水利工程施工中堤坝渗漏原因以及防渗加固技术的探讨 李新昌

发表时间:2020/10/13   来源:《基层建设》2020年第16期   作者:李新昌
[导读] 摘要:水利工程关系到社会经济发展水平,保障水利工程充分利用水资源。
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        摘要:水利工程关系到社会经济发展水平,保障水利工程充分利用水资源。为了保障水利工程的安全性,需要落实堤坝防渗加固技术。我国水利工程施工经常会出现堤坝渗漏问题,这影响到工程建设效果,同时还会降低工程质量,引发安全事故。因此在水利施工过程中,施工单位需要避免出现渗漏问题,及时落实堤坝防渗加固技术,及时补救险情问题,提升水利工程施工质量,维护水利工程安全性。
        关键词:水利工程施工;堤坝渗漏;原因;防渗加固技术
        1堤坝防渗加固技术含义和要点
        防渗加固工程的主要工作是渗流控制,渗流控制是指控制堤身和堤基内的渗流状况都在允许的范围内,不会发生渗流破坏的情况从而保证大堤的安全。一般情况下渗流控制的原则都依照“前堵后排和保护渗流出口”。堤坝渗流险情形式不仅包含堤身的散浸、渗水、脱坡、漏洞和跌窝,而且包括堤基的管涌、泡泉、泉眼、隆起和沙沸等。
        渗流控制措施的形式不仅包含铺盖、防渗斜墙、垂直防渗墙和锥探灌浆而且包括盖重、淤背、填塘、减压井、减压沟和滤层等。一般情况下堤坝防渗工程应当遵循以下4个要求:第一,应当保证防渗工程施工安全,避免出现施工危险事故。第二,堤坝防渗工程,应当根据实际施工现场的不同而采用不同的防渗技术。第三,堤坝防汛工程要尽量降低对水环境的影响作用。第四,建议使用技术更先进,工艺更精湛和材料更多元的设备,保证施工质量。总结来说堤坝防渗加固工程应当根据不同的地质状况采用不同的防渗技术争取做到因地制宜。并且堤坝防渗加固工程应当充分考量各种因素,制作出最恰当的施工方案。比如施工人员要考虑当地区域的地质条件,根据地质条件来确定堤坝防渗等级和防洪标准。再比如施工人员还要考虑当地区域的农作物耕种情况,坚持在保护耕地的前提下有效开展堤坝防渗加固工程。
        2概述水利工程堤坝渗漏的原因
        2.1自身变形渗漏
        水利工程的工作环境比较特殊,长时间处在水中浸泡的底部,堤坝可能会出现形变问题,经过长期积累,坝体结构的稳定性会因此受到影响。分析堤坝变形问题,坝基会影响到堤坝的稳定性。坝基部位很容易出现渗漏变形等问题,可能会堵塞堤坝排水孔,在坝体重力的影响下,可能会引发坍塌等事故。因此施工单位需要需要重视这类问题,在水利工程施工过程中,需要落实防渗加固措施,避免坝体变形,同时需要加强日常维护,有效监测堤坝形变问题。
        2.2技术缺陷
        在堤坝工程施工阶段,施工单位需要根据工程标准准确计算工程数据,设计人员需要全面考虑水利工程的施工环境,确定负面影响因素,在设计阶段做好设计计算工作,保障施工管理效果。在夯实堤坝的阶段,如果施工参数不符合工程标准,工程质量会因此受到影响。施工单位需要重点考虑填料掺杂率,如果杂质率比较高,坝体缝隙率也会因此提高。在接头处理阶段,施工单位如果没有遵循施工标准,可能会出现结构层分层等问题,导致坝体出现各种漏洞,导致堤坝发生渗漏事故。
        2.3施工机械设备原因
