摘要:在水利工程中堤坝的施工质量可以直接影响着整个工程的质量,堤坝也是最容易发生灾害的位置,所以加强施工过程中堤坝防渗漏技术的应用对于提高堤坝的质量防止各种渗漏灾害的发生具有非常重要的意义。
关键词:水利工程;堤坝;防渗加固技术
1水利工程堤坝渗漏的类型
在水利工程中堤坝渗漏的现象时有发生,根据以往堤坝渗漏的情况作了总结,可将水利工程堤坝渗漏的类型归纳为以下几种:堤坝的堤身发生了渗漏,这种情况的渗漏多数是因为堤身在施工中材料密度以及均匀度没有达到相关标准的要求,最终导致堤身发生渗漏。例如部分的水利工程堤坝在施工时在填筑的材料上选择用粉细材料,这就会因为孔隙过大导致渗漏问题的发生;堤坝的堤身和堤基之间的接缝处发生渗漏,这种情况的渗漏多数是因为在水利工程施工过程中由于施工人员没有对堤基进行彻底的清理,导致堤基处的杂质过多,造成最终堤身和堤基之间的接缝处发生渗漏;堤坝的堤基处发生渗漏,这种渗漏主要是由于堤基的土壤属于砂层或者砂壤土层,因为这类的土壤层具有孔隙大的特点,也因此容易产生渗漏的现象。
2水利工程堤坝存在的问题
2.1堤坝渗漏的表现
堤坝渗漏问题主要体现为:管涌、集中渗漏、接触流土、接触冲刷等方面。一是因堤坝自身而导致的问题,比如有细砂、缝隙,滑坡,其根本原因是构成的材料不均衡所致;二是在建造堤坝时没有处理好基底,加之杂物清理不彻底,导致渗漏;三是有些砂层透水,导致堤坝渗漏。
2.2维护成本高,安全隐患多
对于年久失修的水库,长期受水土流失的影响,工程老化,不能良性循环、安全隐患多。在现实中,大部分水库管理单位,因材料费和人工费的上涨,已经难以有效解决堤坝的管理、大修和折旧三项费用。久而久之堤坝就处于自然老化状态,并且质量逐渐衰减,安全问题随之日趋严重。
2.3施工单位缺乏有效监管
有的施工单位在施工前,准备不够充分,只强调经济效益压低成本,没有严格按照审批程序施工;有的先发展后规范,随意开工,没有按照工期要求进行;有的单位领导法制观念不强,监管力度不够,滋生了工程监理人员的随意性和盲目性,导致对材料的质量把关不严,让劣质材料进入工程,给堤坝渗漏埋下了安全隐患。另外,即使监理人员发现安全隐患,由于受专业水平和专业技术限制,心有余力不足,不能提出有效的解决方案,久而久之就形成了恶性循环。
3水利工程堤坝渗漏原因分析
3.1渗漏形式及来源
根据坝下渗水特点及枢纽区地下水赋存条件和运移形式可大致判断其渗漏主要形式。坝址区未发育连通坝址上、下游的Ⅲ级及以上构造,迄今未发现贯通上下游的岩溶管道及连续分布的沙化条带。因此判断坝址区无管道型渗漏通道。其渗漏形式属于具有一定连通性的岩溶裂隙、卸荷裂隙、构造裂隙及节理裂隙等小规模较为集中的裂隙性渗漏。
渗漏来源主要有三个方面:(1)坝基及绕坝渗漏;(2)大坝坝体渗漏;(3)坝后两岸地表、地下水汇入。通过对坝后渗水性状和渗漏形式的分析,坝基及绕坝渗漏为目前渗水主要来源。
3.2渗漏途径
根据此前的验证性勘探成果及防渗帷幕补强、消缺灌浆施工过程反映出的情況综合分析,防渗帷幕总体存在质量问题。目前已实施的防渗帷幕补强灌浆和消缺大体分阶段从两岸低坝段向河中高坝段延伸,处理效果随施工进程逐渐显现,再结合灌浆资料综合分析对比,反映出死水位705m高程以下原防渗帷幕(特别是左岸高坝段部位)存在明显质量问题。因此判断死水位705m高程以下坝基渗漏为库水渗漏的主要途径。
4堤坝防渗加固技术要点探究
