水利工程施工中的堤坝防渗加固技术研究

发表时间:2021/8/4   来源:《建筑实践》2021年9期   作者:宁亮 张斌
[导读] 水利工程作为我国重要的民生工程,水利基础建设质量直接关系到人民群众的财产安全与国家长治久安。
        宁亮 张斌
        城固县水利建设管理中心  陕西  城固   723200
        摘要:水利工程作为我国重要的民生工程,水利基础建设质量直接关系到人民群众的财产安全与国家长治久安。水利工程建设使用期间,受到地质条件与外部环境等因素影响,容易出现堤坝渗漏问题,影响水利工程功能的发挥,并存在质量安全隐患。
        关键词:水利工程;堤坝防渗;加固技术
        1水利工程施工中堤坝建设出现的问题
        堤坝修建是水利工程建设中的一个重要环节,并且堤坝在修建上具有一定的施工难度,因为需要经过多道工序完成。如果堤坝修建的技术水平不足,那么就会导致水利工程的建造质量下降,产生各种安全隐患。如果堤坝在修建的时候质量控制不到位,那么在后期的使用过程中,水利工程同样就会出现问题。这是因为堤坝投入使用之后会受到长时间的浸泡和水流冲刷会遭到侵蚀,堤坝就很容易出现损坏问题,缩短水利工程的使用寿命。目前在我国各个地区都有数量众多的水利工程建设,很多数水利工程都有可能存在着一定的质量隐患,其中发生最为频繁的质量问题就是堤坝出现裂缝或者滑坡、遭到水力渗透等问题。
        如果堤坝出现裂缝或者遭到损坏,都会对整个水利工程产生不利影响。因为堤坝出现裂缝的地方,那么水就会透过缝隙渗入到内部,腐蚀内部的钢筋等材料经过一段时间的腐蚀会导致水利工程内局部强度降低、结构破坏等问题。如果堤坝出现滑坡现象,那么也会对整个水利工程的正常运行造成影响。在堤坝渗透漏水的过程中,最容易出现的两种渗透就是基石部分的渗透现象以及堤身的渗漏。如果堤坝的基础施工存在着建造工艺不合格等问题,那么就会导致下面的基础结构硬度降低,缺乏稳定性,从而造成堤基渗漏。如果在堤坝建设的过程之中,建造所使用的岩石或者细砂的密度不够高,或者堤基与堤身的连接处的连接工作没有处理到位,都会造成渗漏的现象,影响整个水利工程的质量,降低堤坝的稳定性,导致堤坝出现渗漏的现象。
        2水利工程中堤坝防渗加固技术的具体应用
        2.1灌浆防渗技术
        2.1.1劈裂式帷幕灌浆
        劈裂式帷幕灌浆主要被用于防渗加固堤坝坝身部位,在堤坝防渗加固施工期间,由于堤坝坝身并非为一条直线,需要使用钻机设备在坝身上钻设若干数量孔洞,将孔洞以梅花形或是直线形进行排列,并将堤外肩部位与临近孔洞间距保持在1-1.5m范围内,将相邻孔洞间距保持在2.5-3m内。随后,遵循从下到上顺序开展灌浆作业,采取少量灌浆与多次灌浆方式,保持各次灌浆量基本相同,向所钻设孔洞内灌注适量浆液,并随着灌浆进程的推进不断提高浆液粘稠度。最后,在所灌注浆液凝结硬化后,即可在堤坝结构中形成帷幕结构,填补堤坝结构中分布的孔隙裂缝,改善结构稳定性与整体性能,实现防渗加固施工目的。此外,在劈裂帷幕灌浆施工过程中,常出现局部鼓包、串浆与冒浆等技术问题,需要持续对堤坝内灌浆情况进行观测,及时发现并处理此类技术性问题。
        2.1.2灌浆加固
        在应用灌浆加固技术时,施工人员可以直接在堤坝上游面凿设孔洞,选择倾斜凿孔或是水平凿孔,并向孔洞内埋设注浆管,使用注浆机持续向孔内灌注浆液,在孔口溢出浆液,没有持续冒出气泡后,即可停止注浆,使用高标号水泥与防水材料混合进行勾缝,待浆液凝结硬化后完成防渗加固作业。与劈裂帷幕灌浆和低压速凝灌浆等技术相比,灌浆加固技术具有操作简单、施工成本低与见效快的优势,但是,灌浆加固技术应用条件较为严格,主要被用于加固坝体稳固性较佳的浆砌石重力坝。
        2.1.3高压填充灌浆
        高压填充灌浆技术主要被用于加固堤坝地基结构与堤坝上面溶洞,使用钻井设备在堤坝顶端钻设孔洞,将相邻孔洞间距保持在1.5m-2m,要求孔底通过基础病层到达砾石层。向孔内灌注适量水泥浆液,缓慢提升至土层,再使用黄泥浆进行封孔。同时,也可选择直接在灌浆区域钻设孔洞,向孔内高压注入水泥浆液,确保浆液可以延伸扩散至溶洞深层,完全填充溶洞内的孔隙裂缝。


