(1.南京市六合区冶山街道水利管理服务中心,江苏南京210000;2.南京市水利建筑工程有限公司,江苏南京210000)
摘要:堤防防渗是水利工程施工建设不可忽视的重要工作,做好该项工作能促进水利工程更好运行,充分发挥排涝、泄洪、抵抗自然灾害等各项功能。但工程运行中,由于受到自身质量和外界条件影响,可能会出现渗漏现象。针对这些渗漏问题,采取有效技术措施进行加固和防渗改造是十分必要的。
关键词:水利工程;堤防渗漏;施工技术
前言
由于水利工程在应用的过程中受多方面因素的影响,在坝体不同的部位会发生开裂、滑坡、渗透等问题,而其中渗透问题直接关系到工程的耐久性和实用性,甚至会直接对人们的生命财产安全构成威胁,所以防渗施工技术作为保证水利工程稳定性和抗震性的主要途径受到广泛的关注。
1水利工程堤防的作用
堤防是水利工程常见的挡水建筑物,修筑于江、河、湖、蓄洪区、围垦区等边沿,是目前应用最为广泛的防洪工程。堤防的作用是抵御洪水灾害,避免出现洪水泛滥情况,从而保护沿岸财产和人们生命安全。通过修筑堤防能约束洪水,让洪水在泄洪通道内通过,提高泄洪水深和流速,让泄洪通道变得更加畅通,促进洪水更好排出,提高泄洪分洪能力。另外,修筑堤防还能开展围垦造田工作,让农业生产条件得以改善,促进农业生产顺利进行,有利于提高农作物产量。并且堤防还能抵御风浪和海潮侵袭,确保堤防牢固安全,更好发挥应用的作用。
2水利工程堤防防渗现状分析
我国水资源丰富,堤防工程众多,这些工程在提高水资源利用效率,促进农业、经济、社会发展等方面具有积极作用。但由于工程自身质量问题,养护管理工作不到位等因素制约,很多堤防防渗工作不到位,存在不同程度的渗漏现象。主要问题为渗漏管破损、坝体部位渗漏、修建年代久远并且日常维护工作不到位引发渗漏现象、大坝被破坏或者坍塌等。这些问题的出现严重影响堤防作用有效发挥,对提高水资源利用效率也产生负面影响。为此,必须根据工程实际情况,采取有效的防渗施工技术,实现工程有效加固的目的,促进水资源利用效率提高。
3水利工程堤防防渗施工的常见技术
3.1高压喷射防渗墙施工技术
此技术即在高压喷射浆液的过程中对堤防产生较强的冲击,使水利工程原本的土层受到破坏,然后将浆液和土层中含有的颗粒混合搅拌直至其凝结硬化形成防渗墙,此技术不仅可以达到防渗透的目的,而且对于加固坝体也有积极地作用,有效扭转了传统钻井机钻孔灌浆技术繁杂、造价成本高、施工效率低的缺点,所以近年来得到了广泛的应用,在发展的过程中除定位喷射外出现了摆动、旋转等多种喷射方式,如图1所示,其中旋转喷射可有效提升坝体地基的抗变形能力,摆动喷射可提升堤防边坡的稳定性,都能够达到较理想的防渗透效果。
3.2帷幕灌浆防渗施工技术
此技术对浆液配置的比例和其表现的特征要严格的要求,只有其具有较理想的胶凝性和流动性,在钻孔将其放置于坝体岩石土层的破裂缝隙后才能够在凝结硬化后加大水利工程地基的强度,进而达到防渗透的目的,现阶段应用此技术主要有纯压和循环两种方式,如图2所示,其中1均代表水、2均代表拌浆筒、3均代表灌浆泵、4均代表压力表、5均代表灌浆管、6均代表灌浆塞、7均代表回浆管,此技术在钻孔、灌浆的过程中应遵循分序加密的原则,自上而下的分段进行,如果施工中应用两排孔的帷幕,需先进行下游排孔的施工,灌浆的长度应控制在5~6m之间,特殊情况可对其适当延长,但最大范围不能超出10m,在施工的过程中如果涉及爆破问题,应将爆破位置控制在灌浆区30m范围以外,若特殊情况必须对爆破过程中的火药量进行严格周密的计算,而且在施工的过程中必须对其基础抬动进行严格的观测,其变形量必须控制在200μm以内,发现超出必须立即降低灌浆压力甚至停止灌浆,采取补救措施。
3.3水泥土搅拌桩防渗墙施工技术
此技术利用深层搅拌桩机实现水泥浆向对应的孔喷射,然后立即对水泥浆进行搅拌,使其与孔内的土体充分的混合,直至其凝固冰洁硬化形成土柱,多个土柱相搭接形成防渗墙,可见其在防渗透的同时可加固坝体,近年来此技术凭借施工成本小、施工工艺难度低、性能强等优点已经得到较广泛的应用,但在实践中人们发现此技术在土砂层、砂砾层等颗粒细、少砾石的土层的应用效果更为理想,所以其应用深度通常在15m以内,在施工的过程中要保证喷浆的连续性,其具体施工流程如图3所示。
3.4混凝土防止渗漏墙技术
