摘要:在水利工程修建中,堤坝建设是基础,占整个工程的80%-90%。目前,不少堤坝兴建于20世纪六七十年代。有的堤坝由于年久失修,或多或少出现渗漏现象。在渗漏过程中,渗透水流破环了坝体岩土中的颗粒结构和土壤粘性,严重影响了堤坝的稳定性,甚至造成堤坝破坏。为了清除堤坝中存在的安全隐患,增强堤坝的防洪抗洪能力,提高使用效率,对堤坝进行防渗加固是必不可少的环节和步骤。在此,笔者就水利工程中堤坝防渗加固做一分析。
关键词:水利工程;堤坝建设;防渗加固
1 引言
水利工程建设中提高堤坝防渗加固能力是必要的,为此,相关工作人员应该结合有效的技术措施,不断探索更加完善的施工方法,以促进水利工程施工水平不断提高。本文通过进一步研究,提出了相关的技术措施,旨在提高水利工程建设水平。
2 水利工程堤坝险情分析
水利工程的基础环节便是堤坝,其不仅是保证工程质量的基础部分,更是技术操作的关键部位。在施工过程中,堤坝工艺难度较大、较为复杂,若堤坝施工技术技艺水平不高将大大降低水利工程的质量水平,导致修建过程存在安全隐患。同时,受长年累月的冲刷、侵蚀等威胁,堤坝极易发生大面积受损、坑槽等问题。导致堤坝体出现滑坡、裂缝、渗透等现象,此时需要及时采用防渗加固技术提升堤坝质量,及时抑制险情。当堤坝出现严重裂缝时,会导致项目工程的整体稳定性受到影响,水量随裂缝进入坝体内部,进而腐蚀钢筋材料,导致其松动诱发坝体滑坡。堤坝渗漏的主要方式有两种分别是堤基渗漏与堤身渗漏。工艺设计不合理、施工工艺不恰当等导致地基出现渗漏、同时地基结构的不稳定性、刚度较差等也会导致基地发生渗漏;施工中采用石块、细砂等密度较低的材质进行施工时,堤身与堤基之间存在较大缝隙,导致施工不达标,结构稳定性差,发生渗漏问题。侧漏则在一般工程中均有发生。
3 水利工程施工中堤坝防渗加固技术分析
3.1渗漏涌水处理技术 实践中可以看到,一旦堤坝出现涌水问题,则会造成各种突发性事故或者灾害。从目前国内外研究现状而言,涌水应急抢险过程中可采用的技术手段有限,技术瓶颈主要体现在水反应材料会导致涌水冲散;比如,日本核电站建设过程中的核泄漏问题造成的影响较大,采取了一定的补救措施,水反应材料就是其中的主要封堵技术手段。就本工程和类似项目而言,作者认为应当采用高聚物材料以及施工技术方法,确保水反应以及扩散机理和膨胀扩散机理较为显著,特别是使用水下和膜袋技术等使处理效果更加显著。
3.1.1导管注浆措施
就局部渗漏问题而言,实践中多采用的是导管注浆法进行施工作业,并且将适量的高聚物注浆材料布设在预定位置并使其膨胀,以此来实现土体空隙以及接触缝隙填充之目的。就其挤密作用而言,土体可以更为密实,而且最终成为稳定、坚固的防渗体系,在防渗堵漏方面具有显著的应用效果。导管注浆技术多用于坝基、坝肩渗漏以及涵闸等位置的渗漏处理。
3.1.2膜袋注浆以及封堵管涌措施
该项技术主要利用膜袋膨胀作用对涌水进行快速封堵,并且采用适当的注浆材料进行袋内膨胀,然后填充管涌入口。膜袋注浆措施的有效应用,对管涌通道可以进行有效的封堵,以此来实现防渗漏目的。
3.2防渗墙技术
3.2.1高压喷射方法
从实践来看,该种施工技术手段主要是基于高压喷浆机械设备的应用,将水泥浆由高压喷嘴进行喷射,利用其高压冲击力对堤坝基部的覆盖物产生扰动,在喷射过程中,水泥浆灌入堤坝根基,同时对砂砾和土产生一定的搅拌作用,水泥浆凝结后会从堤坝根基向上形成一道防渗墙,从而达到阻止水渗透的效果。这项技术在施工实践中应用较为广泛,同时随着科技水平的不断提升,也为本项技术的创新发展起到了基础性的促进作用。
