水利工程中坝体防渗技术方案的优化策略浅谈孙甲龙--中国期刊网

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水利工程中坝体防渗技术方案的优化策略浅谈孙甲龙

发表时间：2020/4/30 来源：《基层建设》2020年第1期作者：孙甲龙

[导读] 摘要：要想促进水利事业的向前发展，必须加强工程建设质量的重视。

        陕西水利水电工程集团有限公司 714000
        摘要：要想促进水利事业的向前发展，必须加强工程建设质量的重视。水利工程渗漏环节的施工控制，对土石坝质量有重要的影响，由于受施工环境因素影响，坝体防渗工作不很理想，不利于其变形模量环节的有效控制，可能导致严重的拱作用力，产生裂缝问题。因此需对水利工程坝体防渗技术方案进行优化，保证工程施工的顺利进行。
        关键词：水利工程；坝体防渗技术方案；优化策略
        引言
        水利工程在我国的经济建设和社会发展的过程中都具有十分重要的意义和作用，不仅可以有效地减少洪涝灾害对人民群众和社会财产造成的损失，而且还能够提高水资源的利用率，创造显著的经济效益和社会效益。但是，由于水利工程往往处于河流或者湖泊等施工环境比较复杂的地区，加之存在施工质量不合格或者防渗结构不合理等情况，一些水利工程在投入运营后出现了坝体渗漏等问题，既影响水利工程各项功能的正常发挥，还存在严重的安全隐患。因此，水利工程的设计和施工单位必须合理地选择坝体的防渗结构，提高水利工程的防渗能力，保证水利工程的运行安全。
        1坝体渗漏原因
        坝体渗透的原由有很多类型，同时在一个坝体内或许具有很多类型的渗透原由，存在耦合影响，导致渗透更严重。这里重要的原由有三点：在增加坝体高度建筑程序中，新旧坝体连接的位置不严密，进而形成渗漏状况。因为要按时维修养护，坝体通过很多次规模的加大，新旧防止渗漏处的连接处置不好，存在隐患。如果大坝内水位提升，坝体的防渗结构所负担的水力梯度会增多，存在击穿的危险；浸润线提升导致下游坝体滑坡不安稳。因为计算存在差异，导致已经建筑完成的坝体中实际的浸润线要比设计的高，致使坝体的下游滑坡位置一直处在湿润状况，进而对坝坡的安稳存在影响；心墙以及斜墙缝隙渗水。在坝体项目中，心墙以及斜墙都属于防止渗漏的手段。因为心墙以及斜墙和坝体别的位置建筑使用的物料不一样，所以变形状况不一样，在一个力度下出现的形状改变也不同，致使心墙和斜墙裂开。在缝隙的位置，因为渗漏水的水力会冲击到心墙以及斜墙，冲刷掉防渗物料，进而导致防渗墙体失去其用途。
        2坝体防渗技术
        2.1帷幕灌浆施工技术
        在帷幕灌浆施工过程中，施工单位需要做好浆液搅拌和灌浆施工，保障施工的质量。在浆液搅拌过程中，施工人员需要注重浆液的均匀性，并详细记录浆液的密度及粘滞度等相关参数，根据搅拌设备的不同，控制搅拌的速度和搅拌时间。需要注意的是，如果施工中采用的浆液为细水泥浆液，施工人员需要在浆液制作中添加适量的减水剂，并采用高速搅拌机进行搅拌。在灌浆施工中，施工人员需要合理设计灌浆的段长和压力，通过双管循环灌浆的方式，开展灌浆施工。灌浆施工使用的浆液按照由稀到浓的顺序进行逐级变换，在灌浆注入率达到0.4L/min时，施工人员再进行1h的灌注施工，即可停止施工。上述水利工程中的帷幕灌浆施工采用的浆液浓度由不同的水灰比控制，共有5：1、3：1、2：1、1：1、0.8：1和0.5：1这六个级别，当注入率和灌浆压力基本保持不变时，可以更换浆液的浓度等级，开展下一级别的灌浆施工。
        2.2高压旋喷灌浆施工技术
        （1）测量放样：首先应设置出高喷平台，在此基础上展开轴线放样工作，以此为指导依次放出喷灌孔位。需要注意的是，应在孔口处做出相应的标记，由此明确孔口的具体位置，确保后续网点布置的准确性。
        （2）钻孔：在整个施工过程中，钻孔的难度相对更大，同时其又会对整体防渗质量造成直接影响。

