水利工程施工中堤坝防渗加固技术分析

发表时间:2020/8/10   来源:《建筑实践》2020年第8期   作者:蒋昂佐
[导读] 与一般的建筑工程项目相比,水利工程的建设更具复杂性

        摘要:与一般的建筑工程项目相比,水利工程的建设更具复杂性,其建设施工质量与周边人们的生命财产安全息息相关。堤坝作为水利工程中的重要构成,在防洪减灾方面的作用不可替代,由于堤坝长期遭受水的侵袭,导致其渗漏威胁较大,结构稳固性难以保持。因此,堤坝防渗加固是水利工程建设施工中需关注的重点。基于此,本文分析了在水利工程施工建设的过程中,堤坝防渗加固技术的具体应用,有利于对工程实践提供重要的参考。
        关键词:水利工程;堤坝建设;防渗加固技术
        水利工程建设施工的过程中,对于堤坝防渗加固的技术要求相对较高,只有保障了堤坝防渗处理的科学性、结构的稳固性,才能够充分发挥堤坝在防灾减灾方面的作用,提高水利工程的经济社会与环保效益,避免堤坝险情对周边生态、人们所造成的不利影响。堤坝防渗加固技术的应用难度相对较大,任何的水利工程项目中,都需要切实根据工程情况、堤坝结构,选择最佳的防渗加固技术,保障防渗加固处理效果。
1.水利工程堤坝险情存在的具体问题
1.1堤坝工程中出现渗透破坏现象
        堤坝作为水利工程中的一类基础性结构,在实际的设计施工过程中,一般都有着极为明确的要求与规定。通常情况下,堤坝工程的下部主要为岩石结构,由于整个堤坝长期受到水流冲刷作用的影响,使得堤坝的结构稳固性常常难以保持。具体来说,水流的冲刷使得堤坝下部的岩石颗粒出现了明显的变质情况,而这一情况加快了岩石结构的破坏,堤坝面临着一定的结构威胁。此外,水流冲击还使得堤坝本身的抗剪强度逐步降低,在结构中极易出现各种的裂缝、变形情况,当裂缝出现以后,这些裂缝会成为水流通道,造成严重的渗漏水问题、结构破坏严重。
1.2堤坝工程出现渗透变形问题
        一旦堤坝在出现了渗漏水问题以后,如果这些渗漏问题没有得到彻底的根治,渗漏水不断向内部结构的入侵使得堤坝的内部结构遭到破坏,堤坝的结构稳定性与安全性无法保持。渗漏变形同样是堤坝面临的一个突出问题,这种情况对堤坝、水利工程功能的实现极为不利,如果处于洪水期,将会对周边及下游人们的生产生活产生极大的威胁。
2.水利工程施工中堤坝防渗加固处理技术
2.1渗漏涌水处理技术
        堤坝涌水同样是堤坝最为常见的一种问题,属于一种严重的灾害。从当前水利事业的发展现状来看,在堤坝出现涌水事故以后,可以采用的应急处理技术相对有限,这种技术局限性使得一旦出现了此类事故,将会造成巨大的生命与财产损失。堤坝涌水的技术难题主要是水反应材料会造成涌水冲散现象,比如,以日本核电站泄漏为例,水反应材料的应用实现了封堵处理。当然,在很多的水利工程堤坝涌水问题的处理上,会利用高聚物材料,来保障水反应、膨胀扩散机理发挥作用。
2.1.1导管注浆措施
        如果堤坝的渗漏主要为局部渗漏,针对这种渗漏问题的处理,导管注浆法更为适用,在具体的应用过程中,需将一定量的高聚物注浆材料布设在特定的位置,并使得这些材料逐步膨胀,通过材料的膨胀机理来对土体空隙、接触缝隙加以有效的填充[1]。导管注浆法的应用中,主要的技术机理是挤密作用的存在,通过这一技术,使得土体的密实度大大提升,在堤坝上形成了更为完整的防渗结构,在坝基、坝肩渗漏与涵闸渗漏问题的处理上,导管注浆法的应用相对较多。
2.1.2膜袋注浆以及封堵管涌措施
        膜袋注浆与封堵管涌方式的应用过程中,由于膜袋具有一定的膨胀作用,在这一作用下,能够实现对涌水的高效缝补,随后利用一定的注浆材料,通过袋内膨胀作用,发挥其对管涌入口的填充作用,达到良好的防渗处理效果。