一是劈裂式帷幕灌浆法。劈裂式帷幕灌浆的方式是当前水利工程较常用的一种灌浆法,这种灌浆方式非常简单高效,不仅对灌浆设备要求不高,而且灌浆的方式较为便捷。
通过直线形布孔和梅花形布孔两种方式进行混凝土浆液的灌入,从而使少量持续的浆液在孔内产生平稳循环,实现良好的灌浆效果。在劈裂式帷幕灌浆方法中一定要注意灌浆的速度和压力,灌浆压力不能过小,避免产生裂缝,从而提升堤坝的防渗效果。
二是低压速凝式灌浆法。在灌浆过程中速度过快会导致管涌现象产生,破坏整个施工过程的平衡性,最终导致堤坝出现质量问题。可利用低压速凝的方式进行灌浆,在管道中添加遇水膨胀物质,在浆液流过管道的时候,会对浆液产生阻力,从而实现平稳的流淌。并且在管道内添加速凝物质,浆液流过时会产生凝固现象,从而保障灌浆的高效性。保障灌浆速度的稳定性,低速会让浆液灌输更加稳定,从而避免产生管涌的问题,提升堤坝的坚实稳定性。
三是高压填充灌浆法。对于较大的堤坝工程可以采用高压填充灌浆的方式,从堤坝的底部开始灌浆,需要保证堤坝顶端到底部的孔深和钻孔距离合理,用信息化监测设备进行数据合理化分析,从而保障灌浆过程的稳定性。高压填充的灌浆方式是自下而上进行灌浆的,因此会产生极大的压强。为了保障灌浆实际效果,要保证堤坝处于干燥的状态,通过科学规范的灌浆工艺,实现健康稳固的灌浆效果。
四是灌浆加固形成防渗体。通过各种灌浆的方法进行堤坝灌浆,可以提高坝体的稳固性,加强堤坝的防渗效果,浆液在干燥后会形成多层的防渗体,增强与水流的对抗性,避免因为长期使用造成较大程度的渗漏。不仅要在坝体中进行灌浆加固,还要在堤坝上设置排水孔,这样在水流湍急的时候会减少对坝体的冲击,提升堤坝的使用寿命,降低坝体倒塌的概率。并且在坝体上要进行防水层的设计,避免在灌浆和管道焊接过程中造成防水层的破坏,提升堤坝的整体防水防渗效果。
5堤坝防渗加固技术完善措施
5.1完善堤坝防渗漏,更好地加固堤坝
改善堤坝防渗漏以及更好地进行堤坝的加固,可以更好地保障堤坝的质量,更好地完成项目工程。一是使用劈裂型的灌浆方法;二是根据项目情况分析,得出有针对性的解决防渗加固方法;三是关注项目的落实情况,做好监督和事后处理解决措施,从各方面实现堤坝的质量要求。
5.2对高压喷射方式的完善
水利工程中使用高压喷射的情况很多,一般使用压射流的冲击技术进行水泥浆的灌输,这种方式可以使得浆液和颗粒物更好地结合在一起,加固的效果可以更加明显。但是,这个技术实施时要先准备好钻孔,灌浆必须要快速,浆液才能很好地深入到岩层的缝隙中。待浆液硬化后,就可以达到紧实前墙体岩层作用。
5.3避免滑坡和崩岸
要避免滑坡和崩岸的发生,首先要分析原因,主要包括内部结构性渗水和荷载超重以及上方流水的不断冲刷等。要及时做好堤坝的加固工作,此外,还要注意施工安全,填筑之前的防滑要提前做好,通过精密计算提高堤坝稳固性。
结束语
随着水利工程堤坝渗漏现象的不断发生,相关部门对于堤坝防渗漏技术的研究也越来越重视,有效的对水利工程堤坝防渗漏进行加固是保障水利工程质量的关键环节。因此现阶段在水利工程施工过程中不断的完善和应用堤坝防渗漏加固技术,根据实际环境采用合理的防渗漏技术使其能充分发挥作用,是提高堤坝抗渗漏的关键,也是促进目前经济发展以及保障人们切身利益的关键。
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