仓博1 郭欣2 刘勇3
1.焦作黄河河务局温县黄河河务局 2.焦作黄河水利工程维修养护有限公司 3.焦作黄河河务局温县黄河河务局
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;堤坝防渗;加固技术
1水利工程堤坝渗漏的原因
1.1工艺问题
堤坝建设中,要先设计方案,并按照设计方案施工,工程设计要严格按勘查数据、业主要求进行,还要考虑水利工程所处运行环境的影响因素,防患于未然。影响堤坝稳定性的因素很多,如计算设计不精、设计方案不合理、管理不完善等。堤坝基础夯实中,如压实度不足、碾压不到位,会造成堤坝不均匀沉降,影响堤坝的整体质量。考虑到堤坝施工在水环境中进行,填料压实的周边环境不得低于10℃,避免产生冻土。同时,填料掺杂率较高也会影响施工质量,主要原因是增加了坝体缝隙产生率。接头处理、分段施工中没有严格按照设计标准进行施工,导致防水层分层、结构层分层,渗漏概率大幅增加。
1.2结构问题
堤坝底部需要长时间在水下,而水下、水上工程主体的温湿度存在差异,导致局部应力过于集中,增加了堤坝结构变形率。这种变形率是常年累积的,达到一定程度之后内部结构平衡被破坏,从而产生渗漏,严重的会造成崩塌。通过堤坝变形渗漏案例分析可知,坝基是最常见的变形部位,由于受到水流冲刷影响,荷载较为集中,再加上排水孔堵塞等,坝基可能会下滑、塌陷。在防渗加固中,必须重点考虑坝基变形控制,做好堤坝整体日常维护工作,使用传感器检测堤坝的微量变形。
1.3材料问题
水利工程施工材料必须满足行业质量标准,很多堤坝工程基础部位为岩石结构,但岩石在水流冲刷作用下,岩石颗粒会逐渐被侵蚀、剥落,破坏内部结构。堤坝施工材料中含有砂石,长期受到水流影响其结构自身抗剪度也会降低,特别是水流较强的情况下,冲刷速率会进一步提升,加上结构自身重量,容易出现下滑甚至是坝体崩塌。
2水利工程施工中的堤坝防渗加固技术
2.1防渗墙的处理技术
一般来说防渗墙的加固技术可以分为三种,第一种就是高压喷射注浆法,这也是较为简便加固方法,根据不同的施工环境以及施工的具体要求,可以采用单管喷射或者是双管喷射的工艺,利用该技术浆液可以在堤坝内部固结成牢固性较好的固结体,因此可以起到很好的加固作用,堤坝的覆盖层以及触面带比较适合利用该技术来进行加固,如果堤坝的坝面较为复杂,比如石块堆积的坝面,可以采用修建防渗墙的方式对堤坝进行加固;第二种是垂直铺设防渗技术,该技术的主要特点是成本比较低,一般适用于低水头堤坝的防渗加固施工,但是该技术也有一定的缺陷,那就是材料比较容易老化,结构的脆性也是比较强的,因此在利用该技术进行防渗加固时,需要注意保证材料质量的稳定性,才能让加固工程发挥出真正的作用;第三种是混凝土防渗墙技术,该技术不仅成本比较低,同时加固防渗的效果也是比较好的,因此在水利工程的加固施工中得到了广泛的使用。
2.2水平防渗加固技术
不同的坝体之间具有一定的差异,即使利用相同的处理工艺对坝体进行加固也需要根据具体的应用场景以及实际的施工需求,来对技术做出相应的调整,在利用水平防渗加固技术对坝体进行加固时也是如此。
一般来说反滤沟导渗技术适用于坝体背面的大面积渗水,无法有效地进行截流临水测时,可通过综合分析的结论,对施工的加固点进行确认,此操作技术需要以高出背水坡溢出点的高度进行施工,从而保证坡面的稳定性。另外还可以选择透水压渗平台技术,该技术适用于具有结构问题的坝体,可以对坝体起到很好的加固效果,但是会在很大程度上增加工程的施工难度和施工的工程量,导致施工成本的上升。
2.3劈裂灌浆防渗加固技术