2.2防渗墙技术
2.2.1高压喷射方法
        高压喷射技术的应用过程中,对于专业设备的依赖性非常高,只有保障了高压喷浆机械设备的科学应用,才能够充分利用此技术来实现良好的防渗处理效果。由于高压喷浆机械设备的特殊性,使得在设备的运行过程中,经由喷嘴喷出的水泥浆液能够在高压冲击力的作用下对坝基基部的覆盖物产生一定的影响,逐步灌入到坝基底部,通过水泥浆与砂砾、土体的充分混合,形成混合防渗墙结构,达到阻水、防渗的目的[2]。在当前水利事业的逐步发展过程中,高压喷射法的应用相对较多,随着技术的进步,这项技术必将得到更为广泛的应用与推广。
2.2.2自凝灰浆法
        自凝灰浆法的出现相对较晚,在我国国内的技术发展水平十分有限,尚处于技术的探索阶段。在水利工程堤坝防渗施工过程中,自凝灰浆法的应用过程中,需在水泥与膨润土中添加一定量的缓凝剂,进而形成自制灰浆,在施工过程中,将自凝灰浆注入到渗漏位置,在经过一段时间的凝固以后,就可以形成防渗墙[3]。但是,在此技术的应用过程中涉及了造孔环节,且要保障造孔作业要在灰浆没有完全凝固之前完成。
2.2.3水泥搅拌桩法
        水泥搅拌桩法的应用相对较多,搅拌机是技术应用的关键设备,通过搅拌机能够对水泥加以充分、均匀搅拌,由于搅拌过程中水泥会与土体产生一定的化学反应,在凝结以后会形成加固的防渗墙结构。在填充砂砾、土质地基中,这种技术的应用效果十分显著。
2.3灌浆防渗措施
2.3.1劈裂式帷幕灌浆技术
        劈裂式帷幕灌浆技术的应用过程中,能够实现对堤身的加固与防渗处理。在实际的施工过程中,由于堤坝坝体常常存在着结构、曲直程度等的差异性,这些差异性使得在此技术的应用过程中,钻机采用形式也需要结合其坝体来选择。如果是浅孔钻机,在布孔时一般要采用梅花形布置的方式,沿着堤坝直线由顶部向外钻孔1.5m,并要将孔与孔之间的距离控制在3m左右。在实际的工程建设过程中,如果要应用这种技术,在施工过程中还需要结合堤坝的具体情况来选择,比如,一些堤坝会采用直线布孔的方式,而在此布孔方式下,灌浆需采用自下而上的方式,逐步注浆,缓解注浆压力[4]。
2.3.2低压速凝式灌浆法
        如果针对的是高危水位的堤坝抢险作业,在实际的防渗加固处理时可以充分应用低压速凝式灌浆法来实现。在具体的技术应用过程中,需结合管涌情况来进行钻孔的科学设定,首先向孔内灌注水泥浆,当水泥浆膨胀达到一定的压力条件下,在其中添加一定量的膨胀物质,增大管涌内的阻力,避免水泥浆的流出,在一些必要条件下甚至需添加一定的速凝剂,以使得水泥浆能够快速凝结,实现管涌情况的有效处理。
2.3.4灌浆加固措施
        如果为浆砌石重力坝,在实际的防渗加固处理时,可以选用灌浆加固技术,技术应用的关键是对坝上油面灌浆加以加固处理,以抑制漏洞或者裂缝的扩展,使得坝体更为稳固,具有更好的防渗性能。如果坝体的稳定性较差,将会造成极为严重的威胁,比如,下游位置的不牢固可能会造成斜孔、水平孔等各种问题。
结束语:
        水利工程项目中,对于堤坝的防渗处理极为关键,在当前的技术背景下,防渗加固技术日益多样且成熟,各个堤坝的防渗处理过程中,都需要从自身的情况出发,选择效果最佳的防渗加固技术,发挥堤坝在抗洪抢险方面的重要作用。
参考文献:
[1]来效飞,殷倩.水利工程施工中堤坝防渗加固技术[J].中国室内装饰装修天地,2019,000(017):380.
[2]张郁忠.水利工程施工中堤坝防渗加固技术的应用[J].建筑技术开发,2017,044(001):105-106.
[3]田芸,刘贵敏.水利工程施工中堤坝防渗加固技术应用研究[J].江西建材,2016,183(06):134.
[4]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.
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