水利工程施工中堤坝防渗加固技术的探讨 王聪

发表时间:2020/9/3   来源:《基层建设》2020年第11期   作者:王聪
[导读] 摘要:堤坝工程的防渗加固环节是至关重要的,其关系着整个水利工程项目的施工建设效果,而且直接影响着该工程项目施工建设的质量及其使用寿命。
        黑龙江省三江工程建设项目服务中心  黑龙江省哈尔滨市  150000
        摘要:堤坝工程的防渗加固环节是至关重要的,其关系着整个水利工程项目的施工建设效果,而且直接影响着该工程项目施工建设的质量及其使用寿命。虽然在以往的水利堤坝工程防渗施工处理中,采取了一些措施和方法,但是部分堤坝防渗处理效果并不理想。基于此,应当立足实际,结合工况条件和特点,认真分析堤坝渗漏成因,并在此基础上合理选择堤坝防渗加固处理技术。
        关键词:水利工程;堤坝建设;防渗加固技术
        一、概述
        1.1水利工程堤坝渗漏
        水利工程的建设往往需要面对不同的自然环境,地形、地质、气候以及植被覆盖等,都会影响到水利工程建设的成效。堤坝渗漏、滑坡、堤坝开裂等是最常见的水利工程病害,而这其中又以堤坝渗漏的出现几率最高且危害最大,同时堤坝渗漏出现后还会诱发一些其他坝体病害,例如管涌、流土以及冲刷等等,严重影响了水利工程的正常使用。水利工程的堤坝渗漏病害根据出现部位的不同可分为坝身病害、坝基病害、坝身和坝基连接处病害三种,导致这几种渗漏情况出现的原因也不尽相同。工程建设地区的地质情况对于坝基的影响较大,如果土层土质出现问题极有可能导致坝基渗漏情况的出现,而建设材料影响着坝身的物质组成,组成物质的不均匀容易导致坝身渗漏的出现,而如果坝基坝身连接处的组成成分不够、过于混杂也会造成渗漏病害的出现。
        1.2水利工程堤坝防渗加固的原则
        我国的水利工程建设由来已久,在长期的发展中我国的水利专家结合传统的水利工程建筑工艺和当代先进的工程建设技术形成了一套适应我国国情的水利工程建设方法,对于水利工程堤坝防渗工作有着相应的原则。水利工程的堤坝防渗处理工作需要有重点,而堤坝上下游的处理应当是整个工程防渗工作的重点,在实际的施工过程中要加强对于上下游堤坝的处理,同时上下游需要采取不同的处理原则和处理手段。首先是对上游堤坝的防渗加固,在此过程中需要坚持铺,截,堵三大基本原则,铺即铺盖修建。截即拦截堤坝的渗漏液体,具体的措施包括防渗墙、防渗带等等。堵具体的处理措施以帷幕灌浆为代表,该措施可以起到有效的防渗作用。其次在对下游的处理则应当秉持导,减,排的原则,以导流为主,减少压力和排出渗漏为辅,减压井和排水沟就是有效的下游防渗加固基础设施。以上的水利工程堤坝防渗加固原则在我国的水利业发展中也进行了相关的实践,并且取得了良好的成效,由此可见这些原则具有坚持和发展的必要。
        二、水利堤坝防渗加固处理技术要点分析
        2.1防渗墙技术
        (1)高压喷射方法
        从实践来看,该种施工技术手段主要是基于高压喷浆机械设备的应用,将水泥浆由高压喷嘴进行喷射,利用其高压冲击力对堤坝基部的覆盖物产生扰动,在喷射过程中,水泥浆灌入堤坝根基,同时对砂砾和土产生一定的搅拌作用,水泥浆凝结后会从堤坝根基向上形成一道防渗墙,从而达到阻止水渗透的效果。这项技术在施工实践中应用较为广泛,同时随着科技水平的不断提升,也为本项技术的创新发展起到了基础性的促进作用。虽然该技术的应用难度要求不高,而且施工中的成本也相对较低,但是其整体防渗效果较为理想。
        (2)自凝灰浆技术
        自凝灰浆技术是基于塑性混凝土结构施工演变而来的一种新型施工技术,主要的材料是以水泥、膨润土及混凝剂调制的混凝土原浆,这种混凝土原浆在灌注的初期不会立即凝固,而是随着时间的推移逐渐凝固,这样能避免因混凝土的快速凝结导致防渗漏功能减弱,从而很好地提升堤坝的防渗漏性能。
        (3)水泥搅拌桩法
