摘要:随着近几年我国国民经济的快速发展,水利水电工程在我国有着良好的发展前景。现如今,建筑行业的专业人员们对堤坝防渗加固技术进行不断探究和创新。高压喷射灌浆法的操作简单,获得的经济收益良好,使其成为了水利工程施工中加固堤坝的主要方法。本文在具体解释高压喷射灌浆技术的基础上,进一步阐述了更为科学的防渗加固堤坝的设计方法,为提高防渗加固技术,促进水利水电工程的发展提供参考。
关键词:水利工程;高压喷射灌浆;加固技术
堤坝建设工程是保障水利工程顺利施工的关键。堤坝工程开展的效果影响了水利工程的施工结果和施工质量。在分析以往防渗加固堤坝的方法中,保留了仍然可行的方法,摒弃了防渗加固效果不理想的方法。本文通过探究堤坝防渗加固技术的现状,对水利工程堤坝渗漏原因进行分析,提出更加完善的解决措施,为加固防渗堤坝提供参考和借鉴。
1.堤坝防渗加固技术相关概念
1.1堤坝防渗加固技术发展现状
开展水利工程建设是为了确保城市居民能够充分使用水资源,为国家节约资源和资金,减少部分地区因水资源过剩而造成的环境问题。现如今,一些专家和学者对于水利工程中堤坝防渗加固技术持有怀疑态度;但应用技术的过程中,防渗加固水利工程建设取得了较好的效果。在进行水利工程堤坝防渗加固的施工过程中,仍然要考虑许多细节。由于水利工程施工时间较长,在施工中会出现很多的问题。为了解决堤坝渗漏的问题,要在水利工程施工的初期阶段对施工流程进行详细的规划。在施工过程中,对出现问题要做到及时处理,以此降低重大事故的发生率。
1.2水利工程堤坝渗漏原因分析
水利工程项目施工建设过程中,尤其是堤坝工程施工时堤坝渗漏问题较为常见[1]。通过近几年的调查数据显示,我国部分堤坝建设于20世纪七十年代。上世纪的技术相对落后,施工设备不够完善,导致工程质量不佳。此外,社会和自然因素也对堤坝造成了不良影响。一些堤坝因为年久失修产生渗漏、坍塌的潜在危险。上世纪的堤坝工程建设和许多施工项目共同进行,影响了堤坝工程建设的施工质量。部分施工单位为了追求自身经济利益,缩短工期,这样也会造成堤坝工程建设施工质量较差。由于没有对堤坝工程进行严格的规范和监管,造成堤坝渗漏等问题的长期出现。需要提及的是,施工设备的质量问题会导致堤坝渗漏。即便是施工顺利开展,由于施工中机械设备质量较差,实际施工效果与设计方案有数据偏差,导致堤坝渗漏。此外,在堤坝工程实施的过程中,相关部门没有对施工机械的质量进行检测,没有对施工作业进行监管等,导致堤坝工程出现质量问题。比如,堤坝夯实时缺少碾压设备,导致碾压质量受到影响,无法达到预期的目标和效果[2]。再比如,在填充材料时有杂质混入材料中,或出现土块体积较大或土层较厚等情况,都会对堤坝的质量和其使用时间造成影响。与此同时,没有对堤坝进行定期维护也会导致堤坝防渗性较差,出现渗漏问题。在建设堤坝时,施工单位多为承包制。在施工结束后,没有专业人员对施工效果进行监测。长时间没有进行维修的施工设备受到侵蚀、磨损,在天气干旱或多雨季节设备不能正常工作,导致堤坝产生决堤的风险。
2.堤坝防渗加固技术分析
2.1 堤坝防渗加固技术
2.1.1 防渗墙的处理技术
采用防渗墙对堤坝进行防渗加固是常见的加固技术之一。堤坝防渗加固技术如下:
(1)高压喷射注浆法。高压喷射注浆法的操作简单,加固效果较好,耐用度较高。采用这种加固技术可以对堤坝的细节进行加固,提高堤坝整体的稳固性。进行高压喷射注浆的防护墙可以对堤坝的复杂地方进行加固,采用喷射的方式各种各样,通常的喷射方法有:高压喷射、双管喷射、单管喷射、三管喷射[3]。
