摘要:水利堤坝的加固技术就是为了应对结构性塌陷出现渗漏等质量问题,对于质量控制工作来说,涉及到很多控制的要点需要进行分析和研究,这些关键要点就来自于人们对以往水利工程建设中堤坝出现的泄露事故原因的总结,也因此逐步完善了加固技术措施的应用方法和施工程序,为有效解决渗漏问题奠定了坚实的基础。
关键词:水利工程施工;堤坝防渗加固技术;质控要点
一、水利工程中堤坝防渗加固技术发展现状
水利工程的兴起,对于我国水资源的合理利用具有良好的导向作用。而水利工程项目的安全、正常使用,离不开水利工程堤坝良好的防渗功能。就我国现阶段水利工程建设情况来说,在水利工程的施工及后续运营过程中,堤坝的渗透问题是最为常见的问题。堤坝渗透现象不仅影响水利工程整体性能的发挥及工程的整体质量,还会给周边居民生命及财产造成威胁。因此,在水利工程施工中,为避免渗漏,要及时采用堤坝防渗加固技术,在险情出现时,及时采取有效的补救措施,使工程中的问题得以及时解决,保障水利工程的安全及质量。
二、水利工程堤坝险情分析
作为水利工程中最为重要的组成部分,堤坝的施工难度及工艺复杂度较高,在堤坝施工技术水平低的情况下,水利工程的整体质量存在隐患,加上堤坝长时间遭受水流冲击及侵蚀,极易出现大面积坑槽及损毁的现象。调查显示,我国水利工程中常见的堤坝险情主要包括坝体裂缝、坝体滑坡、坝体渗透等情况。具体而言,坝体裂缝会严重影响水利工程项目整体结构的稳定性,因大量水分在坝体裂缝处深入,造成钢筋材料受到腐蚀而松动,引发整体水利项目的坝体滑坡现象,使水利工程项目无法正常运行。坝体渗漏的具体表现方式有堤基渗漏与堤身渗漏两种:堤基渗漏主要是因为在项目施工过程中,堤基部分基础施工工艺不合理,结构的强度与刚度较低,且稳定性、牢固性未得到保障,进而引发基底渗漏;而堤身渗漏则是因为在堤坝施工过程中采用密实度较低的细砂、石块,使堤基与堤身之间的连接区域施工未达到规定要求,造成渗漏,这种坝体结构稳定性差,水利项目堤坝侧漏现象时常发生。
三、水利工程中堤坝防渗加固技术存在的问题及解决措施
在堤坝的加固以及防渗的相关技术举措应用过程中,质量控制工作人员发现了一些突出的技术性问题和潜在的安全隐患。堤坝出现事故和问题的外在表现一般为裂缝、漏水或者出现滑坡等情况,而漏水是其中造成事故险情最多的一种情况,由于水量巨大,一旦漏水就会在水量不断作业压力下持续扩大,对于整个堤坝的结构来说将造成严重的威胁和破坏,会对堤坝的结构体系造成损害,就会很可能造成塌陷甚至崩塌的安全事故,不仅会造成巨大的经济损失,维护检修的成本大大增加,还会诱发多种安全隐患,对工作人员造成人身安全上的威胁,并且对周边环境造成破坏。而分析这些病害问题的成因就可以发现,很多问题都是由于施工不合理环节和管理不及时、不到位造成的,对于出现的问题没有及时进行预防和治理,并且没有对周边的地理地质环境进行勘察和研究,施工中的很多错误做法都是建立在盲目的设计标准之上的,而没有得到严格的管控和监督。
要治理和预防堤坝渗漏、塌陷等问题和事故,就必须要采用合理的技术手段,加强堤坝的结构性强度和承载能力,比如可以采取开挖后二次填筑作业的模式来确保加固更为可靠和安全,要合理设置防渗墙等事故技术应用的各项程序和施工流程,不管使用何种技术手段,都要加强治理控制的力度,采取的管理措施要实事求是,应摒弃经验主义,避免盲目的设计规划导致问题再次出现,而且要做好各个方面的准备工作。
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四、水利设施堤坝防渗加固技术及质控要点
4.1水利设施堤坝工程灌浆防渗工艺
