水利工程堤坝防渗加固施工技术分析 伊清岭

发表时间:2019/12/18   来源:《基层建设》2019年第26期   作者:伊清岭
[导读] 摘要:伴随我国水利工程建设规模的不断扩大,为充分发挥水利工程使用功能,对工程防渗提出了更高的要求。
        德州鬲津水利有限公司  山东德州  253009
        摘要:伴随我国水利工程建设规模的不断扩大,为充分发挥水利工程使用功能,对工程防渗提出了更高的要求。堤坝作为水利工程的主体工程,若出现渗漏问题,维修难度大、费用高、损失严重。为此,必须重视堤坝防渗防漏问题,选择合理的技术及施工方案,提高堤坝防渗水平。高压喷射灌浆法,能够有效提升地基防渗能力,保证坝基稳定性。结合工作实践提出在水利工程堤坝施工中,高压喷射灌浆技术在防渗加固应用分析。
        关键词:水利工程;高压喷射灌浆;防渗加固
        引 言:随着时代的不断发展,水利工程的建设项目越来越多,水利工程历来是国家基础工程的重中之重,是利国利民的民生工程。堤坝防渗加固技术是水利工程施工过程中一项极其重点的施工环节,可以说是整个水利工程安全运行的核心环节。水利工程的建设直接关乎着相关区域人民的日常生活以及经济的发展,水利工程项目必须要具备非常好的堤坝防渗加固效果,从而确保堤坝的安全运营。所以,在水利工程施工过程中,需要积极加强堤坝防渗加固技术的运用,不断优化施工技术,提高技术的实践性,消除渗透隐患,提高堤坝的使用寿命。
        1 高压喷射灌浆技术特点
        上世纪60年代后,在静压灌浆法基础上,高压喷射灌浆技术被逐步开发并利用。高压喷射灌浆技术是一种通过高压水或高压浆液形成高速喷射流束,在此基础上地层土体将不断被冲击、切割、破碎,并填充水泥基质浆液,形成桩柱或板墙状凝结体,从而提升地基防渗能力。其特点包括以下几点:
        1.1 适用范围广
        高压喷射灌浆法,可通过高压射流将土体直接破坏并加固,从而构成凝结体,提高地基质量。一般在工程建设中,多选用此技术进行施工,不仅能够强化地基,还能防渗止水,可适用于淤泥质土、粘性土、湿陷性黄土等。
        1.2 设备简单,施工灵活
        相比其他设备,高压喷射灌浆设备体积小,占地少,具有灵活机动性,可在很小空间内进行施工。即便在地层钻一个孔径50mm的孔,同样可以施工。此外,可根据工程所需,合理控制加固范围。
        1.3 可控制固结体形态
        在高压喷射施工中,为满足工程所需,可对旋转、提升速度等进行适当调节,也可进行喷射压力的适当增加或减小,或替换喷嘴孔径进行流量改变,保证固结体完全按照设计要求进行形状设置,如扇状、板状等。
        2 堤坝工程出险种类及施工方案
        2.1 水利工程堤防出险的主要种类
        严格来讲,可以将水利工程堤防出险分为三种:(1)就是堤自身产生的险情,其根本原因是堤自身结构建筑所导致的堤身结构密实度不均匀。例如,堤身结构土壤存在很大的裂缝,或者有墙体脱皮,漏洞的现象。(2)堤身和堤基之间不稳定性所产生的险情,其主要表现在堤身与堤基之间衔接的地方有大量的杂质,使得两者之间不能很好的融为一起。(3)险情是堤基自身产生的,主要原因是在修筑堤基时,使用的材料或者施工技术不合格,没有按照相应的标准进行修筑。因堤基是堤坝工程最主要的一部分,所以防水性必须做到最好,只有合格的建筑施工才能保证险情的不被发生。
        2.2 水利工程中堤防防渗施工方案的选择
        针对三种险情,我们可以采取三种不同的施工方案进行解决。
        (1)就是针对堤身本身可以采取截渗墙、锥探灌浆和劈裂灌浆等防渗体。简单来说,可以将堤身翻新,重新修筑。(2)可以选取物美价廉的材料来对堤坝设置堤防截渗墙。这样做的好处不但可以降低工程成本还可以有效的预防堤防渗水。目前常用的开槽法、深沉法、挤压法造墙均可达到这一要求,其中深沉法造价最低,在墙深小于20m 时最具竞争力高喷法造墙价格相对较高,但在一些施工场地狭窄、地下降碍物较多时,有较好的适应性。(3)针对堤身粒径比较粗的地质,可以选择开糟式将其进行修筑,这样不仅仅大大提高堤防工程自身的特点,同样还可以采用排水减压的方式进行处理保护。
        3 堤坝防渗加固技术的运用
        堤坝是防洪抗涝最为主要的工程设施,在每年汛期来临时,这些堤坝要负责阻挡江河、湖泊、水利水库等方面的洪水。由于堤坝在长时间的使用过程中,一些堤坝会出现由于水流穿透或者水流冲刷、风流袭击侵蚀甚至是地质结构发生改变从而出现的一些损害。

在堤坝受到这些侵蚀时,需要及时出具解决方案,采取解决措施,防止更严重的灾害发生。所以,良好的运用堤坝防渗加固技术就是非常重要的。
        3.1 选择合适的防渗加固方案,并且积极加以落实
