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水利工程堤坝防渗加固施工技术

郭志
  
安家(建筑与工程)
2022年32期
江苏鑫至建设工程有限公司

摘要:水利事业关乎国计民生,与国家经济发展息息相关。近年来,我国水利事业发展迅速,各种规模、类型的水利工程项目逐步兴起,在创造了巨大效益的同时,部分水利工程面临着老化、结构失稳等问题。堤坝作为水利工程中的关键构成要素,长期在水流冲刷和侵蚀下,堤坝渗漏、失稳问题越发突出。因此,各个水利工程的建设施工和运营管理中,都要注重对堤坝的防渗和加固处理,通过科学的防渗加固技术,最大程度上保障水利工程的安全运行,提升工程效益。

关键词:水利工程;堤坝防渗加固;技术

1水利工程堤坝险情分析

水利工程堤坝险情具体体现在以下几个方面:1)散浸。这一现象在汛期出现,当持续保持在高水位状态下时,河水会逐步经由堤身土壤空隙在堤内坡或者内坡脚附近出现一定的渗出现象,当这一现象持续较长时间时,将导致堤坝湿润且变软,引发浸润水流的问题。在强降雨天气下,人们可通过对浸润水流的水温高度来判定在此堤坝中是否存在散浸险情。2)浪坎。这一险情也发生在汛期阶段,在宽水面且风浪较大的堤段,风浪存在着较大的冲击作用力,在该作用力下,堤外坡的土粒往往会被水流冲走,形成浪坎,如果此现象没有及时处理,最终将引发堤身的崩塌。当发生了浪坎现象时,可利用土工织物护坡来抵御风浪冲击,在临河堤坡上利用土工织物布、土工膜布等材料构建护坡,顶部利用土袋等重物压在堤顶,最后在其上利用沙袋或者土袋压紧。3)堤身裂缝。堤坝在长时间的使用过程中,会因自然侵蚀而发生裂缝。在堤顶或者堤坡的裂缝,都将会导致堤坝的渗漏,降低堤坝安全性。

2水利工程堤坝渗漏的原因

2.1技术缺陷

水利工程施工中的技术要求非常高,为保障技术应用的正确性,在施工作业进行的过程中,工程单位要安排专人进行相应的受力分析和计算。设计人员在开展设计工作时,应综合考虑工程现场的环境,确定在施工作业进行中存在的不利影响因素,从这些角度进行设计优化。但就目前水利工程施工情况来看,设计人员往往缺乏对全方面因素的考虑,常常存在施工参数不符合标准的现象,导致后续施工中存在技术、工艺应用不当的问题,使坝体建设质量存在安全隐患。此外,在水利工程堤坝建设时,所采用的防渗技术不合适也是引发渗漏的直接原因。当所采取的防渗技术与坝体结构、现场情况不相适应的情况下,防渗技术难以发挥其应有的防渗漏作用,比如,坝基下透水层厚度不大的情况下,可通过防渗墙的建设来进行渗漏预防,但实际的施工建设中,却并未采用防渗墙技术,而选用了其他的防渗方法。

2.2自身变形渗漏

水利工程所处的现场环境十分恶劣,水流的长时间浸泡导致堤坝结构可能会出现一定的结构破坏与变形,造成堤坝渗漏失稳。当长时间遭遇水流冲刷时,坝体结构的局部可能出现破损,导致坝体结构的完整性和稳定性不够。此外,坝基部位出现渗漏水问题的概率非常高,长时间的渗漏势必会引起变形,各个水利工程项目的建设施工过程中,都必须重视此类问题的处理,采取恰当的措施来预防坝体变形。

3水利工程堤坝防渗技术的具体应用

3.1混凝土防渗墙技术

混凝土防渗墙主要操作流程为:首先需要进行专业的开圆孔,使用钻孔工具开孔后,用泥浆对孔壁进行加固,在加固后向孔内注入混凝土,从而实现墙体防渗的目的。混凝土因为其自身结构强度高同时致密性好,对防渗漏有着不错的效果,所以防渗墙的材料选择均为混凝土。具体的防渗墙施工从场地平整开始,到最后的成墙,各个步骤需要严格按照质量要求把关,并加强对各个工序的检查。对终孔的各个参数的确定,例如孔位的确定、孔深的数值均需要反复地确认,确保防渗墙的质量。另外需要严格注意混凝土材料的选择,以及其材料配比,并按照标准的浇注顺序展开施工,对整个过程进行记录与采样,方便后期的抗渗漏试验,整个技术的完成需要各个细节的关注与把握。

