雷茂贵
襄阳市三道河水电工程管理局 湖北省襄阳市 441500
摘要:水利工程在经济社会领域有着巨大的效益,随着国家加大了在水利工程方面的建设投入,各种规模、类型的水利工程都开始兴建,但堤坝作为水利工程中的重要构成部分,其后期使用的过程中常常伴随着严重的渗漏、失稳等威胁,增大了堤坝运行风险,影响了堤坝在水利工程项目中的作用实现。基于此,本文重点分析了在水利工程领域的堤坝防渗加固技术应用,对提高堤坝稳定性有着巨大的作用。
关键词:水利工程;堤坝建设;防渗加固技术
现阶段,我国的水利工程项目数量急剧增加,且规模日渐增大,但因为水利工程与其他类型的工程项目有所不同,其在施工中的环境条件十分恶劣,施工过程中所面临的技术难题较多,尤其是堤坝施工中,因为堤坝有着防洪除险的巨大作用,一旦在施工作业中出现了防渗加固处理不当的问题,势必会增大堤坝的运行风险。虽然当下的堤坝防渗加固技术越发多样且成熟,但为达到最佳的施工效果,应结合现场情况来选择最佳的技术。
1.堤坝常见病害与防渗原则
1.1常见病害
水利工程多为大型项目,其中所包含的建设施工内容繁多,堤坝仅仅是其中的一个部分,在水利工程中的作用不可替代。总体上来看,堤坝施工呈现出工序繁多、技术难度偏大的特征,在整个建设施工过程中,任何一个环节的问题都可能会导致堤坝出现严重的风险。水利工程所处的环境条件十分恶劣,水流对堤坝有着巨大的冲刷和剥蚀,极易出现严重的局部损坏,增大堤坝的运行威胁,但如果堤坝的局部破坏问题得不到及时有效的处理,势必会导致堤坝的险情严重,出现裂缝、滑坡、坑槽、表层剥落等各种的病害[1]。渗漏问题对堤坝本身的影响非常大,当出现了渗漏问题以后,堤坝的结构稳定性和安全性无法保持,再加上水流的不断冲刷,势必会导致堤坝中的裂缝逐步扩展,导致渗漏问题异常严重,甚至在一些时候会出现塌陷等事故。
1.2防渗加固原则
防渗加固是堤坝施工中必须要做好的工作,堤坝防渗加固技术在当下的发展条件下虽然已经越发成熟,但每个水利工程在堤坝建设时都有着各自的特点,为保障良好的防渗加固效果,应坚持相应的原则,通过防渗墙技术、灌浆防渗技术等的应用,使得堤坝的浸润线得以降低,提升结构稳固性。总之,堤坝防渗加固要坚持以下原则:上游施工始终遵循堵、截、铺,下游施工始终坚持排、减、导要求。
2.水利工程施工堤坝防渗加固技术
2.1防渗墙的处理技术
水利工程堤坝防渗加固处理中,防渗墙技术的应用十分有效,这一技术应用时主要包含了以下方式:(1)高压喷射注浆法,这一加固方式的应用相对简单,但需结合现场环境条件,来对比选用单管喷射还是双管喷射的效果,使得这些浆液能够在堤坝内部形成固结体,达到堤坝结构的优化目标。对于堤坝覆盖层和触面带,多采用的是高压喷射注浆法,但如果堤坝的坝面复杂,需进行防渗墙的修建[2]。(2)垂直铺设防渗技术,这一技术的成本投入相对较低,在低水头堤坝的防渗加固中,一般就可利用这一防渗技术,但此技术应用时,材料极易出现严重的老化,必须要注意材料的选择。(3)混凝土防渗墙技术,这一防渗加固技术的成本偏低,适用范围广。
2.2水平防渗加固技术
