摘要:水利工程的基础为堤坝,而防渗加固工程是堤坝建设的基础,因此,防渗加固技术对水利工程的建设非常重要。简述了防渗加固技术应用的意义,分析了堤坝防渗加固技术的要点,以供参考。
关键词:水利;堤坝工程;防渗;加固技术
引言
近些年,随着人们生活物质条件的改善,人们越来越重视和关注水库建筑物防渗工程,同时水利工程的防渗效果也越来越受到人们的重视和关注。在水利工程建设的过程中,怎么样提高水利工程建设的合理性和科学性一直是水利工程施工单位重视的一个问题。在水利工程建筑物防渗处理的过程中,帷幕灌浆施工是一项重要的处理措施,帷幕灌浆施工技术具有实用性强、安全性好等等较多的优势,并且该施工技术的运用,也有利于保证水利工程的安全运行。
1、堤坝防渗加固技术应用的重要意义
1.1抵御自然灾害
在水利工程建设中应用防渗加固技术有利于抵御自然灾害。在雨水季节,由于水坝会受到洪水的侵害,如果其建设不够坚固,就会造成较大的危害。而利用防渗加固技术有助于减少洪水对水利工程的侵蚀,从而减轻自然灾害对人们生活的影响程度,保证堤坝周围人们的生命、财产安全。
1.2提供清洁能源,有利于环保
在水利工程中应用防渗加固技术可提高堤坝的整体轻度,使堤坝能承受更大的水流冲击力,进而通过发电机等相关设施将水流的冲击力转换为电力能源。水力发电与火力发电不同,具有绿色环保的优点,属于清洁能源之一,有利于环保。
1.3提升堤坝区域内的综合效益防渗加固技术的应用
提高了堤坝的防护性,不仅使堤坝避免受到洪水的侵害,而且长期使用,还有助于提高区域内的综合效益,主要体现在:①灌溉周边的农田,降低农民的劳作强度,为农作物提供必需的水资源。②为周边区域提供优质的水资源,包括饮用水和生产用水等,具有较强的安全性和便利性。③提供水路运输通道,既方便了人们出行,也方便了货物运输,充分发挥了水利堤坝的贯穿联动作用,进一步提升了周边区域的经济效益。水利工程区域内综合效益的提升需要稳定的堤坝,而应用防渗加固技术可以提升堤坝的稳定性,因此该技术在我国水利工程中得到了广泛的应用。水利工程堤坝运行可能出现的问题水利工程堤坝在实际运行中,会受到各种因素的影响,如水流的冲刷、侵袭、地基沉陷以及温度感应力等,从而导致其出现各种各样的问题,如滑坡、破坏、开裂以及渗透等,其中的渗透破坏最为常见,同时也是最主要的破坏形式。根据实际情况,堤坝的渗透破坏表现为几种不同的形式,分别是管涌、流土、接触冲刷和集中渗漏等,可以将其引发的险情分为两类,一是堤坝自身险情,主要是因为堤坝本身的物质构成不均匀,填筑密实度不均匀等导致。例如,在填筑过程中,以粉细砂或者沙壤土来构筑堤身,导致其在运行中出现孔洞、裂缝等;二是基础与堤坝接触部分险情,主要诱发因素是在进行堤坝修筑的过程中,没有做好清基工作,导致堤坝本身与基础接触带的物质相对混杂,影响了连接的牢固性。
2、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,一旦漏水点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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆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。
3、水利工程堤坝防渗加固技术措施
3.1帷幕灌浆
帷幕灌浆主要是将预先配置好的具备胶凝性和流动性的浆液经钻孔压入到岩层裂隙中,等到浆液硬化后可以与基岩结合在一起,对其抗渗性和整体性进行改善。从目前来看,在工程实践中比较常用的是孔口封闭灌浆法,而伴随着科学技术的发展,一些效率更高的施工方法,如GIN灌浆法等开始得到普及,推动了灌浆防渗技术的发展。GIN灌浆法在实际应用中将岩体地质条件的不规则性考虑在内,保证了沿帷幕体灌浆的合理分布,在工程应用中效果良好。以劈裂式帷幕灌浆法为例进行分析,其能够对堤坝进行加固,有效预防渗漏问题。在实际应用中,主要实际根据堤坝的曲直状况,利用浅孔轻便钻机或者其他钻具,结合直线布孔和梅花形布孔的方式,沿堤坝轴线,从顶部距离堤坝外肩1.5m的位置钻孔,孔距通常在3m左右,深度可以根据堤坝自身的具体情况,确保其能够穿透堤身填土,或者进入到基础1-2m。
3.2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。
3.3低压速凝式灌浆
低压速凝灌浆适用于高危水位下的抢险加固,能够根据管涌所处位置的地质情况,选择对应的钻机进行钻孔,向钻孔内注入一些浸水后会发生膨胀的物质,如黄豆等,然后将压力设置在49k Pa以内,向钻孔内缓慢灌注加入了速凝剂的水泥浆。之所以注入浸水膨胀物质,主要是为了增加管涌内阻力,通过这样的方式减慢管涌内部的水流速度,避免水流将水泥浆冲出,而速凝剂的加入能够加快水泥浆的凝结速度,确保迅速堵塞管涌。
3.4高压填充式灌浆
这种灌浆防渗方式适用于堤坝基础,或者堤身溶洞、蚁穴的填充。如果是对堤坝基础进行防渗加固处理,可以选择50型工程钻机,在需要进行灌注的堤坝顶部钻孔,将孔距控制在1.5-2m左右,深度应该以深入到砾石层2m为最佳。高压填充式灌浆法的灌浆压力需要控制在127.4-166.6k Pa,套管应该下到填土层中,保证堤身干燥,先在基础部分砂砾层灌注水泥浆,然后逐步提升到填土层,利用黄泥浆进行封孔处理。如果是对溶洞或者蚁穴进行填充,可以选择30型钻机,在溶洞或者蚁穴附近布孔,灌入泥浆,将其包围起来,然后进行填充作业。
结束语
水利工程的堤坝是其重要的基础组成部分,其质量情况直接影响到整个工程的质量,因此要针对以往工程建设中常见的堤坝问题进行系统的分析,重点针对其出现的渗漏等问题进行研究,采取科学有效的加固防渗举措,防范可能出现的安全风险,而且应进一步明确管控工作的要点,对于质量控制要制定有针对性的衡量和评价标准规范,对于出现的质量问题要及时发现并督促施工人员限期整改。
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论文作者:徐欢,王龙祥,石磊
论文发表刊物:《基层建设》2019年第23期
论文发表时间:2019/11/6
标签:堤坝论文; 防渗论文; 水利工程论文; 技术论文; 防渗墙论文; 水泥浆论文; 钻孔论文; 《基层建设》2019年第23期论文;