丰顺县县城堤围管理所广东梅州丰顺514300
摘要:本文对水利工程施工中堤坝防渗加固技术的运用展开讨论,现阶段的技术操作,整体上比较符合预期,未出现严重的隐患。伴随着水利工程施工要求的提升,堤坝防渗加固技术的应用,还是需要进一步的努力,应该加强技术体系的健全,在操作方案上,也必须加强便利性。
关键词:水利工程施工;堤坝防渗;加固技术
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。
一、水利工程施工特点
水利工程的施工,会带来很大的经济效益与社会效益,但是在堤坝的工作上表现为缺失现象后,不仅会造成强烈的安全隐患,还会给其他地方的发展构成威胁。结合以往的工作经验和当下的工作标准,认为在水利工程的施工特点上,主要是表现在以下几个方面:第一,水利工程遭受到水体侵袭的现象是比较严重的。从表面上看,现代化的堤坝建设,会运用较多的材料来完成,并且没有出现严重的问题。可是长期蓄水以后,水体本身的压力增加,再加上外部水汽的影响、环境的影响,堤坝本身遭受到的水体渗漏威胁会持续提升。第二,水利工程在开展的过程中,堤坝是最重要的防护体系,即便是出现了很小的问题,都有可能对水利工程的安全运营造成强烈的威胁。第三,堤身发生渗透,堤身材料不够均匀,未能达到密实度要求。如使用粉细材料作为填筑材料,由于孔隙比较大,渗透性强,因此会出现渗漏;第四,堤身与堤基相接触的地方出现了渗漏险情,这可能是筑堤时,施工人员未能彻底清理基础,使得堤身与堤基相交的地方杂质比较多,从而引发了渗漏;第五,堤基出现渗漏,这是因为堤基使用的是砂层或者是砂壤土层,这种类型的土层孔隙率比较大,所以出现了渗漏。
二、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。
三、水利工程堤坝防渗加固技术的应用
3.1土工膜防渗技术
土工膜最为重要的防渗材料就是塑料薄膜、无纺布。目前,堤坝防渗中塑料薄膜应用最为普遍的有聚乙烯、乙烯等。如果堤坝对防渗性的要求非常高,还可以使用乙烯乙酸乙烯改性沥青共混土工膜。土工膜属于柔性材料,具有非常强的延伸性,不仅耐腐蚀、耐低温,还具有非常强的抗冻性。最为重要的是,土工膜尤其是复合土工膜使用寿命比较长,如果在清水环境下使用,至少能够使用40年。即便是在污水条件下使用,也能够使用30年,而这正好与大坝防渗要求相符。土工膜不仅具有防渗的功能,还具有排水功能,而且隔离与加筋一体,抗老化能力强,适应性广,具有稳定的质量等。
3.2灌浆技术
3.2.1劈裂式帷幕灌浆技术
该技术功能是加固堤身,避免堤身渗漏。施工人员首先要对堤坝曲直情况进行判断,而后依据判断结果,选择钻机种类以及钻具来进行布孔,按照堤坝轴线,自堤顶与堤外肩相距1.5m的位置进行钻孔。通常情况下,孔之间的距离为3m,孔的深度需要按照堤身自身的情况而定,一般情况下,需要钻透堤身填土,也可以是穿过堤身钻入基础1.5m左右。灌浆顺序应该自下而上,遵照少灌多复的原理。最初阶段,泥浆比较稀,逐渐开始变得浓稠,切记循序渐进;压力要自大到小,施工人员可以依据自身经验灵活掌握。劈裂式帷幕灌浆法,能够让泥浆按照原有的方向形成帷幕,实现预期效果。
3.2.2低压速凝式灌浆法
该方法主要是应用在高危水位下抢险堵塞管涌中。施工人员需要按照管涌的具体位置,选择相应的钻机,而后向孔中注入浸水,也就是膨胀物质,比较常见的有黄豆、大米等。这样可以大幅度提高管涌内阻力,水流因为受到了比较强的阻碍,流速变得逐渐缓慢,使得水泥浆短时间内不会流失;之后再利用不超过49kPa的压力,向孔中加入水泥浆。
3.2.3高压填充式灌浆法
此种灌浆技术通常应用在堤坝基础中,有些时候也应用在堤身蚁穴或者是溶洞中。如果是基础灌浆应用此种技术,则应该使用50m钻机进行钻孔,孔与孔之间的距离至少要1.5m,至多为2m。通常情况下,钻机钻入到基础中,再通过砂层2m最为合适。灌浆过程中,所需要的压力为130kPa,最高不能超过166kPa,整个套管要进入到中填土层,整个堤身要保证处于干燥状态。砂砾层要使用水泥浆进行灌入,而后缓慢的提升一直到土层,再运用黄泥浆进行封孔。高压填充式灌浆法最为重要的功能就是治理管涌,效果非常好。
3.3混凝土防渗墙技术
1)高压喷射防渗墙技术。主要是利用高压射流冲击来使得堤坝基础覆盖层发生比较明显的扰动,同时灌入水泥浆,水泥浆与扰动的水层融为一体,凝固后,即变为防渗墙。
2)自凝灰浆防渗墙技术。该技术是由塑性混凝土墙发展而形成。自凝灰浆主要是由水泥、膨胀土、缓凝剂等组成。自凝灰浆还可以用来护壁,保证造孔顺利,待到灰浆凝固之后,就会成为墙体,起到防渗的作用。
3)垂直铺塑防渗墙技术。主要是借助链斗式挖槽机,不间断地挖掘,最终形成槽孔。而后再使用泥浆固壁,待到槽孔成型后,再铺设薄膜,将黏土完全的回填上。通常情况下,挖槽深度要控制在15m之内,宽度要控制在15—30m之间。
4)水泥土搅拌桩防渗墙。运用深层搅拌桩机把水泥浆喷入土体并搅拌,使水泥与土体混合,经水泥的水解、水化和离子交换等一系列反应,硬结成墙。适用于细粒料的土砂层及含少量砾石的砂砾石层。
3.4堤坝防渗加固技术的应用要点
水利工程在现代化的施工中,不仅追求施工效率,还在施工质量上特别的重视。因此,对于堤坝防渗加固技术的实施,绝对不能过分的循规蹈矩。首先,堤坝防渗加固技术的实施之前,应该与客观上的限制性条件相互融合,积极的分析工作当中的优势和不足。其次,对于堤坝防渗加固技术的应用,必须进行大量的调查和研究,要尽量的加强技术本身的综合操作,不能总是在单一的技术上努力。第三,在技术方案的编制过程中,应要求多个部门共同参与,这样才能在方案的健全性方面,得到最大限度的提升。
结束语
我国的水利事业取得了显著的发展,水资源利用率也不断提高,于此同时也需要看到我国水利工程建设存在的不足,技术人员要善于发现当前施工方案和施工技术存在的问题,加强堤坝防渗加固方面的研究,减少水利工程渗漏问题出现的几率,促进我国水利工程质量和性能的提高。
参考文献:
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