我国的水利工程事业发展迅猛,各种水利工程项目实施中,所对应的坝体也存在着各自的特征,即使在不同的堤坝中采用的是同一种防渗加固技术,但在具体的应用中,也需要结合堤坝本身的情况来进行相应的施工调整。根据水利工程堤坝加固的现状,反滤沟导渗技术在坝体背面大面积渗水的情况下更为适用,当难以进行截流临水测时,可组织专人来详细分析,根据分析结果来进一步确定加固点数量与位置,但这一施工条件下,一般要以高出背水坡溢出点高度来组织施工,以尽可能在施工过程中保持坡面的稳定性。透水压渗平台技术多应用在存在结构缺陷和破损的坝体中,在这一技术的科学应用下,坝体的加固作用明显,但具体的施工作业开展时,技术难度大且工程量也大,可能需投入较高的成本[3]。一旦在堤坝的防渗加固中需进行渗流量的可靠控制,更适宜采用临水截渗技术。
2.3劈裂灌浆防渗加固技术
如果在水利工程堤坝防渗加固中面临的是土质堤坝的防渗加固任务,因为这类坝体相对特殊,为提高防渗加固的整体效果,要利用劈裂灌浆防渗加固技术来实现,因为在该坝体条件下,土质坝体的结构强度显著提升,且能够在坝体的相应位置上构造垂直防渗加固帷幕,该防渗加固帷幕不仅能够起到对堤坝的防渗作用,更可以有效减少开裂问题,对变形控制有着重要的作用。综合来看,土质堤坝中的劈裂灌浆技术下,整体的成本投入偏低,且施工操作也相对便捷,可以达到预期的防渗加固效果。具体施工作业中,应利用浅孔轻便钻机在堤坝的相应位置钻孔,所钻的这些孔要呈规律化分布的特征,根据工程经验,钻孔采用梅花形布设更佳,当然,有时也沿着直线进行钻孔布设,也就是沿着堤坝轴线,从坝顶与堤外肩1.5m的位置处开展钻孔,将孔与孔之间的距离保持为3m,而钻孔深度的控制要严格根据工程现场的具体情况来决定,最好保持钻孔深度在1~2m之间[4]。当全部的钻孔作业结束并验收通过以后,进入灌浆作业,灌浆作业应遵循规范化的要求,始终以坚持从下到上的灌浆作业,开展多次循环的灌浆作业,但每个的灌浆量要控制在合理的范围内。最初的灌浆作业实施中,浆液较稀,随后逐步增大浆液浓度,对灌浆压力加以科学控制,及时处理灌浆作业中的各种问题。
2.4高压填充式灌浆加固法
当下的堤坝防渗加固中,高压填充式灌浆加固法的应用也相对较多,但这一加固方式的特殊性就体现在其主要是对坝基基础所实施的加固,在这一防渗加固技术的使用下,堤坝的结构稳定性显著增强,当堤坝基础中有裂缝或者孔洞的情况下,填充作业的实施使得整个基础的强度显著提升。当然,高压填充式灌浆加固法同样适用于封堵、堤身蚁穴和孔洞的填充,在开展灌浆填充时,钻孔是首要环节,一般要利用50mm的工程钻在待加固部位实施钻孔,从堤坝顶端竖直向下钻孔,每个钻孔之间保持1.5~2m,孔深控制在2m左右。灌浆作业的实施中,应安排专人负责灌浆压力的监测和控制,最为理想的高压填充式灌浆加固法应用时,其灌浆压力一般要保持在127.40~166.60kPa之间,套管一般要延伸到填土层,尽可能保持堤身的干燥性,对于沙土部分的堤基,灌入一定量的水泥浆,并将该浆液灌入到土层,最后使用黄泥浆来进行封口的封堵。
结束语:
现阶段的水利工程项目中,堤坝防渗加固显然已经成为了重点性的内容,只有选用了恰当的防渗加固技术,才能够大大提高堤坝整体结构的安全性和稳定性,发挥其在抗灾除险方面的突出作用,保障人民的生命财产安全。
参考文献:
[1]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,2017,000(001):732.
[2]邢磊.水利工程施工中堤坝防渗加固技术应用及质控要点分析[J].中国高新区,2018,000(008):200.
[3]陆杰.水利工程施工中堤坝防渗加固技术的探讨[J].商品与质量,2020,000(005):296.
[4]金雪红.水利工程施工中堤坝防渗加固技术的应用研究[J].水电水利,2020,4(9):27-28.