        在水利工程建设中,部分施工、设计人员为了赶工期、加大经济效益,通常使用不符合实际施工要求的碾压机,这样会导致碾压效果不合格,甚至是填料中还夹杂着没有完全碾碎的土块,相应的也会使得整个工程的质量大打折扣。虽然刚开始使用不达标的施工设备并没有对堤坝造成十分严重的损害,但是在外界以及其他诸多因素的影响之下,长期遭受到水的侵蚀或者是水流的冲击,使得堤坝慢慢出现老化、变形等问题,最终引发漏水。
        施工机械设备的选择不够科学合理也是造成堤坝出现渗漏问题的原因之一,对于水利工程堤坝修建工程来讲,包含着很多细节工作,如果在机械设备的选择上面出现问题,不仅会给施工人员在工作的交接问题上带来阻碍,还会影响分段处理工作。除此之外,有的工人为了节省工程成本,不会定期去检查设备,设备出现了小问题也并没有得到及时解决,所以在修建水坝的时候,有可能会因为设备自身故障问题带来更多不必要的麻烦,进而引发分层现象,这些都会对堤坝的防渗能力造成影响,给工程的质量带来了严重威胁。
        3水利工程施工中堤坝防渗加固技术研究
        3.1混凝土防渗加固施工技术应用要点
        就目前水利工程堤坝防渗施工,混凝土的加固效果是最明显的,不仅可以使堤坝的土层有更好的透水性,而且可以将堤坝的质量提高。混凝土的防渗加固技术有三种:一是帷幕的灌浆式施工技术。具体的施工应用中,操作人员要运用设计的用量进行调和、搅拌,因为浆液的凝固和流动性能比较好,如果调和的比例达到要求,那么浆液的质量就可以达到要求,之后再进行钻孔,利用工具把浆液渗入到堤坝的缝隙中,就可以在岩石的裂缝慢慢硬化。这种通过浆液胶结硬化的方式,可以在一定程度上使得堤坝岩层更加稳定,岩层的施工强度也可以得到提高,从而提高堤坝的防渗漏性能。二是高压式喷射的防渗漏及加固技术,主要是利用该项目技术强大的高压射流形成的巨大力量,使得水泥混凝土可以直接到达坝基,进行喷射时,工作者应该往堤坝坝基处输入适合的水泥浆液,这样水泥混凝土、水泥浆就会形成很稳固的凝胶效果,可以提升堤坝坝基的防渗漏性能,而且坝基的表层有了较为稳定的防渗漏墙体,就不会再出现水泥的渗漏情况。三是自凝灰浆防渗墙的施工技术。这个技术可以更好地治理堤坝的渗水情况,如果做好调和及选材等工作,可以使自凝灰浆的优势得以发挥,更好地治理堤坝的渗漏工作。


        3.2灌浆式防渗加固施工技术
        水利工程的建设过程中,灌浆式防渗加固的技术受到众多企业欢迎,其中,最受关注的是劈裂式帷幕型灌浆防渗技术,该技术运用中有几点需要注意:一是进行堤坝劈裂式的施工中,要根据堤坝本身的曲直情况使用比较轻便的打钻工具,如果使用梅花布孔技术,则要先进行布孔,而且布孔间距要求工作人员做好严格地把控,不能出现大的偏差,在整个泥浆处理的过程中,要遵行从下向上的规则。灌浆式防渗加固技术可以将堤坝渗水的问题解决得更好,但是该技术带来利益的同时也让公司的成本增加了,因为它对施工的材料有要求,而且对施工的堤坝也有要求,比如一般浆砌石的重力坝使用该技术的比较多,施工时使用集中灌浆,在坝上使得浆液可以渗漏到堤坝的缝隙当中,这样不仅稳固了堤坝,也防止了渗漏,而且将堤坝的安全性能进一步提升。
        3.3帷幕灌浆法
        帷幕灌浆法主要是为了防止堤坝的堤身出现渗漏情况而采取的防渗漏措施,在使用这种技术时首先要分析堤坝的曲直情况,并能够根据分析的结构来选择核实的钻机和工具来进行孔洞的布置和钻孔工作。根据堤坝的曲线从堤顶的位置在距离堤外肩1.5米处的位置开始钻孔工作,对于孔与孔之间的距离一帮会选择3米作为间距标准,而对于空洞需要钻多深还要根据堤坝的实际情况来确定,普遍情况是需要将堤身钻透,或者也可以钻入1.5米左右就可以。准备工作做好以后需要进行灌浆工作,灌浆需要注意以下几点:(1)要按照从上往下的顺序依次灌浆,而且一次少灌,进行多次重复灌浆操作;(2)开始灌浆时浆液要调配的稀一些,然后逐渐的变粘稠,这个过程是一点点增加粘稠度的;(3)在灌浆的压力控制上施工人员应该根据以往的经验由大到小的逐渐调控。
