堤坝渗水成因及防护技术分析论文_王强

堤坝渗水成因及防护技术分析论文_王强

王强

济南东郊黄河浮桥有限公司天桥分公司 山东济南 250032

摘要:水资源是人们工作和生活中必不可少的资源,但是在自然界中的水资源并不都符合人们的使用,所以,我国兴修水利工程,控制水流,防治洪涝灾害,对水量进行合理的调节和分配,从而满足人们生活和工作中对水的需求。在水利工程中堤坝是用来防水拦水的建筑物和构筑物,也是水利工程中重要的建筑物之一。但是近年来很多水利工程中的堤坝都出现渗水的问题,给水利工程带来一定的影响,同时也给人们的生命安全带来危害。本文将分析堤坝渗水的原因及渗水防治的重要性,探讨堤坝渗水防护的有效措施。

关键词:堤坝;渗水;成因;技术方案

在水利工程中,堤坝防渗施工由于施工环境及各种因素影响,在施工过程中具有较为复杂的情况,并且施工时难度也相对较大。堤坝防渗的质量是直接影响整个水利工程质量的关键之一,同时在一定程度上也对人们的生命安全及财产安全具有一定的影响。虽然近年来我国水利工程的施工技术等都有了很大的进步,但是在实际的施工过程中,依旧会出现很多的问题,导致堤坝渗水的问题出现。想要有效解决堤坝渗水的问题,首先相关的工作人员应该对渗水的成因进行详细的分析,找到问题的源头,从而进行解决,确保水利工程的质量。

一、堤坝渗水的成因分析

堤坝是水利工程中重要的组成部分,在运行工作的过程中,堤坝常常会因为材料、施工技术、外力因素、地质变化等出现渗水的情况,引发各种险情,如果不及时进行处理,就会给水利工程造成严重的破坏,给人们带来严重的损失。下面我们具体分析下造成堤坝渗水的成因。

(一)堤坝施工时留有缝隙造成的渗水

在水利工程施工过程中,经常会出现大面积的施工,在这样的情况下,很多施工人员都都会将大面积的混凝土分成多个部分,方便施工。但是往往因为这样的施工情况,使分开的部分在连接的过程中出现缝隙,使堤坝在防水的功能上相对较低,经常会出现渗水的现象,另外,在模板支撑不牢固的情况下,混凝土的密实度不够充分,出现跑浆的现象,就会造成缝隙渗水。

(二)堤坝在外界因素下引起的渗水

除了施工人员在施工过程中的施工技术造成的缝隙渗水外,在堤坝运行期间,外界因素也会对堤坝造成一定的影响,尤其在遇到洪水等突发情况时,给堤坝带来一定的冲击力,在水流的侵蚀下,久而久之就会发生变形,出现渗水;另外,堤坝在水中和地质进行连接,当地质有了变化时也会使堤坝进行变化,从而造成堤坝渗水的情况出现。

(三)堤坝施工制度的缺失

在很多的水利工程的施工企业中,都缺失完善的管理制度及监督机制,在缺乏约束的情况下,工作人员和管理人员都会对工作进行放松,从而导致施工质量出现问题。尤其是堤坝施工时,施工的环境等因素都会造成堤坝渗水的现象出现。相关的工作人员大多都会忽视蛇、鼠、白蚁等生物对堤坝的侵蚀,另外堤坝材料具有一定的透水性,那么在堤坝的整体中就会出现一些孔洞,空洞中如果出现砖石等物体,也会造成渗水的情况,并且加之施工人员对堤坝断面的施工过于单薄,就会加快渗水的速度,使损失加大。

二、渗水防治的重要性

我国很多大坝都是从上世纪开始建设的,很多的建设材料都基本上都是就地取材,因此大坝材质都是土石,在一定程度上降低了大坝的建设质量。另外传统的大坝选址也缺少科学性和实用性,没有经过严格的勘探和设计,受到了一定技术水平和经济水平的限制,因此经过长年的使用,容易出现安全隐患。在实际应用过程中,没有严格的防洪保证,大坝的整体质量较差,容易出现堤坝渗水现象,对于大坝的使用安全带来了很大的影响。