劈裂灌浆防渗加固技术一般适用于土质堤坝的加固,也是土质堤坝首选的一种加固技术,该技术可以显著加强土质坝体的结构强度,在坝体内形成一个垂直的防渗加固帷幕,从而有效地防止堤坝渗漏以及堤坝开裂的现象,还可以对土质坝体的变形现象进行控制,因该技术成本较低,施工操作也较为简单,因此在土质坝体的加固施工中得到了广泛应用。施工时一般采用浅孔轻便钻机对堤坝进行钻孔,需要保证所钻的孔按照一定的规律排列,一般来说采用梅花形布设孔位,或者沿直线进行孔位的布设,需要沿堤坝轴线从堤顶离堤外肩1.5m的位置进行钻孔,每个孔之间的距离需要控制在3m左右,孔洞的深度需要根据实际的情况来决定,一般来说孔洞的深度在1m~2m左右,钻孔完成后即需要进行灌浆作业,在这个环节中需要保证灌浆的科学性,需要自下而上进行灌浆,进行多次操作,每次都灌入少量的浆液,在初期灌浆中,需要使用较稀的浆液,逐渐加大浆液的浓度,同时在灌浆的过程中,需要灵活的掌握压力,通过对灌浆顺序以及灌浆压力的有效控制,能够有效防止在灌浆的过程中出现浆、串浆、滑坡、局部隆起等各种问题,最终需要实现的施工效果是灌入的泥浆在轴向堤坝上形成一道帷幕,从而能够有效加强堤身的强度,提高堤坝的稳定性,防止堤坝出现渗漏的问题。
2.4高压填充式灌浆加固法
高压填充式灌浆加固法主要对堤基基础进行加固,能够有效地提升堤坝的稳定性,对堤基基础中的裂缝以及孔洞进行填充,提升堤基基础的强度,该加固技术也可以用于填充封堵,堤身的蚁穴以及溶洞。在应用该技术进行灌浆时,需要采用50mm的工程钻在需要加加固的堤断上进行钻孔,从堤坝顶端竖直向下钻孔,孔洞的距离需要保持在1.5m到2m的距离。一般来说孔洞的深度需要控制在两米左右。在灌浆的过程中,需要对压力进行有效的控制,在高压灌浆中压力需要控制在127.40kPa~166.60kPa,套管需要延伸到填土层,需要保证堤身的干燥,在沙土部分的堤基需要灌入水泥浆,保证堤基的稳定性,需要将水泥浆灌入至土层,然后用黄泥浆对灌浆的封口进行封堵,该灌浆技术能够有效防止管涌问题的发生,对堤坝起到加固的作用。
2.5灌浆加固,形成防渗体
该技术主要用于浆砌石重力坝的加固,在施工时需要在坝体上游进行灌浆作业,形成固结体。能够有效地对坝体上的楼漏洞进行封堵,同时也能对缝隙进行填充,在提升坝体稳定性的同时,还能提高堤坝的防渗性能,对堤坝承载能力提升以及完整性的提升也具有积极的意义,在坝下游面追踪固结灌浆。在长期的使用中堤坝的下游可能会出现漏水或是溶蚀物逸出的问题,在堤坝上也会形成水平孔或者是斜孔,需要在这些部位埋注浆管,然后进行灌浆处理,能够对漏水的通道起到就很好的封堵效果,同时也能对坝体的空洞、裂缝进行填充,对坝体起到加固的作用,在这个过程中,坝面的稳定性也能够得到有效加强,抗冲刷能力也得到了提升。从技术角度上来看,该灌浆工艺属于反向灌浆技术,对于拱坝和支墩坝工程,具有较好的契合度。坝面重新剔勾缝,剔缝后,用高标号水泥砂浆干硬性预缩水泥砂浆或用防水材料配制高标号水泥砂浆勾缝,提高坝面防渗漏能力及坝体稳定性、整体性和抗冻融抗风浪淘刷能力。
3结束语
总之,在水利工程中,堤坝防渗加固技术类型比较丰富,施工单位看根据工程实际情况,利用针对性的堤坝防渗加固技术,保障水利工程堤坝防渗加固效果,提高水利工程施工质量,为社会经济可持续发展奠定坚实的基础。
参考文献
[1]董明.水利工程施工中堤坝防渗加固技术的应用[J].建筑工程技术与设计,2018(7):222–223.
[2]黄丽珠.水利工程施工中堤坝防渗加固技术的应用[J].科技创新与应用,2018(29):204–205.
[3]李力强.水利工程施工中堤坝防渗加固技术的应用[J].建筑工程技术与设计,2017(1):100–101.