        防渗加固技术方案的出具目的在于最大程度提高水利工程的使用安全,减少由于堤坝出现渗漏而出现的安全事故。根据水利工程堤坝的渗漏问题,出具相应的防渗加固施工解决方案。根据实际情况,选择高喷灌浆、劈裂灌浆、锥探灌浆、截渗墙、水泥搅拌桩等不同的加固方案对堤坝进行防渗处理。在进行方案的拟定过程中,需要现场技术人员与勘验人员对施工现场进行深入细致的分析整理,拟定出最少两种解决方案,以免出现方案不可行而没有备用预案。在上游部分的堤坝防渗加固方案一般选择黏土斜墙法、抛土和放淤法、灌浆法、防渗墙法、截水墙法;下游部分使用下游排水导渗法,比如导渗沟法、贴坡排水法、排渗沟法等方案,这就需要实地进行勘察。要将防渗墙的设计作为重点工作内容,严格控制其设计与施工,按照施工建造标准进行。在防渗加固技术实施过程中,需要注意砂砾石所带来的影响因素,积极消除砂砾石在防渗加固过程中出现的施工隐患。防渗加固方案需要提前制定预防,相关应急预案要落实建立,做到防范与治理共同进行,大幅度的提高堤坝防渗加固工作的有效性。
        3.2 堤坝防渗加固原则
        水利工程施工过程中堤坝防渗加固原则要根据功能性、经济性、实施性、长久性以及安全性等原则。根据不同的堤坝水文情况,通过防渗墙或者灌浆方法等措施进行施工处理。例如,在下游区域应遵循排、减、导原则;在上游区域遵循堵、截、铺的原则。通过帷幕灌浆、防渗墙等措施,降低渗水量。在由于水流长时间冲刷引起的堤坝渗漏,可以采用贴坡反滤方式。在由于堤坝自身建筑问题带来的堤坝渗漏,可以采用降压注浆或者是高喷注浆的方式。堤坝防渗加固原则,要根据实际情况进行选择,具体情况具体分析,做到灵活应变,选择最符合实际情况的防渗加固技术。
        3.3 堤坝防渗加固方法
        堤坝灌浆防渗加固方法主要有以下几种:速凝式低压灌浆法、帷幕灌浆法、填充式高压灌浆法这几种加固方法。首先,速凝式低压灌浆法:在出现管涌的时候,可以采取速凝式低压灌浆法,根据施工堤坝的实地情况,使用钻机对堤坝的砂砾层以及黏土层进行钻孔施工,将膨胀物体顺下孔洞内,在进行压力注入水泥浆,目的在于降低管涌水流速度,增强管涌压力,避免水泥灌浆随着水流流出,在注入水泥浆时同时注入速凝剂,使水泥浆的凝固时间缩短,消除管涌;其次,帷幕灌浆法:钻孔灌浆方法,主要有打花管灌浆法、套管护壁法、循环钻灌法、袖阀管法。目的在于减小坝基的渗流量,降低渗透压力,保证地基的渗透稳定。部位布置在坝基迎水面下的基础之内,从而形成一道连续而垂直向上游倾斜的幕墙,使水泥浆形成一道防止堤坝渗漏的水泥帷幕。帷幕灌浆法的灌浆时间要在水库储水之前完场,施工比较复杂,通常需要孔比较深,深入2m穿过堤坝,每一个钻孔距离在3m左右。灌浆过程中,小口径、孔口封闭、内孔循环、灌浆压力由大到小,量少多复,自下而上,处理堤坝灌浆施工中出现的局部凸起、变形、滑坡、翻浆等现象,有效的防止了堤坝的渗漏,提高了堤坝的稳定性;填充式高压灌浆法:将水泥浆灌入堤坝基础中,作用于砂砾层之间,有效的解决了坝基管涌和堤坝孔洞。需要在堤坝顶部进行钻孔作业,钻孔深度在砂砾层以下1.5m,钻孔间隔距离在2m作业。
        3.4 防渗墙处理技术
        最为常见的水利工程施工防渗墙处理技术是混凝土防渗墙技术,混凝土防渗墙技术效果是最显著的。其次还有高压喷射防渗墙技术,这种技术主要的优点在于操作工艺简单,强度高。还有垂直铺塑防渗技术,这种技术的优点在于施工成本较低,主要应用与加固处理低水头堤坝防渗,但是这种技术材料结构不稳定,容易产生老化。
        结束语
        水利工程的可持续发展是一项长期性工作,水利工程建设是一项长久的工程项目,我国一直在积极提倡和鼓励加强相关水利工程的建设,水利工程的建设对治理生态环境起到的影响和作用是不可估量的。水利工程中的防渗加固技术直接关乎着整体质量以及堤坝的安全,做好现场施工的工程监督工作,积极解决施工现场中出现的各种堤坝问题。水利工程施工的相关管理人员,需要积极探索并且完善堤坝的施工技术,加强科学有效的堤坝防渗措施以及加固方案的建立。总体看来,水利工程施工中堤坝防渗加固技术的能否良好运用就对整体水利工程的发展起着至关重要的作用。使水利工程真正做到为社会提供积极作用,服务于民,促进各地的经济良好发展,推动我国水利工程的积极发展。
        参考文献:
        [1]王倩.陈利齐.魏斌.水利工程施工中堤坝防渗加固技术的运用[J].城市建设理论研究(电子版),2018(18).
        [2]果丽.水利工程中堤坝防渗加固技术的应用[J].科学技术创新,2018(4)
        [3]霍建军.堤坝的防渗加固技术在水利工程中的应用[J].科技创新与应用,2017(28)
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