此技术以混凝土为主要运行主体,由于水利工程防渗透施工环境在地下,存在的安全隐患发现的及时性存在缺陷,所以其危险性和困难性不容忽视,但其自身噪声污染小、环境影响低、墙体持续均匀、载重性能强等优点相比其他技术更为突出,而且其防渗透效果具有全面性和彻底性,所以现阶段也得到较为广泛的应用。
3.5劈裂灌浆技术
此技术是通过向坝体中的裂缝施加压力,使其以轴线方向劈裂,针对性的向劈裂部位灌注相应的浆体材料,以此实现对软弱层和坝体裂缝的控制,此技术的应用以坝体出现裂缝为前提,所以其通常适用于坝体本身受到较严重破坏的情况,以全孔灌注和小主应力面劈开两种方式作业。
由此可见现阶段常见的水利工程堤防防渗透技术都是针对具体出现渗透的原因进行,所以在实际应用的过程中应结合水利工程出现渗透问题的具体原因,渗透程度等选择合适的防渗透技术,不能完全以经验、施工成本等为施工技术的选择标准。
4水利工程堤防防渗透技术要点
4.1重视施工中的监理工作,加强对施工的质量控制
建立完善的监理体系,合理的对其内部人员管理调度是加强对其施工质量控制的有效途径,以此调动监管人员的主观能动性,使其能够在责任细化分层的环境中落实监理工作;同时提升监理队伍的专业技能和整体素质,使其在水利工程建设的复杂性和困难性时保证工程施工质量;除此之外,在施工质量控制的过程中监理不仅要及时全面的掌握施工动态,而且要落实全过程、全方位的监督管理工作。水利工程堤防防渗透技术的实施过程对相关设施的应用质量、浆液或混凝土的形成和喷射情况、所选择的原材料的质量以及施工过程中不同坝体位置的施工质量等都有较强的依赖,其任何一方面出现问题都会直接影响防渗透效果,所以对其进行质量控制具有十分重要的意义,例如在应用水泥土搅拌桩截渗墙技术的过程中,要保证搅拌桩机的定位实际位置与设计中的定位位移要在5cm以下,对中的交错要在50mm以内,偏斜率和桩径与设计要求之间的差异应分别控制在0.5%和4%以下;在应用帷幕灌浆防渗施工技术的过程中其灌浆孔之间的距离要把持2m左右,空间轴线的偏差要控制在10cm以内,而且要在防渗墙混凝土底部20~30m左右设置孔洞的深度等。
4.2加大对防渗施工技术选择的重视
水利工程堤防防渗透技术的应用要结合水利工程的具体情况进行选择,在应用以灌浆为主要形式的防渗技术时,如帷幕灌浆防渗施工技术、高压喷射防渗墙施工技术等要遵循就地取材的原则,通过简化灌浆材料选择的流程,实现缩减施工成本、避免对环境构成污染的目的,在技术实施前必须对大坝主体的客观情况全面客观的了解,灌浆孔的设置不仅要与坝轴线平行,而且为达到对坝体内部应力改善的目的,主排孔与前坝肩、主排孔与副排孔之间的距离等都要经过科学严谨的计算,在施工过程中所应用的浆液必须具有设定的可灌性、固结性、稳定性,施工流程以由两边向中间推进的顺序进行。在应用以混凝土为主要形式的防渗技术时,如混凝土防止渗漏强技术,其施工参数的准确性由大坝透水地基及其基底防渗的具体要求决定,所以其在应用前要明确是否能够全面准确的掌握相关数据。
4.3加大对水利工程堤防防渗透技术原材料选择的重视
水利工程的特殊功能决定其防渗透技术所应用的原材料不仅能够达到预期防渗透的效果,对延长坝体的使用寿命,提升其实用性起到积极的作用,而且其对地下水体的污染性必须较小甚至不存在,所以在选择原材料的过程中不仅要遵循国家相关规范的具体要求,而且水、外加剂等材料的选择必须控制其被污染的程度。
5结语
总而言之,水利工程施工建设中,堤防防渗技术是十分重要技术措施,对有效防治堤防渗漏,确保堤防牢固可靠具有重要意义。实际工作中,应该考虑堤防防渗具体需要,合理选择相应的防渗施工技术类型。并严格按照工艺流程操作,从而促进施工技术得到有效应用,提高水利工程堤防防渗效果。
参考文献:
[1]武庆玲.水利工程堤防防渗施工技术分析[J].科技创新与应用,2015(02)
[2]朱武.水利工程堤防防渗施工技术探究[J].中国高新技术企业,2015(26)
[3]孙兰英.水利工程堤防防渗施工技术解析[J].江西建材,2015(13)
论文作者:徐伟1 钱飞飞2
论文发表刊物:《建筑建材装饰》2015年11月上
论文发表时间:2016/9/19
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