在具体施工实践中,堤坝工程灌浆防渗工艺主要有劈裂式帷幕灌浆法、低压式凝速灌浆法及高压填充式灌浆法三种。首先,劈裂式帷幕灌浆法常用于对堤身的加固处理过程中,以提高堤身的防渗漏性能。在施工过程中,要依据堤坝曲直程度的变化选用浅孔轻便钻机或者更为简单的钻机,采用梅花形或者直线形的方式进行钻孔施工。钻孔与堤外间的距离保持在1.5m左右,孔距为3m,具体深度可为钻头堤身填土或者穿过堤身下方基础1~2m处即可。灌浆作业的开展依据从上到下、少灌多复的原则,灌浆泥浆的具体稠度要从小到大,逐渐增加,但压力的设置则要按照从大到小的原则实施,具体数值依据具体情况来设定。采用此种方法进行灌浆作业可有效解决常见的冒浆、串浆、局部隆起及滑坡等问题。使灌入的泥浆在堤坝轴线处形成帷幕状防护层,以提高堤身稳定性及抗渗漏性能。其次,在发生水位高于警戒线而堵塞管涌施工的抢险施工时,要采用低压速凝式灌浆法。在具体施工过程中,根据发生管涌位置地质情况选择30型或者50型钻机开展钻孔作业,然后加入相应的堵塞材料,即黄豆或者大米等浸水后膨胀的材料,之后在孔内注入水泥浆,加入速凝剂,使泥浆快速凝固。在注浆时压力保持在49kPa以下,膨胀材料可增大管内阻力,减少泥浆的流失,速凝剂使泥浆快速凝结,从而堵塞管涌,降低险情。最后,在堤坝基础灌浆过程中,普遍采用高压填充式灌浆。具体操作要点有,采用50m工程钻机,在设计位置的堤顶钻孔,空距一般为1.5~2m,孔洞的深度以孔钻穿过砂层到达砾石层2m为准。灌浆具体压力保持在127.40~166.60kPa,套管必须深入填土层以避免堤身遭受水分浸润。灌浆作业遵循从上到下的原则,即先在基础部分砂砾层灌入水泥浆,然后是土层,最后采用黄泥浆材料封孔。该法主要用于蚁穴、溶洞及孔洞的填充作业,可避免发生基础质量不过关引发的管涌事故。
4.2混凝土防渗墙施工技术
其一,高压喷射防渗墙是借助于高压射流冲击扰动坝基覆盖层,同时灌入水泥浆,使浆液与被灌地层土颗粒掺混,形成防渗墙。
其二,自凝灰浆防渗墙是在塑性混凝土墙的基础上发展而来的。使用水泥、膨润土并掺入少量缓凝剂制成“自凝灰浆”,在凝固前可作为造孔中的固壁泥浆,完工后自行凝固形成墙体。
其三,垂直铺塑是利用链斗式挖槽机,通过链条及链斗连续挖掘出渣,形成连续的槽孔,并用泥浆固壁,成槽后随即辅设防渗薄膜,回填粘土。挖槽深度一般≤15m,槽寬为15~30cm。适用于砂壤土层,工效较高。
4.3水利设施堤坝防渗处理技术要点
一是采用防渗墙或灌浆的技术降低浸溶线,保证堤坝稳固;二是通过压重或防滑桩的方法增强堤坝的抗滑性能,确保水利工程稳定牢固。在各項加固工作实践中,滑坡的处理难度最高,所以要找出滑坡的具体原因,提出具有针对性的措施来防范滑坡事故的出现。在堤坝防渗施工处理过程中,可通过使用土工膜或者是复合型土工膜的方法来提高堤坝的防渗水平,根据众多施工单位的多年经验,在土体中加入加筋材料可有效提高土体的安全系数及稳定性。
五、结语
堤坝作为水利工程中的重要组成部分,其安全稳定运行对于水利设施整体功效的发挥具有重要意义。堤坝防渗加固处理工作应根据实际情况选用恰当的技术方法,以保证堤坝在使用年限内安全稳定,发挥其对于经济的促进作用。
参考文献
[1]张振涛.水利工程施工中堤坝防渗加固技术应用浅析[J].商品与质量,2016(46):392.
[2]董明.水利工程施工中堤坝防渗加固技术的应用[J].建筑工程技术与设计,2015(7):1299.
论文作者:王虎林
论文发表刊物:《电力设备》2019年第15期
论文发表时间:2019/12/9
标签:堤坝论文; 水利工程论文; 防渗论文; 水利论文; 技术论文; 防渗墙论文; 泥浆论文; 《电力设备》2019年第15期论文;