虽然该技术的应用难度要求不高,而且施工中的成本也相对较低,但是其整体防渗效果较为理想。
3.2.2自凝灰浆法
对于该种技术方法而言,其起步相对较晚,现阶段国内仍处于探索阶段,目前的技术仍不够成熟。就施工技术工艺而言,主要是在水泥以及膨润土中掺入适量的缓凝剂,由此制作的自制灰浆在施工时通过自凝灰浆的凝固即可形成防渗墙。需注意的是,在具体施工时若要造孔,则应当在灰浆尚未凝固前就要完成,以避免孔沿对防渗墙性能产生不利影响。
3.2.3水泥搅拌桩法
该项技术在堤坝建设过程中较为常用,其主要施工技术方法是搅拌机对水泥充分搅拌,在搅拌水泥过程中会产生一定的化学反应,而且凝结时逐渐变坚硬,这样水泥与土融合在一起,形成非常坚固的防渗墙。该项技术多用于填充砂砾以及土质地基,防渗墙防渗效果非常显著。值得一提的是,该技术广泛应用于堤坝工程,不仅可以起到很好的防渗效果,而且能够有效改善地基基础质量。
3.3灌浆防渗措施
3.3.1劈裂式帷幕灌浆技术
该项技术方法主要是基于加固堤身和有效防止堤身出现渗漏而产生的。因坝体自身曲直程度不同,钻机采用形式也存在一定的差异。对于浅孔钻机,通常采用梅花形布孔模式,沿堤坝直线由顶部向外钻孔1.5米,孔距控制在3米左右。在实践中,会基于工程项目的实际情况进行调整,上下控制在1至2米之间。在实践中,还可以选择直线布孔方法,灌浆方式为自下而上,逐渐注浆,这有利于缓解压力和有效防止灌浆时出现漏浆或者滑坡等问题。上述方法的应用,可以有效提高堤坝质量及其坚固度,以此来防止堤坝渗漏。
3.3.2低压速凝式灌浆法
该项技术方法主要应用于高危水位的堤坝抢险,并根据管涌情况合理选择钻孔。先向孔中灌注水泥浆,确保选择的水泥浆待膨胀后不超过49kPa压力,并且注入适量的膨胀物质,这样可以使管涌内阻力增大,以免水泥浆流出。同时,还可以加入适量的速凝剂,这有利于水泥浆快速凝固,然后将管涌堵塞。
3.3.3高压填充灌浆技术
针对堤基的实际情况采取高压填充的灌浆措施,可有效填充堤身漏洞。灌浆操作过程中利用50米长度的工程钻自上而下进行钻入,同时孔距保持在1.5至2.0米。由于此时需确定最佳钻孔深度,因此灌浆过程中压力需控制在127.4至166.6kPa之间,而且套管入底层时应当保持堤身干燥性。砂砾层逐渐灌入适量的水泥浆,再慢慢将其提升,从而实现填充堤身漏洞的目的。
3.3.4灌浆加固措施
该项技术多应用于浆砌石重力坝,其目的在于对坝上油面灌浆进行加固,避免漏洞以及裂缝变大,而且能够有效稳固坝体以及提高其防渗性能,从而最终增强其承载力。如果坝体不稳固,则很可能会造成非常严重的不利后果。
结束语
综上,通过对水利工程施工中堤坝防渗加固技术的具体应用进行全面介绍,例如混凝土防渗加固施工技术应用要点、堤坝灌浆防渗加固施工技术应用要点、渗漏用水治理技术应用要点等等,能够保证水利工程中的堤坝防渗加固效果得到有效提高,减少水利工程堤坝失稳现象的出现。对于水利堤坝防渗加固施工人员来讲,要根据水利工程堤坝防渗施工中经常遇到的难题,制定有效的解决方案,从而保证水利工程堤坝防渗加固施工的顺利进行。
参考文献:
[1]王云奇.水利工程堤防防渗施工技术解析[J].科学技术创新,2019(05):132-133.
[2]郑丽霞.基于极限平衡理论的堤坝边坡稳定分析[J].地下水,2019,41(01):217-219.