3.2帷幕灌浆防渗技术

帷幕灌浆防渗主要是将提前制备好的浆液直接进行灌注实现防渗,灌入的浆液将裂隙以及空隙填满,形成类似帷幕的防水面,以达到其目的。主要操作分为两个部分,第一部分为固结灌浆,第二部分为帷幕灌浆。其中后者是较为关键的施工部分。具体操作流程为:打孔机进行钻孔,而后冲洗,进行一定程度地压水实验保障其功能,最后进行灌浆,并对其质量进行检查。与此同时需要注意几点施工问题:(1)在进行钻孔时,需要对其内的沉淀物进行控制,确定其厚度小于20cm;(2)需要注意不同灌浆方式压水试验的方式不同,分段灌浆则需要对每个分段进行压水试验;(3)灌浆的浆液需要严格控制其配制过程,同时要保证先是较为稀的浆液,而后使用更浓的浆液;(4)对灌浆的压力进行管控,需要在一定的压力下进行,并注意其持续时间以及量的把握,这样才能保证帷幕灌浆防渗技术能有效发挥作用。

3.3高压喷射防渗技术

通过将浆液以高压喷射的方式浆液与土体进行充分的混合,进而形成固结状态,固结后的成品从而能有效防渗。在具体施工过程中,首先需要确定安装管径的位置,而后将喷嘴对准位置进行浆液的高压喷射。其设备相对简单,且易于操作,通过喷射水冲击土层,进而形成一种较为坚固的凝结体,此凝结体也就是防渗的主要体。同时,该方法在不同的情况下,需采用不同的方式来保证凝结体的成形,主要目的是满足不同情况下固体的尺寸,使得其适用性高,在多种水利工程中都能得到有效的应用。在实际的施工中,高压喷射的方式也有多种,例如通过旋转增大冲击力的旋转喷射方式,或者直接定点设置位置,直接进行高压冲击。在堤坝防渗的过程中,更多的是采用定向喷射的方式,主要目的是节省一定的材料,因为定向针对性更高,同时可以将时间缩短,这样对施工周期有积极意义。定点喷射还有一个核心好处,就是形成的凝结体其位置相对好控制,可以对渗漏的区域进行定点防渗。将高压喷射防渗技术的各个施工工序与要点进行标准化操作,才能保证有效防渗。

3.4劈裂灌浆防渗技术

劈裂灌浆防渗的施工核心就是针对裂缝或者空隙等薄弱区域进行直接的封堵,将浆液注入到其中,使得其在凝结后,形成一种垂直面上的防渗面,对于整个铅垂面的防渗都有着积极效果。具体的实施工序为:考察整个堤坝的特征,并根据其特点安排各个孔洞的位置,而后进行对其孔洞的位置进行钻孔,在针对成形的孔洞逐步施压灌入浆液。由于施加的压力大,使得浆液在压力作用下,进入各个需要阻隔的空隙或漏洞之中,从而实现防渗漏的目的。其中需要特别注意劈裂式灌浆中灌浆压力的控制,这是该技术的难点。虽然设备简单,但是其技术操作难度不低,但是相比于其他方式,其适用范围更广,并能有效降低成本。注重施工过程中的各个要点,并对比其技术优势,发挥其防渗的作用,才能实现劈裂灌浆防渗技术的有效应用。

结束语:土质堤坝渗漏是水利工程中比较常见的质量缺陷问题,其对水利工程的运行安全以及整体结构的稳定性都会产生不利的影响。导致土质堤坝渗漏的原因有很多,应从设计、施工以及后期的运维等多方面进行全面且深入的分析,准确把握渗漏问题成因,为采取相应的处理对策提供可靠的参考依据。在土质堤坝渗漏处理中,合理选择处理工艺,积极采用先进的技术方法确保水利工程安全。

参考文献

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