水利工程中坝体防渗技术方案的优化策略浅谈

发表时间:2020/10/13   来源:《城镇建设》2020年20期   作者:李婷
[导读] 随着城市化进程的加快与人们生活质量的提升,
        李婷
        塔城市水资源中心  新疆塔城  834700
        摘要:随着城市化进程的加快与人们生活质量的提升,水利工程则发挥着重要作用,同时也推动水利工程建设规模不断扩大。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。现实工程施工中,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;施工技术优化
        引言
        水利工程的建筑以及维修养护对水电的提供和其抵御洪涝灾害的性能有着直接作用。但很多水利工程通过长久的使用,或多或少的存在一些毛病,包含坝体缝隙、滑坡以及渗漏损坏等,特别是以渗漏损坏为主,因此坝体的防止渗漏技术是坝体修理以及养护的关键作业。
        1水利工程中土石坝的概念
        针对土石坝而言,混合土料、石料与混合料,通过碾压操作等,建立起挡水坝。对于坝体而言,所应用的主要材料是其性质的决定性因素,利用土料以及砂砾建造成土坝。如果主要应用石料这一种材料,那么建造成的石坝,但是将土料和石料混为一体而建造成的是土石坝。近些年土石坝技术飞速发展,广泛应用于水利水电施工中,并取得良好成果。在建造土石坝的过程中,主要应用两种材料,一种是土粒,另一种是砂石,我国地大物博,资源非常丰富,在工程建设过程中,通过实施各项作业,主要包括灌注以及抛填等,以此混合土料与石料,从而形成最佳挡水形状,应用水利坝体挡水工程。在长年实践的基础上,持续改善施工技术以及设计方案,并加大创新力度。
        2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。
        3土石坝病害
        土石坝病害指土石坝及相关建筑物发生质量缺陷,主要原因为土石坝水库建造时,因地质水文资料不齐全,施工质量控制不当等。土石坝病害可归纳为渗漏性病害及结构性病害。渗漏性病害主要包括坝体渗漏,涵洞周围渗漏等。结构性病害主要包括沉降,滑坡及溢洪道问题等。坝体裂缝,上游护坡冲刷等造成的破坏占比较大。土石坝变形主要分为施工蓄水期与土石坝后期变形。土石坝后期变形对防渗体的裂缝有很大的影响,土石坝后期变形主要因不均匀沉降造成。防渗体一般采用粘土心墙及钢筋混凝土面板,引起垂直于坝轴线方向平行方向的防渗体开裂。坝体因受到波浪冲击使上游护坡冲刷导致土石坝病害。
        4土石坝防渗处理技术
        4.1深层深层搅拌桩防渗墙技术
        深层搅拌桩防渗墙技术是近几年发展起来的一种防渗修补加固技术,采用一种特殊的浅层,充分搅拌桩机在钻头旋转和搅动时将建筑泥浆喷入土壤中。喷入泥浆层的桩包括水泥浆和原始土壤。抗混凝土系统的抗压强度比纯天然土的抗压强度高得多。渗透率调节系数小,完整性和水控性好。桩身重叠成一排,逐渐形成两个连续的壁,在防渗方面起到了很好的作用。该技术具有防渗效果好,成本低,适用范围广,效率低等最大优点。

可广泛应用于中国的河堤、大坝等渗流截留和改造工程,具有较成熟的现场施工和运行经验。超出应用范围的是砾石粒径小于5cm的粘土,沙子,粉质粘土和砂土层,唯一的壁厚不应为18m,快速渗透系数1K<1-6cm/s。
        4.2防渗帷幕灌浆技术
        防渗帷幕灌筑措施适合在卵砾结构中使用,大多使用粘土加入一些水泥的混合浆液开展灌筑。因为地理状况的制约,没办法有效的掌控浆液的填筑范畴,致使卵砾结构灌筑不能够形成单独的孔洞,所以要借助别的手段来实现灌筑。所以,现在这种方式使用的不多,只是在出现集中渗漏的位置开展防渗处置的状况下。
        4.3控制性灌浆技术
        伴随着灌筑措施越来越成熟,研究开发出了一种新式的改良灌筑措施,就是最近几年使用的控制性灌筑措施,其是对以往灌筑措施的弥补以及调节。在确保灌筑品质以及成果的条件下,经过掌控灌筑的流量以及压强,有用的控制灌筑的规模,节省建筑时间,提升建筑成效和减少投入费用。
        4.4土工合成材料防渗
        土工合成材料是新型合成建材,广泛应用于各种岩土工程,可分为土工膜,土工布与复合土工膜,土工布透水,世界各国都非常重视土工合成材料技术的发展,土工合成材料防渗主要应用于土坝的防渗斜墙等方面。土工合成材料技术在土石坝除险加固防渗领域具有明显的优越性。土工膜由高分子聚合物制成,土工膜具有抗腐蚀与老化等优点,广泛应用于地铁,园林等工程领域防渗。复合土工膜具有延伸性能耗,耐腐蚀等特点。主要应用于加筋防渗工程。复合土工膜在污水等非正常环境条件下工作寿命可达40年。
        4.5压喷射防渗技术
        60年代,日本创造了全新的高压喷射灌浆技术,在水利工程防渗领域广泛应用,我国自70年代引进高压喷射灌浆技术,工程师不断研究创新,使高压喷射灌浆技术理论日益成熟。高压喷射灌浆利用机械钻孔,将喷嘴放置孔内,利用喷射流冲击土体,使孔壁附近土粒脱落,浆液土粒混合物凝固后形成稳定的防渗体。高压喷射灌浆在工程实践中主要分为定喷,摆喷与旋喷三种形式。其优点是固壁泥浆不乱扩散,提高了城墙效率,成孔保障率高,机具磨损少,施工速度快。地下水流速度较大,效果更突出。高压喷射灌浆防渗技术不需对地基开挖。缺点是对底层敏感性强,缺少可靠的检查方法,可用于地基覆盖层等防渗。
        4.6回填黏土防渗墙
        在大坝的渗漏范围内,使用一组井对粘土的防渗墙进行回填,然后通过冲击抓取锥或人工操作将原始的大坝主体抓住,以形成垂直井,然后对粘土进行回填,压实并形成,并形成连续的粘土芯壁,可以压实井壁周围的填充物,增加其密度,并提高防渗技术能力。在回填过程中,井口不得积水,以基本保证回填的整体质量,因为粘土井柱的建造受到地下水位变化的极大影响,项目建设过程中对水库水位无限制。
        结语
        总之,水利工程建设水平的不断提高,进一步为国家经济发展奠定良好基础。作为施工技术人员,在有效的开展施工实践研究过程,应该不断进行施工技术创新与实践,这样才利于全面提高水利工程建设效率。通过本文对土石坝坝体施工技术的分析,总结了有效的技术手段,希望分析能够不断提高水利工程土石坝坝体施工质量。
        参考文献
        [1]施瑞庭.水利工程土石坝枢纽设计中的要点初探.中国标准化,2019(10).
        [2]伍韵莹.某病险水库土石坝加固后渗流及坝坡稳定分析.吉林水利,2019(6).
        [3]谢祥明,郭磊.高温地区碾压混凝土重力坝的施工期温度裂缝控制.天津大学学报,2019(22).
        [4]宋丽锋,王守敏.水利工程中坝体防渗技术方案的优化.科技创新与应用,2019(30).
        
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