防渗加固技术在水利堤防工程中的具体应用王冬宁 李千行

发表时间:2020/6/29   来源:《建筑实践》2020年第5期   作者:王冬宁 李千行
[导读] 水利工程的修建和完善对于科学合理的控制引导水体、防止洪涝灾害的发生、保障人民生产生活用水的需求有着重要的意义
山东水利建设集团有限公司 山东省济宁市 272021
         水利工程的修建和完善对于科学合理的控制引导水体、防止洪涝灾害的发生、保障人民生产生活用水的需求有着重要的意义。在水利工程的施工中,防止堤坝的渗漏是一项重点工作内容,是整个水利工程的核心技术,随着科学技术的进步,在水利工程施工方面我们有了更先进的理论、技术以及设备,对于如何更好的防止堤坝的渗漏有了更为先进的处理方式。本文将会从水利工程施工现状入手,分析在目前的水利施工中存在的堤坝渗漏问题,并针对这些情况提出相应的解决措施。
         关键词:水利工程;堤坝;防渗加固技术
         水利工程是我国重要的基础建设工程,但水利工程的运行环境非常复杂,由于众多因素的影响,导致水利工程在实际运行过程中出现堤坝渗漏的问题。因此,文章针对水利工程施工中堤坝防渗加固技术应用进行研究。
1水利工程堤坝渗漏类型分析
         水利工程施工过程中堤坝出现的流土、集中渗漏等,都属于渗漏破坏,堤坝渗漏破坏的类型主要包括以下3种:(1)堤基出现渗漏,其原因是釆用砂壤土层或砂层,该种类型土层的孔隙率相对较大,若没有釆取措施进行处理,会导致堤基产生渗漏;(2)堤基和堤身接触位置出现渗漏,导致该位置出现渗漏的原因是在进行筑堤施工时,施工人员没有将基础的杂物等清理干净,存在许多杂质,导致堤坝出现渗漏;(3)堤身渗漏,其原因是材料质量不合格或材料不均匀,不符合堤坝对密实度的实际要求,如填筑材料釆用粉细材料,因粉细材料孔隙率相对较大,具有强渗透性,导致堤坝出现渗漏问题。
2堤坝防渗加固技术以及应用
2.1堤坝防渗加固技术的选择分析
         随着我国社会以及经济的发展,我国的水利工程建设在堤坝渗水病害的治理等方面已经做出了许多的探索,可供选择的堤坝防渗加固技术类型也丰富多样,但是要想获得良好的施工效果,就需要结合具体的堤坝渗水情况以及类型选择适宜的防渗加固技术。在施工技术的选择方面,一般情况下,应该遵守以下几个原则:
         (1)对于堤身渗水的防渗加固施工,如果堤坝的大环境不存在特殊性,便可以在出现渗水的堤身部位设置防渗墙,根据具体的渗水程度,增加防渗墙的厚度;
         (2)对于堤坝基础部分渗水病害的处理,在一般情况下,可以通过改良原土壤防水性能的方法,对堤坝的基础部分进行加固,通过冲击钻将基础部分较大的沙粒处理到适宜的程度,降低它的透水性,进而达到治理渗水病害的目的。
2.2混凝土防渗加固技术
         混凝土防渗加固技术是当前应用较为广泛的一种技术,利用混凝土进行加固,可以改善土壤的透水性能,起到防渗加固的效果,现在最常用到的几种混凝土加固技术为帷幕灌浆法、自凝灰浆防渗墙法、高压喷射防渗墙法。
         (1)帷幕灌浆法的应用。在帷幕灌浆的应用中最主要的是对浆液的比例进行调和,因为浆液本身就具有胶凝性以及流动性,在通过一定的比例调和之后,会增加其附着性,在调配完浆液之后,通过钻孔将其压至岩层的缝隙中,浆液在岩石的缝隙中会自动胶结硬化,通过浆液的胶结硬化能够极大地改善岩层的性能,提升岩层的硬度以及强度,进而达到了防渗的目的。当前我国最常使用的是孔口封闭灌浆的方法。
         (2)高压喷射防渗加固。高压喷射防渗的方法主要是借助高压射流的冲击力,将水泥混凝土浆液喷射覆盖于坝基层面,在喷射的同时,向坝基部分灌入水泥浆液,通过两者的相互胶凝作用,提升坝基出的防渗水性能,并且能够在坝基层面形成一道防渗墙,能够有效地避免水泥的渗透。
         (3)自凝灰浆防渗墙的方法。使用此方法治理堤坝渗水病害的原理,主要是通过对水泥、混凝土以及膨润土之间的调和,最终生成自凝灰这种防渗水的材料,以起到防渗加固的作用。


2.3堤坝灌浆防渗技术
         堤坝灌浆防渗技术在水利工程堤坝防渗加固的施工中也被广泛应用,并且具有良好的使用效果。本文主要对劈裂式帷幕灌浆的施工要点进行分析。