        2.1.4低压速凝灌浆
        低压速凝灌浆技术主要被用于堵塞高风险水位下的抢险管涌部位,在实际施工中,技术人员检查堤坝基部是否分布粘土层或是砂砾层,根据地质情况与管涌部位选择使用50型钻机或30型钻机进行钻孔,向孔内注入适量的遇水膨胀的物质,确定孔内压力不超过49kPa后,向孔内缓慢倒入水泥浆液,并加入速凝剂等材料。如此,由于孔内分布着遇水膨胀的物质,将在管涌内形成较大阻力,减小管涌水流速度,确保所灌注水泥浆可以在管涌内凝结硬化,起到堵塞管涌的作用。
        2.2防渗墙技术
        2.2.1自凝灰浆防渗墙
        自凝灰浆防渗墙是在塑形混凝土结构基础上演变形成的一项堤坝防渗加固技术,向水泥材料中添加适量的膨润土等缓凝材料搅拌为自凝灰浆,将其作为造孔的固壁泥浆。由于自凝灰浆的初凝时间较长,并不会在堤坝防渗加固施工期间直接凝固,而是随着时间推移而逐渐凝结,在项目完成后自动凝结形成防渗墙体,起到堤坝防渗补强作用。
        2.2.2高压喷射防渗墙
        高压喷射防渗墙技术是采取高压射流方式,自高压喷嘴向堤坝渗漏部位喷射水泥浆液,水泥浆在压力作用下,冲击扰动坝基覆盖层,并将泥浆灌入堤坝根基内。同时,在压力作用下,水泥浆与坝基内的砂砾及土体混合搅拌,在凝结硬化后形成一道防渗墙体,起到止水渗透的作用。
        2.2.3水泥搅拌桩法
        在应用水泥搅拌桩法时,施工人员使用搅拌机,向土体中喷入适量水泥浆,将其充分搅拌,在搅拌期间,水泥浆与土体产生水解等一系列化学反应,最终凝结硬化形成防渗墙体。在水利堤坝工程中,该项技术主要被用于填充土质地基或砂砾,具有墙体完整度高、施工成本低廉、防渗效果好的技术优势。
        2.2.4帷幕灌浆
        在应用帷幕灌浆防渗墙技术时,按特定混合比制备具有良好胶凝性及流动性的浆液,开展钻孔作业,向孔内持续压灌浆液,浆液在压力作用下渗透至裂缝孔隙深层,在胶结硬化后形成防渗帷幕墙体,提高岩基强度,改善岩基抗渗性能与整体性能。当前在水利堤坝工程中,常用的帷幕灌浆防渗墙技术包括GIN灌浆法、孔口封闭灌浆法、上纯压式灌浆法等。
        2.3渗漏涌水处理技术
        2.3.1导管注浆
        导管注浆技术主要被用于处理局部渗漏的堤坝结构,使用注浆管等工具设备,在预定位置中注入一定数量的高聚物注浆材料,在满足特定条件下,注浆材料产生膨胀现象,有效填充土体孔隙与接触缝隙,最终形成整体性的堤坝防渗体系。
        2.3.2膜袋注浆
        在应用膜袋注浆技术时,凭借膜袋膨胀作用,向膜袋内注入适量的注浆材料,材料在膜袋内产生膨胀反应,随后,在堤坝管涌入口部位中设置膜袋,由于膜袋内填充有膨胀状态的注浆材料,将起到封堵堤坝管涌通道、减小管涌水流速度的作用,以此实现堤坝防渗加固施工目的。与其它防渗加固技术相比,膜袋注浆技术具有见效快的优势,可以在短时间内发挥管涌封堵与堤坝防渗作用。
        3结语
        在现代水利工程建设使用期间,施工单位需要深入了解水利堤坝渗流问题的产生原因,合理采用以上堤坝防渗加固技术,科学制定防渗加固技术方案,充分发挥堤坝使用功能,有效提高堤坝结构抗渗性能与稳定性能,保证水利堤坝工程建设质量。
        参考文献
        [1]朱景星.水利工程施工中堤坝防渗加固技术的探讨[J].科技创新与应用,2020,(05):153-154.
        [2]王世先.浅析水利工程施工中堤坝防渗加固技术的研究[J].城市建设理论研究(电子版),2020,(04):55+11.
        [3]杨东生.关于水利工程施工中堤坝防渗加固技术的应用[J].甘肃科技纵横,2020,49(01):43-45+13.
        [4]严辉.水利工程施工中堤坝防渗加固技术应用研究[J].现代物业(中旬刊),2019,(12):218.
       
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
您可能感兴趣的其他文章
更多>>
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: