摘要:水利工程是我国重要的基础建设工程,但水利工程的运发行环境非常复杂,由于众多因素的影响,导致水利工程在实际运行过程中出现堤坝渗漏的问题。这些问题若不加以及时解决,必将会影响到水利施工建设的正常进行。因此,文章针对水利工程施工中堤坝防渗加固技术应用进行研究。
关键词:水利工程;堤坝渗漏;加固技术
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。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。
二、水利工程堤坝渗漏类型分析
水利工程施工过程中堤坝出现的流土、集中渗漏等,都属于渗漏破坏,堤坝渗漏破坏的类型主要包括以下3种:
1、堤基出现渗漏,其原因是采用砂壤土层或砂层,该种类型土层的孔隙率相对较大,若没有采取措施进行处理,会导致堤基产生渗漏。
2、堤基和堤身接触位置出现渗漏,导致该位置出现渗漏的原因是在进行筑堤施工时,施工人员没有将基础的杂物等清理干净,存在许多杂质,导致堤坝出现渗漏。
3、堤身渗漏,其原因是材料质量不合格或材料不均匀,不符合堤坝对密实度的实际要求,如填筑材料采用粉细材料,因粉细材料孔隙率相对较大,具有强渗透性,导致堤坝出现渗漏问题。
三、水利工程堤坝防渗加固技术探究
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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆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。
2、混凝土防渗墙施工技术。作为堤坝防渗的重要措施,混凝土防渗墙已发展出许多工艺,在具体的施工过程中,要根据实际情况选择适当的施工技术。常见的混凝土防渗墙施工技术主要有高压喷射防渗墙、垂直铺塑、自凝灰浆防渗墙、水泥土搅拌桩防渗墙及帷幕灌浆等多种技术。帷幕灌浆技术中的灌浆强度值灌浆法是最为先进的一种防渗墙施工技术。
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。在各项加固工作实践中,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。在开展坝基防渗工作的过程中,要遵循上游“铺、截、堵”,下游“导、减、排”的原则,采用铺盖防渗墙及帷幕灌浆等措施有效控制堤坝的渗透量,可通过导渗反滤体、减压井、排水沟等设施来减小堤坝压力。
4、土工膜防渗施工技术。土工膜最重要的防渗材料包括无纺布、塑料薄膜。现阶段,堤坝防渗施工中应用最广泛的塑料薄膜包括乙烯、聚乙烯等。若水利工程堤坝对防渗性能的要求相对较高,应采用乙烯乙酸乙烯改性沥青共混土工膜。土工膜具有非常强的抗冻性、耐低温性、耐腐蚀性及延展性,且土工膜的使用寿命非常长,即使在水下使用,使用年限也长达40年,其应用能显著提高堤坝的防渗性能和整体稳定性。
5、防渗体施工技术。对于水泥浆液砌石堤坝,通过对上游表面进行灌浆,能有效填堵堤坝缝隙或渗漏涵洞,以此实现对堤坝的加固,同时提高堤坝的防渗性能,保证堤坝的防渗能力和完整性。在坝体下游进行灌浆施工,特别是堤坝表面存在混浊物流出或漏水问题的堤坝,采用埋设水泥浆管对问题部位进行灌浆,能堵塞堤坝的裂缝或涵洞,显著提高堤坝的抗冲刷能力和可靠性。防渗体施工技术通常适用于支墩坝体或拱坝,在灌浆前需剔除坝体表面的缝隙,再采用高标号水泥砂浆、防水材料或水泥浆液进行嵌缝,可显著提高堤坝的牢固性与稳定性。
结束语
综上所述,水利工程作为国家发展的重要工程项目,一旦堤坝出现漏水问题,势必会对水利工程的安全和稳定运行产生不良影响,甚至还会造成严重的人员伤亡和经济损失。因此,在进行水利工程堤坝施工时,须对水利工程的实际状况进行分析,全面了解堤坝渗漏的类型,然后采取多样化、有效性的防渗加固施工技术,对堤坝进行防渗加固,以此不断提高水利工程堤坝的稳定性和安全性,更好地发挥自身作用。
参考文献:
[1]周文涛.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(24):102-104.
[2]李明达.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,2017(16):129-131.
论文作者:胡海涛
论文发表刊物:《基层建设》2018年第5期
论文发表时间:2018/5/24
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