        3.4低压速凝式灌浆法
        低压速凝式灌浆法主要是针对高危水位下对管道涌水的抢险工作而采用的防渗漏技术,在这种技术的实际操作时施工人员首先要确定管涌的位置,然后根据实际的施工环境选择合适的钻机和工具进行钻孔和向其中注入膨胀物质,例如大米以及黄豆等。通过这样的方法可以有效缓解水泥的流失,可以在短时间内增加管内阻力。然后在使用48千帕左右的压力向空中注入水泥浆来完成灌浆。
        3.5孔洞引发的渗漏处理技术
        直接堵塞的方法,一般用于低水压的情况下。由于水位不高时漏孔也很小,此时的操作简单方便,但只能处理不复杂部分的漏孔问题,如果漏孔超出了面积范围,则不能使用此方法。堵塞管道的方法,一般用在水压较大的情况下和孔内。在实际应用中,需要事先确定泄漏面积的大小,然后再确定具体的深度和孔的大小。用底端铺好碎石后,加油毡,通过水泥砂浆灌孔,等待固化压实,检查渗漏,然后涂防水层,直至拔出胶管。该方法必须以直接封堵法为基础,操作相对方便快捷,处理效果好。水压很高的孔一般采用楔形封堵,一般在水位5m高的地方。该方法要求铁管直径合适,水泥浆固定在孔的渗漏范围内,砂浆和灰份涂抹均匀。水泥浆需要满足相关强度要求。在铁管上加一些木楔浸入沥青中,让混合料静置一段时间,检查渗漏位置。如无异常,防水抹灰工程可继续进行。
        3.6劈裂灌浆技术
        在水利工程中利用劈裂灌浆施工技术,主要是利用液压辟出堤坝的裂缝,在堤坝部位灌注高浓度浆液,可以保障加固堤防效果,并且可以提高堤坝的密实度。施工单位利用劈裂灌浆施工技术的过程中,需要严格把关技术要点,在灌浆施工之前,施工单位需要明确施工位置,通过注入高浓度浆液,凝固之后形成防渗堤坝。在水利工程中利用劈裂灌浆技术,可以填报堤坝的缝隙和缺口等,提升整体结构的牢固性。利用劈裂防渗方法,可以提高水利工程的防水性,施工操作比较简单,施工速度非常快,可以获得理想的防渗效果。
        3.7复合土工膜技术
        水利工程常用的土工膜包括无纺布和塑料薄膜等,科学技术不断发展,在水利工程中开始利用聚乙烯等土工膜。要想保障堤坝防渗加固效果,施工单位可以利用乙烯乙酸改性沥青混凝土膜和复合土工膜,保障水利工程的防渗性。复合土工膜的比较轻,同时具有较强的防渗性和延展性,因此在水利工程中广泛应用。在实际施工过程中,施工单位需要合理利用复合土工膜特征,根据水利工程渗漏问题,利用针对性的复合土工膜类型。在土工膜施工阶段,施工单位需要高效衔接土工膜和防渗体,避免出现缝隙,使堤坝整体的防渗性得到提高。土工膜的防渗性比较显著,但是在实际应用阶段很容易出现损坏,施工单位要注重防护土工膜,避免影响到堤坝防渗性。
        结论
        水利工程项目建设中很容易受到环境、地形地质、气候以及植被覆盖等因素的影响,而出现滑坡、堤坝开裂、堤坝渗漏等问题,其中以堤坝渗漏带来的影响最为严重。而在上文的叙述中我们也对造成堤坝渗漏的原因有了一定得了解,但是目前堤坝防渗加固中仍然存在较多问题,影响了防渗加固效果,因此需要加大对防渗加固技术的研究力度,完善防渗加固水平,以保证水利工程项目的安全、稳定运行。在实际工作中,应该结合实际情况,对方法技术进行控制,确保堤坝以及水利工程能够实现其价值。
        参考文献:
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