摘要:近年来水利工程在防治洪涝灾害中发挥了非常重要的作用,所以保证水利工程的质量具有非常重要的意义。在长期使用的过程中,由于缺乏日常维护,都不同程度的出现了渗漏,威胁到水利工程的质量。渗漏是水利工程中最为常见的病害,其对水利工程功能的正常发挥具有极大的威胁,因此需要我们在施工中不断提高对病害的处理技术水平,增强施工中的质量控制措施,从而保证水利工程安全稳定的运行,为我国的经济发展创造有利的环境。曾参建项目有丁东水库大坝灌浆工程,本文章主要是论述了堤坝产生险情的种类,提出了相应的防渗施工方案,最后对混凝土防渗加固技术进行了探讨分析。
关键词:水利工程;堤坝;防渗工作
1 堤坝防渗漏技术概述
渗漏是水利工程中最为常见的施工隐患,其在施工中不仅造成了巨大的水资源浪费,还容易造成水库的使用功能和寿命的影响,使得水坝出现损坏和其他隐患。这就给下游人们带来极大的生命和财产威胁及生活生产影响。因此在施工的过程中,要牢牢把握水利工程的防渗处理技术。做到各个施工环节的严格控制和掌握是目前水利工程施工的首要重点,也是确保水库施工质量,使用功能和使用寿命的关键。在我国,由于地质复杂多变,因此在水库施工的过程中极容易受到种种因素的影响而出现施工隐患和效率影响,为此防渗加固工程便成了水利工程施工中不可忽视的部分。
2 水利工程堤防出险的主要种类
堤防出险包括渗透破坏、滑坡、开裂和没治,其中以渗透破坏为主。渗透破坏主要表现为集中渗漏、管涌、流土、接触冲刷、接触流土。堤防渗透破坏险情可分为三类:首先,堤身产生的险情,主要是由于堤身物质组成的不均匀性和填筑密实度的不均匀性造成的,如部分堤段堤身壤土为粉细砂、砂壤土或存在孔洞、裂缝等,主要表现为散浸、脱坡、漏洞、跌窝等。其次,堤身和堤基接触带产生的险情,由于筑堤时未清基,堤身堤基接触带物质较混杂。第三,堤基产生的险情,主要是由于堤基存在透水性较强的砂层、砂壤土层所致。
3 堤坝防渗技术选择原则
面对我国水利工程堤坝建设情况,一旦堤身渗漏情况加重,就会造成背水坡出现脱坡现象,在水流冲刷的作用下,情况严重的甚至会出现陷坑与漏洞等,加强防渗技术研究已势在必行,对社会经济发展以及人们生命安全有着重要意义。在选择堤坝防渗技术时,如果为有害渗水方面,可以选择填筑压实或者机械推填等方式,对堤身进行加固加宽,以及透水后堵,或者是在临水的堤坡增设防渗斜墙等。如果为破坏度比较轻的堤坡,如流水冲刷造成的破坏渗水,可以选择用贴坡反滤的手段进行修理,其中如果需要与堤基防渗共同施工时,可以选择用垂直防渗墙进行处理。如果是对堤身基础建筑面在进行防渗处理,一般可以选择用高喷注浆或者降压注浆等方式,在临水层进行垂直防渗处理。或者以静压注浆的方式对接触面进行处理,以及对堤身背水面做反滤保护等。在选择堤坝防渗技术时,必须要与堤坝建设的实际情况相结合,针对存在的问题进行分析,选择最为合适的方式。其中,如果是新老堤身结合水平部位,在对其进行防渗处理时,应该选择在临水面进行开挖回填封堵的方式。
4 堤坝工程防渗加固技术分析
4.1 劈裂式帷幕灌浆法
这种灌浆法主要是用于防止堤身渗漏而采用的,对堤身起到加固的作用。在灌浆之前,要在堤身顶部进行钻孔,钻具的选择要根据堤坝的实际状况来选择,可以使用比较轻便的钻具。布孔方式可以是梅花形也可以是直线型,根据实际情况而定。位置为在堤身顶部距离堤的外肩1.5米处开始钻孔,然后每个孔之间的距离一般为3米,深度可以自行掌握,一般为钻到堤身以下1-2米左右。灌浆的过程为从上至下,每次的数量要少,增加次数。浆液的粘稠度从稀到稠,压力从大到小,以防在灌浆的过程中出现冒浆和串浆的现象,这样在堤身内就会形成一道帷幕,可有效的提高堤身的质量,提高堤身的坚固性,防止渗漏。