        该项技术在堤坝建设过程中较为常用,其主要施工技术方法是搅拌机对水泥充分搅拌,在搅拌水泥过程中会产生一定的化学反应,而且凝结时逐渐变坚硬,这样水泥与土融合在一起,形成非常坚固的防渗墙。该项技术多用于填充砂砾以及土质地基,防渗墙防渗效果非常显著。

值得一提的是,该技术广泛应用于堤坝工程,不仅可以起到很好的防渗效果,而且能够有效改善地基基础质量。
        2.2灌浆防渗加固技术
        (1)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。
        (2)低压速凝式灌浆法
        该项技术方法主要应用于高危水位的堤坝抢险,并根据管涌情况合理选择钻孔。先向孔中灌注水泥浆,确保选择的水泥浆待膨胀后不超过 49k Pa 压力,并且注入适量的膨胀物质,这样可以使管涌内阻力增大,以免水泥浆流出。同时,还可以加入适量的速凝剂,这有利于水泥浆快速凝固,然后将管涌堵塞。
        (3)高压填充式灌浆法
        高压填充灌浆法在水利工程堤坝施工的前期具有十分显著的防渗加固效果,除此之外对于蚁穴和溶洞的填充的效果也较为明显,该技术应用较广,尤其在一些特殊地形地区的利用率更高。高压填充灌浆的第一步就是钻孔,堤坝的顶部以及易发生渗漏处的周围都需要进行钻孔,接近砾石层的地方可以停止钻孔,灌浆工作即在这些钻孔形成的包围圈中进行。一般来说钻孔之间的距离不宜超过2米,而灌浆的压力保持在140kpa左右在进行填充灌浆前需要对坝体进行一定的处理,确保其内部的干燥性,保证灌浆的成效。
        (4)灌浆加固措施
        该项技术多应用于浆砌石重力坝,其目的在于对坝上油面灌浆进行加固,避免漏洞以及裂缝变大,而且能够有效稳固坝体以及提高其防渗性能,从而最终增强其承载力。如果坝体不稳固,则很可能会造成非常严重的不利后果。比如,下游位置不牢固,则容易导致出现斜孔、水平孔问题;并在灌溉过程中出现堵塞漏水管道以及坝体空间等问题。实践中为有效避免此类问题的出现,建议利用反向灌注法来稳定坝面以及提升抗冲刷力。
        三、堤坝工程中应用防渗加固技术的注意事项
        3.1科学选择防渗加固方案
        所以要编制防渗加固技术方案,主要是为了提升使用水利工程的安全性,以免由于渗漏带来的安全事故。我们应该根据水利工程的特点,按照实际,高效地选择防渗加固技术,编制施工方案。深入调查是方案的第一要务,这就要求现场管理人员、设计师等必须深入现场,了解实际情况,根据调研结果,至少编制 2 个方案,以免某种方案不可行时,没有备用措施。加固防渗上游堤坝时,我们一般会选择灌浆法等方式,不管使用何种方式方法,我们都需要经过实地的勘探。我们应该把设计防渗墙作为工作的重点,严格实际,施工时高标注开展工作。在实施防渗加固技术时,应该注意要考虑砂石土带来的影响,把其中的施工隐患很好的拔除。同时,我们还应该具有一定的预见性,提前制定预防防渗加固方案,建立健全相关应急措施,做好施工和应急同步开展,不断提升工作的针对性和有效性。
        3.2筑坝材料的合理规划与实施
        在进行堤坝施工过程中,不仅要高度重视堤坝清基这一基础性工作,而且还要合理规划筑坝材料,使其在既能备好充足的防渗料等材料,还能针对时间安排与数量、质量等方面的规划工作做好协调处理,由此确保堤坝施工顺利开展。
        结 语:
        总而言之,水利工程堤坝防渗加固处理过程中可采用的技术方法有很多种,实践中应当立足实际,结合工况条件和特点,采取有效的措施和方法进行技术要点控制,这样才能有效确保堤坝防渗效果,保障堤坝以及水利工程能够实现其价值。
        参考文献:
        [1]谢同.水利工程施工中堤坝防渗加固技术的运用研究[J].内蒙古水利,2019(09):48-49.
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