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对此，在进行钻孔施工时，应确保钻机作业角度不发生变动，需要使用高精度的仪器对倾斜度进行检测，当存在孔位倾斜超出工程许可范围的情况时，则需要采取针对性措施进行纠正，严格将孔位偏差稳定在1%范围内，以便后续施工的顺利进行。
        （3）注护壁泥浆、起拔护壁套管：此环节需要使用到泥浆泵设备，在其作用下可以将泥浆置入孔位中，当孔洞被填满且浆面不发生下沉现象后，则需要将护壁套管拔起，而后再进行补注处理，由此全面确保孔位质量，从根本上杜绝渗漏问题。
        （4）喷射灌浆：对喷射管下降深度进行检测，当其达到指定深度后便可将水、浆、气一同注入其中，此环节应持续1~3min为宜；当地表处出现浆液冒出现象后，应适当提升速度以及摆动角度，在喷射施工时严格遵循自上而下的顺序进行。
        3水利工程中坝体防渗技术方案的优化策略
        3.1坝体防渗模式的优化
        施工环节实行坝体的渗漏环节的分析，消除存在隐患。大坝安全体系的优化离不开实际运作中的防渗体系及安全管理体系。通过深入分析大坝的地质条件，可以有效避免坝体裂缝。不均匀沉降变形可能使坝体与岸坡相连部位产生坝体裂缝。直心墙表面会发生集中剪切变形，需要对坝体防渗处理技术方案进行优化。实际施工中，要实现室内外土木试验的成功应用，需深入分析压实粘土的抗拉特性，保证各应用体系健全。通过分析破坏条件，获取渗透破坏机制及防渗土料运作情况。研究心墙水利劈裂及坝体裂缝产生机理，对心墙堆石坝计算分析方法进行完善，提高心墙水力破裂可能性，结合现场勘探资料，提供系统的加固处理设计方案。
        3.2坝体防渗体系的优化
        新型土石坝防渗加固技术得到广泛应用。包括土木膜防渗技术体系等，通过应用新型防渗墙技术，可以有效提升土木膜防渗环境的综合效益，提升工程质量效益。套孔冲抓法防渗技术主要适用于水体上施工，对填筑松散的坝体容易坍塌。倒挂井法安全性差，降低蓄库水位，土石坝防渗处理技术，目前国内多采用机械造槽混凝土防渗墙技术，劈裂帷幕灌浆技术等。通过对劈裂帷幕灌浆模式的分析，此技术应用条件要求较高。通过对坝体的存在裂缝及相关渗透变形环节游湖啊，解决坝体裂缝相关问题。劈裂帷幕灌浆技术的应用，需要进行相关技术方案优化。保障施工技术环节准确操作，促进其规范性，科学性。根据大坝钻孔资料，坝体中粒径8~20cm含量为20%~30%。采用高喷技术施工质量难以控制，参考目前国内外土坝防渗除了经验，采用混凝土防渗墙土坝。展开复合土工膜设计系统的完善非常必要，满足起始高程的应用需要。通过规范土工膜工序，满足水利工程施工要求。复合土工膜整平层抗滑系数K=1.6.>1.4，满足要求。蓄水后水压力对下垫层产生很大压力，能够满足要求。土坝劈裂灌浆技术的应用，可以优化土坝应力，实现内部各环节的有效协调。要深入分析坝体应力分布规律，促进灌浆压力的有效控制。坝体建设中，需对相关轴线开展相关泥浆灌注，提升坝体防渗能力。通过各劈裂灌浆部位优化，，保障提升坝体应用质量。造孔深度较隐患部位增加3m，泥墙厚度可设计为5~20cm，根据土坝土质等合理确定。泥墙设计容量，根据不同灌浆方法，灌浆一年后为1.4t/m3，可掺入适量水泥，加速浆液凝固，必要时通过实验确定，灌浆应用注浆全灌注。
        结语
        水坝安全是关系国计民生的大事，传统土坝除险加固防渗方案选择往往根据经验确定，难以得到科学的结果。本文通过研究总结适用坝基、坝体等部位的各种防渗技术，对施工方案进行优化，为今后的除险加固防渗方案选择提供有效的决策指标体系。
        参考文献
        [1]王伟.水利工程中坝体防渗技术分析[J].科技创新与应用，2016，（11）：220.
        [2]李海荣.有效优化水利工程中坝体防渗技术方案的思考[J].门窗，2013，（11）：106.
        [3]宋丽锋，王守敏.水利工程中坝体防渗技术方案的优化[J].科技创新与应用，2013，（30）：199.