         应用劈裂式帷幕灌浆技术的主要原理是通过对堤身的加固,实现堤身防渗漏的目的。在施工过程中,需要根据具体的堤坝曲直程度,使用轻便灵活的钻具,通过梅花布孔的方式,在堤坝的合理间距处布孔,将泥浆由下而上灌入孔内,通过灌浆加固的方法有效地改善堤坝的渗水问题。但是使用灌浆加固的方法,在堤坝的基层形成稳固的防渗水的体系,虽然能起到非常显著的方渗水效果,不过对堤坝的施工类型以及原料也有一定的要求,因此,它最常用于浆砌石重力坝中,通过在坝面的上游进行集中式的灌浆,可以使浆液进入到岩层的缝隙,让堤坝的结构更加稳固,从整体上提升堤坝的防渗水性。
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
         在水利工程施工中若要做好堤坝的防渗加固,首先要做的就是对堤坝防渗加固体系的优化,落实堤坝加固方案。一方面是对于堤坝防渗加固体系的优化,例如对于堤坝灌浆防渗体系的优化,主要是对于劈裂式灌浆法的优化,这种优化措施的应用需要相关工作人员依据堤坝自身弯曲程度的不同选择不同的工具,提高水利工程施工效率,通过对堤身的加固,从而避免堤坝出现渗漏的情况。另一方面是需要落实堤坝防渗加固方案,进而将水利工程堤坝防渗措施的应用发挥到最大效益。首先要做的就是对我国目前在堤坝防渗工作中出现的诸多问题进行深层次的分析,并针对不同的问题寻找行之有效的解决方案;其次是要依照堤坝防渗加固的处理规则,采用不同的堤坝防渗加固处理技术;此外需要做好施工前的预防工作,像是防渗以及灌浆这种很常见的预防做工,以及对于滑坡问题的处理。通过这两方面的措施,从根本上对堤坝的防渗加固进行建设,进而有效加强堤坝整体强度。
3.2高压喷射防渗墙的优化
         在水利工程施工中,高压喷射防渗墙技术是防止堤坝渗漏的一种重要施工手段,此技术在施工过程中,可以通过高压射流冲击技术的采用,保证水泥浆得到良好的灌输,使灌地层的颗粒与浆液紧密的结合,进而不断加强防渗墙加固的效果。与此同时,需要对塑性混凝土墙进行加固,充分提高防渗墙的强度。对于堤坝的防渗加固工作来说,很多情况下都是采取帷幕灌浆的形式。为确保水利施工工作能够顺利进行。需要提前进行做好钻孔工作,用以确保浆液得以高效率的灌输到岩层缝孔之中,待到浆液逐渐硬化后,整个水利工程岩基的硬度就会大幅度提高,进而对堤坝进行有效的加固、提高堤坝的防渗效果。
3.3清除滑坡,治理崩岸
         由于内部的渗水、来自上方的重压或是流水冲刷等原因的存在,导致堤坝会发生滑坡现象。当堤坝发生滑坡现象时,首先要做的就是做好堤坝的排水和防渗工作,遵循固脚压重以及削坡减载的原则,必须及时地做好前截后导的措施,减轻堤坝滑坡带来的损失。在实际操作中常常采取清除滑动体中主滑体(主滑体指的是位于最危险的圆弧圆心上方的土体),接着重新进行填筑的方式。此外,稳定精细的计算、增加阻滑体的重量也是提高堤坝坡体稳定性的一种有效方式。除开滑坡之外,崩岸的治理也是提高堤坝防渗能力的一种重要措施,崩岸的产生主要是由于重力作用,使得堤坝坡岸的土石产生崩塌、崩落甚至滑坡的现象。一般情况下崩岸一般有阶梯状崩塌、弧形坐崩以及条形倒崩等几种形式。崩岸的发生会造成河床发生横向的变形,因此需要注重对于崩岸的处理。目前来说,对于崩岸的治理主要采取抛石护坡的方式。有一点值得注意的是在进行抛石护坡工程的时候需要在堤基与抛石之间铺设一层土工织物反滤层。此外,还可以通过木桩、沉排、丁坝、钢板桩等方式来治理崩岸。
4结束语
         综上所述,水利工程建设项目作为一项利国利民的重要基础建设,在堤坝的工作中总会受到外界的影响与干扰,致使堤坝出现了一些渗漏的现象。因此,在水利工程施工的过程中要提前做好防渗加固工作,以此来防止渗漏发生,尤其要注重工程的功能性、可实施性、经济性和环境安全性,以此选择合适的防渗技术,从而尽量减少渗漏现象的发生,保证水利工程的安全和稳定运行。
参考文献
[1]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(8):200.
[2]李海艳.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].河南科技,2017(15):94-95.
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