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4.2 防渗墙处理
4.2.1 垂直铺塑防渗
此种防渗处理技术一般常用于低水头堤坝防渗处理中,具有施工成本低以及施工方便等优点。选择此种方式进行处理,常用材料为土工防渗膜,材料为柔性,可以有效调整堤坝各个部位的应力,进而能够有效改善堤坝结构性能,达到防渗的目的。另外,此种处理方式也具备一定的缺点,如容易老化、脆裂等,为保证处理效果,因此必须要加强对施工材料质量的控制,并且控制好施工工艺,以免造成材料的损坏。
4.2.2 高压喷射灌浆
此种防渗处理措施常用于坝基覆盖层以及接触待等位置的渗漏,对于堆石体比较复杂的情况可以将其设置成防渗墙进行处理。目前对堤坝防渗所用高压喷射方式主要包括单管喷射、双管喷射以及三管喷射等,喷射方式不同形成的固结体形态也就不同。选择用高压喷射灌浆方式进行处理,浆液固结体强度高耐久性好,并且整个工艺操作简单,应用方便。
4.2.3 混凝土防渗墙
防渗墙是水利工程堤坝防渗处理比较常用的一种技术,尤其是在堤坝除险加固中更是取得了良好的效果。选择此种技术需要在地面上进行开槽施工,然后在槽内进行泥浆固壁,最后以混凝土防渗材料进行填筑形成地下连续墙,来达到防渗的目的。
4.3 帷幕灌浆法
帷幕灌浆是将一定配合比的浆液通过施加一定的压力压到岩层裂隙中,经过硬化胶结以后,形成结石,达到防渗或加固的目的。小浪底帷幕灌浆一律采用孔口封闭灌浆法,国际上一些高效率的施工方法,如GIN灌浆法是近十多年来流行的一种新型水泥灌浆法,促进了我国灌浆技术的发展。GIN灌浆法是一个科学的有使用价值的灌浆方法,由前国际大坝会议主席隆巴迪博士首先提出的。隆巴迪认为,对任意孔段的灌浆,其所损耗的能量比例是相当小的,能量的消耗近似地同最终灌浆压力P和单位灌浆段吸浆量V的乘积成正比,PV就叫作灌浆强度值,即即PV=GIN值。
5 水利工程堤坝防渗处理控制措施
5.1 裂缝控制
对于堤坝裂缝的产生与抹灰层的施工质量有着密切的联系,基于此在对裂缝进行控制时,需要加强对抹灰层的重视。首先需要对堤坝基体进行基层处理,尤其是抹灰层厚度较大的位置,应适当的采取分层处理。其次,抹灰层施工时可以掺加适量的添加剂,并通过添加杜拉纤维来避免结构的开裂,一般情况下每方用量应控制在1kg左右。将杜拉纤维加入后需搅拌3min,可以在抹灰层内部形成一种比较均匀的乱向支撑体系,减小收缩裂缝的产生。
5.2 堤坝基体封堵控制
在堤坝基体抹灰施工前,必须要进行全面的检查,确定基体存在的全部缝隙与洞穴,并以此为依据来进行封堵。对于检查中发现的不平整问题,可以选择用1:3水泥砂浆为原料来进行找平施工,其中应以分层找平的施工方式来控制找平层的厚度,避免裂缝的产生。如有必要还可以选择用抗裂材料如钢筋网来提高结构的抗裂效果,提高堤坝基体的封堵效果。
结束语:
总而言之,我国有许多水利堤坝需要进行防渗处理,堤坝防渗是加固土堤坝的一项重要技术措施。随着我国社会主义现代化建设的不断深入,通过大量的工程实践和科学实验,防渗加固技术发展极为迅猛,设备简单、操作方便、安全可靠;外观工艺质量好,施工效率不断提高,目前在这方面的研究已跨入世界先进行列,对于水利工程的设计、施工等都具有重要的现实意义。
参考文献:
[1]水利工程中堤坝防渗的施工技术[J].郑杰源.江西建材.2015(03)
[2]浅析水利工程堤坝防渗加固施工技术[J].刘国友.科技创新与应用.2014(24)
[3]水利工程堤坝防渗及加固措施探讨[J].李文柱.珠江水运.2014(05)
论文作者:楚宝刀
论文发表刊物:《基层建设》2017年第28期
论文发表时间:2017/12/28
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