三、堤坝渗水防护措施

(一)堤坝防渗处理的原则和方法

堤坝防渗的原则主要来说是“铺、截、堵”和“导、减、排”,实施起来的话,无非就是修建防渗墙体,导水排水系统。当然,有时候具体问题还得具体分析,近几年来,我国主要采取修筑防渗墙或者灌浆的方法来解决渗漏问题,通过压重和防滑桩的使用可以明显的提高防渗处理的稳定性,增加一定程度的安全指数。随着科学技术水平的提升,提高土体强度指标以及设法使堤坝主体浸润线降低,可以有效的应对一些特殊的险情,比如说问题解决比较复杂的滑坡。

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(二)堤坝灌浆防渗的几种方法

1.劈裂式帷幕灌浆法。

所谓劈裂式帷幕灌浆,主要用于加固堤身,防止堤身渗漏。其方法是根据堤坝曲直不同情况,用浅孔轻便钻机或更简单的钻具,分别采用梅花形布孔和直线布孔方式,沿堤坝轴线从堤顶离堤外肩1.5m处钻孔,一般孔距3m,孔深根据堤身情况分别以钻透堤身填土或穿过堤身钻入基础1~2m为宜。灌浆时由下而上,少灌多复;泥浆由稀到稠,循序渐进;压力由大到小,灵活掌握。这样,可以较好地处理灌浆中出现的冒浆、串浆、滑坡、局部隆起等各种问题,使灌入的泥浆沿堤的轴向形成一道帷幕,达到改善堤身质量、提高坚固度和防止渗漏的目的。

2.低压速凝式灌浆法。

这种灌浆方法一般用于高危水位下抢险堵塞管涌,它可根据管涌所处位置的地质情况(即粘土层或砂砾层)分别采用30型钻机或50型钻机钻孔,然后先向孔内注入浸水后即膨胀的物质(如黄豆、大米),再以小于49kPa的压力徐徐向孔内灌入加进速凝剂水玻璃的水泥浆。注入膨胀物质是为了加大管涌内阻力,减慢管涌内水流速度,防止水泥浆随水流出;加入速凝剂,水泥浆能很快凝固而堵塞管涌。

3.高压填充式灌浆法

高压填充式灌浆主要用于堤基基础灌浆,亦用于堤身蚁穴、溶洞的填充。用于基础灌浆时,须用50m工程钻机在需灌的堤段从堤顶钻孔,孔距1.5~2.0m,孔深以钻入基础穿过砂层进入砾石层2m左右为宜。灌浆时压力一般为127.40~166.60kPa,套管下到填土层保证堤身干燥,基础部分砂砾层灌入水泥浆,然后逐步提升到土层,以黄泥浆封孔。这种灌浆法主要用于治理因基础不良而引起的管涌。用于填充蚁穴、溶洞时,灌浆用30型钻机先在蚁穴或溶洞周围布孔灌入泥浆,形成包围圈,然后进行填充,则填满为止。

(三)混凝土防渗墙技术

1.高压喷射防渗墙。

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。

2.自凝灰浆防渗墙。

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,形成墙体起防渗补强作用。该技术在美国、法国等国家均已使用,我国尚处于起步阶段。

3.垂直铺塑。

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,槽宽为15~30cm。适用于砂壤土层,工效较高。

4.水泥土搅拌桩防渗墙。

运用深层搅拌桩机把水泥浆喷入土体并搅拌,使水泥与土体混合,经水泥的水解、水化和离子交换等一系列反应,硬结成墙。适用于细粒料的土砂层及含少量砾石的砂砾石层。

5.帷幕灌浆。

帷幕灌浆是把一定配合比的具有流动性和胶凝性的浆液,通过钻孔压入岩层裂隙中,经胶结硬化后提高岩基的强度,改善岩基的整体性和抗渗性。

四、结语

综上所述,针对我国堤坝出现的各种渗水现象,一定要首先根据实际情况来选择合适的防治措施,从而开展有效的堤坝防水防治加固工作。水库大坝的建设能够起到防洪的作用,也能够帮助蓄水灌溉,因此针对堤坝渗水问题进行有效防止,能够提升我国水利建设的整体质量。

参考文献:

[1]龙滩水电站测量技术方案研究[J]. 杨兵. 建材与装饰. 2017(23)

[2]环保清淤及淤泥处理实用技术方案研究[J]. 陈永喜,彭瑜,陈健. 水资源开发与管理. 2017(04)

论文作者:王强

论文发表刊物:《防护工程》2018年第4期

论文发表时间:2018/6/20

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