(2)垂直铺塑防渗技术。采用垂直铺塑防渗技术的成本较低。这种技术常用于对低水头堤坝进行防渗和加固。但是这种技术存在一些不足之处,如:长期使用材料会出现老化的现象。
(3)混凝土防渗墙。采用混凝土对堤坝进行防渗加固可以产生较好的防渗效果。在进行水利工程施工的过程中,为了提高堤坝整体的防渗性,可以优先采用混凝土防渗墙对堤坝进行防渗加固。
2.1.2 水平防渗加固技术
对水利工程中的堤坝进行水平防渗和加固时,主要采取以下几种技术:
(1)反滤沟导渗技术。要在特定的情况下采用反滤沟导渗技术。只有在背水坡出现严重渗水的情况下才可以采用这种技术。当堤坝邻水的一侧没有起到节流效果时,应用反滤沟导渗技术,控制背水坡渗水点的高度,从而提高堤坝背水坡的稳固性。在应用此技术之前,要对堤坝的整体渗漏情况进行分析,在以上提及的情况下才能够采用这项技术。
(2)透水压渗平台技术。在采用透水压渗平台技术之前也需要对堤坝整体的渗漏情况进行分析,在特定的条件下才可以采用透水压渗平台技术。尽管这项技术能够产生较好的防渗效果,但是由于该技术实际操作比较复杂,施工难度较高,使得防渗加固堤坝的工程量增加。
(3)临水截渗技术。采用临水截渗技术可以减少堤坝的渗漏现象,在解决堤坝长期出现的渗漏问题时,其效果更为显著。
2.1.3 劈裂灌浆防渗加固技术
对土质的堤坝地基防渗加固时,经常用到劈裂灌浆防渗加固技术[4]。采用劈裂灌浆防渗加固技术可以提高堤坝的防渗性,并且可以确保堤坝的稳固性。由于这项技术的操作简单,在开展水利工程建设时,经常应用此技术,及时解决了在建设过程中出现的问题。
2.2堤坝防渗加固技术选择原则
在对堤坝进行防渗加固的过程中,其技术较为多样。因此,要根据各个堤坝产生的不同问题和具备的不同特点相对应采用不同的技术。比如,在处理有害渗水的问题上,要用机械设备进行透水之后进行填补,在堤坝邻水的一侧增加防渗斜墙;在堤坝渗漏不严重的情况下,结合地基的防渗性,采取混凝土防渗墙技术;高压喷射注浆法可以用来改善堤坝建筑的地基渗漏问题。总而言之,在选用堤坝防渗加固技术时,要根据堤坝出现的具体问题进行具体分析,采用与出现的问题最匹配的技术会达到最佳的防渗效果。
在选择多样的堤坝防渗加固技术时,要考虑其技术应用在不同条件下所产生的效果。此外,还要对整体的施工计划进行调整。无论选择哪种防渗加固技术,都要确保不损害堤坝质量。比如,当有害渗水的问题出现时,在机械设备进行透水填补之后,要在邻水一侧设计防渗墙,通过压实的方式,提高堤坝的防渗性。如果堤坝渗漏问题是由于流水冲刷而产生的,可以采取贴坡反渗的方式进行解决,同时配合使用垂直防渗墙技术,增强堤坝的防渗效果[5]。如果要提高堤坝基础建设的防渗性,那么可以采用高压喷射注浆法,提高堤坝邻水一侧的防渗性。要在不影响堤坝质量的情况下,对堤坝渗水问题进行全面分析,采用最佳的防渗加固技术,达到防渗加固的效果。
3. 堤坝防渗加固技术的完善措施
3.1 优化堤坝防渗体系,落实堤坝加固方案
为了确保堤坝防渗加固技术的有效性,要在应用堤坝防渗加固技术的同时,优化堤坝防渗体系,在科学合理的堤坝加固防渗计划下开展施工。为了完善堤坝防渗体系,需要优化劈裂式灌浆法,避免堤坝渗漏问题的出现,降低施工的工作量,提高水利工程建设的效率。此外,为了确保施工单位在水利工程堤坝防渗加固中经济利益的最大化,要对出现的问题进行整体分析,采取最科学有效的解决办法。其次,要根据堤坝的自身特点,采用不同的防渗加固技术对堤坝进行维护。最后要设计出预防堤坝防渗的方案,减少决堤现象的出现,降低堤坝渗漏产生的危害。因此,改进堤坝防渗体系,设计科学合理的防渗加固方案是提高堤坝稳固性的重要举措,可以从根本上降低堤坝渗漏问题。
