，mm；L_t为t天龄期的测量读数，mm；L为试件有效长度，mm。

表2

由表2可知，本发明的堵漏浆料干缩率低，具有较好的抗裂性能。当聚丙烯酰胺、硅藻土和纤维粉的质量比为3：5：3时，堵漏砂浆的干缩率较低，表明，本发明的堤坝防渗处理方法修复的堤坝具有较好的抗裂效果。

本发明的堤坝防渗处理方法操作简单，对设备要求低，其采用的堵漏浆料吸水后迅速膨胀，起到很好的防渗密封的作用，同时提高了堤坝的强度和抗开裂能力，质量可靠，有效避免了二次加固，降低了施工成本。

以上是结合具体实施例对本发明进一步的描述，但这些实施例仅仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。

Claims

1.一种堤坝防渗处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）在堤坝渗漏位置，钻取注浆孔；

（2）向步骤（1）的注浆孔内喷射高压堵漏浆料；

所述堵漏浆料，主要由以下质量百分比的原料组成：聚丙烯酰胺2-6%、硅藻土2-7%、纤维粉1-4%、普鲁兰多糖0.5-1.2%、水玻璃5-9%、水泥20-35%、机制砂25-40%和余量水;

所述聚丙烯酰胺、硅藻土和纤维粉的质量比为3：5：3；

所述纤维粉的制备方法为：将牛粪沼渣和磷酸溶液混合，超声处理10-20min后，烘干，粉碎即可;

所述牛粪沼渣和磷酸溶液的质量比为1:5-8;

所述磷酸溶液的质量百分比为10-20%;

所述超声处理的温度为50-70℃;

所述粉碎为粉碎至粒径为100-300nm。

2.根据权利要求1所述的堤坝防渗处理方法，其特征在于，所述注浆孔的深度为堤坝渗漏深度的1.12-1.15倍。

3.根据权利要求1所述的堤坝防渗处理方法，其特征在于，所述超声处理的功率为300-500W。

4.根据权利要求1所述的堤坝防渗处理方法，其特征在于，所述烘干的温度为100-120℃。

5.根据权利要求1所述的堤坝防渗处理方法，其特征在于，所述堵漏浆料的制备方法为：将聚丙烯酰胺、硅藻土、纤维粉和普鲁兰多糖搅拌均匀后，再加入水、水玻璃、水泥和机制砂搅拌均匀即可。