3.2 高压喷射防渗墙的优化
采用高压喷射注浆技术是避免堤坝防渗的重要措施之一。高压喷射注浆技术将注浆管插至土层,在喷嘴中产生的高压射流冲击土层。被冲击细碎的土层与浆液进行混合。混合后的硬化的浆液和土层可以增强防渗效果。为了提高防渗墙的稳固性,需要加固混凝土。帷幕灌浆是优化高压喷射防渗墙,加固堤坝防渗性的重要举措。采用帷幕灌浆技术需要提前钻孔,保障浆液能够与土层更好的融合。随着浆液的硬化,岩基的硬度与强度自然大大提升,从而能够起到良好的防渗加固效果。
3.3 清除滑坡,治理崩岸
堤坝滑坡现象出现的原因主要是内部渗水、上方重压、流水冲刷等。为了解决堤坝滑坡现象的出现,需要专业人员做好排水和防渗工作,提前做好堤坝的保护工作,减少堤坝滑坡对施工单位造成的经济损失。清除滑动体中主滑体后重新填筑是实际操作中经常采取的措施[6]。此外,为了保证堤坝坡体的稳固性,要对堤坝坡体进行实地勘测,并做好数据统计。堤坝产生滑坡问题是由堤坝坡岸土石下滑导致的。堤坝滑坡会造成河床变形等次生问题的出现。为了解决堤坝滑坡现象,可以在堤坝地基处与抛石之间安置防护网,阻拦土石下滑。
3.4 科学选择压力灌浆方法
由于水利建设工程的特点有所差异,要根据现场的实际施工情况选择合适的灌浆方式,保证浆液和土层的充分融合。现场专业技术人员要对现场施工的环境进行实地勘察,在综合考虑各个施工要素的情况下,选择合适的灌浆方式。对于淤泥层强度低的堤坝来说,要采用压密灌浆技术,从而提高施工质量,减少淤泥层强度对水利建设施工工程造成的影响。此外,为了提高路基的稳固性,可以采用劈裂灌浆防渗加固技术,对路基进行加固。
总而言之,在对堤坝进行基础工程建设时,专业技术人员要根据施工情况选择合适的灌浆方式。避免采用的灌浆方式与施工的地质情况不符,从而造成堤坝基础工程建设不稳固。此外,如果没有采用合适的灌浆方式,会降低施工工程的质量,增加施工单位的施工成本。
3.5 灌浆质量检验及效果评估
水利工程建设过程中的路基属于隐蔽工程。施工企业和单位应该注重检测和监管隐蔽工程的施工质量和施工效果。一旦隐蔽工程出现问题,施工单位需要重新施工。这样不仅增加了施工工作量,还增加了施工成本。同时还会造成自然资源的浪费。因此,施工人员必须要严格遵守施工方案,采用合理的方式进行灌浆,还要保证灌浆质量达到预期的要求和标准。
结束语:
水利工程建设作为我国的基础建设之一,不仅影响着城市居民的生活,还影响着我国国民经济发展的状况。保障堤坝的防渗性和稳固性是水利工程建设能够顺利开展的重要前提之一,影响着水利工程施工的整体效果。因此,要熟练应用和创新防渗加固技术。本文通过探究防渗加固技术为水利工程建设顺利开展和持续发展提供参考和借鉴。
参考文献:
[1]张海波. 某围堰高压喷射灌浆防渗施工技术[J]. 江西建材, 2018(2):89-90.
[2]金鑫. 水利工程大坝防渗面板的施工技术分析[J]. 建材与装饰, 2019(2):287-288.
[3]陈虹.水利工程堤坝防渗加固施工技术分析[J].科技经济市场,2019(09):11-12.
[4]马永收. 水利工程堤防防渗施工技术解析[J]. 工程技术研究, 2019(14).
[5]杨传胜. 试论水利工程堤防防渗施工技术探究[J]. 吉林农业(17).
[6]沈福学. 帷幕灌浆施工技术在水利工程大坝基础防渗加固处理中的应用[J]. 科学技术创新, 2018(18).