水利工程堤防防渗施工技术的应用 刘晓恒

发表时间:2020/12/9   来源:《基层建设》2020年第23期   作者:刘晓恒1王红强2
[导读] 摘要:水利工程的稳定性必须得到保障,堤防防渗是保证整体结构稳定性的关键,但在长期浸水的环境下易出现质量问题,从而发生渗漏。
        1开封第二黄河河务局  河南开封  4751002开封黄河河务局柳园口渠首闸管理处  河南开封  475000
        摘要:水利工程的稳定性必须得到保障,堤防防渗是保证整体结构稳定性的关键,但在长期浸水的环境下易出现质量问题,从而发生渗漏。对此,需要选择合适的防渗技术,切实提高堤防防渗水平。
        关键词:水利工程;堤防;防渗施工技术;应用
        1水利工程堤防防渗技术的重要性和作用
        水资源对我国乃至全世界都有着非常重要的作用,是人类赖以生存的基础。虽然地球上有如此多的水,但是很多并不能得到有效的开采,所以水利工程建设在人民的生活和工业生产中显得尤为重要。在人们日常生活中,最常见的堤防方式是利用庞大的建筑物阻挡洪水,其主要作用就是预防洪水的突然来临,并减小洪水的破坏能力,这样在一定程度上就能控制洪水泛滥,从而保证当地人民的正常生活和生命财产安全,也能保证当地的各种生产活动顺利开展。除此之外,在水利工程中,堤防也能起到控制洪水的作用,可将洪水控制在流道内,这样就可提高洪水的流速,将流沙控制在底部。另一个作用就是通过堤防灌溉农田,不仅控制了洪水,还在一定程度上提高了当地农产品的产量,对人们的日常生活有着非常重要的意义。但是此工程有着较高的质量要求,堤防防渗不仅要增加水利工程的防渗能力,更重要的是提高整个工程的安全性及可靠性,所以要对此引起足够的重视。
        2水利工程渗漏原因
        2.1工程设计不合理
        设计是水利的第一道关,有了设计图才能开展相关工程施工建设,设计图纸与工程质量有着极其密切的联系,若是设计出现了问题,会影响施工整体的质量,从而导致渗漏问题的出现。有些设计人员只凭借数据或经验展开设计,缺乏对工程所在地地势、地貌的详细的考察,对天气、施工环境等不可控制因素也未进行仔细的调研分析,导致设计标准不符合相关规范,设计成果不符合实际情况,施工阶段往往需要进行设计变更,从而为工程渗漏问题埋下隐患。
        2.2施工管理不当
        一般而言水利工程项目的规模都相当大,战线长,涉及区域广。水利工程项目签订施工协议后,施工单位通常会根据项目标段或施工内容把这些工程分包给不同的施工企业去完成。这种施工模式导致施工单位无法对各个施工企业进行实时管理,且施工单位也很难为各个施工企业提供专业技术人员进行施工技术指导,监理人员也无法对整个工程的施工质量进行监督,导致各施工企业施工质量无法得到保障,工程质量水平也参差不齐。正常的情况下,在防渗项目施工前施工单位均需派专业技术人员对渗漏问题进行实地检测,但有些施工单位对检测工作不重视,或检测水平达不到保证工程质量的要求,导致工程质量得不到保证。因此,施工过程中管理不够完善也会造成工程质量存在问题,进而导致渗漏问题的出现。
        3水利工程堤防防渗技术应用
        3.1混凝土防渗漏墙施工技术
        这项技术在施工过程中基本不会产生噪声,发出的声音非常小,不会对在场的施工人员造成困扰,而且其原材料是环保无污染的,对环境也非常友好,不会对环境造成大的影响,最重要的是其防水功能较好,所以这项技术在我国的水利工程施工过程中得到了人们的大力推广及青睐,不足的是这项技术非常复杂,施工难度较高,而且在地下进行操作,对于施工过程中的安全性就无法提供太多保障。
        3.2灌浆防渗施工技术
        在水利工程堤防防渗施工过程中,从地方灌浆防渗施工形式下出发,主要包括以下两种形式:第一,帷幕灌浆防渗。要想能够充分发挥出帷幕灌浆防渗形式的价值,那么在实际的项目操作当中,施工人员必须要以行业操作规范为出发点,做好浆液的配置工作,促使浆液达到较高质量标准的同时,也体现出良好的流动性特点。

在施工人员完成浆液配置工序以后,还需要找出岩缝区域,借助专业的钻孔设备以及工艺将浆液压入其中,静置一段时间,待其达到凝固后,还需要提高基岩部分的强度值,由此一来才能够确保整体基岩结构具有较强的防渗性能。通过实际调查发现,当前灌浆技术形式主要有孔口封闭灌浆、GIN灌浆法、纯压式灌浆法,不同地区的水利工程施工现场条件存在较大的差异性,此时施工单位需要提前组织专业的技术人员,详细的勘查施工现场地形以及地质等部分,确定好合理的灌浆技术形式,严格按照行业要求开展一系列的施工处理;第二,劈裂灌浆防渗。所谓的劈裂灌浆防渗技术形式,主要就是施工人员借助浆液形成的较大压力,促使坝身部分形成有效的缝隙,然后将配置好的浆液注入到缝隙当中,进而整合有着垂直或者是纵向的防渗帷幕,最终能够起到抑制渗透的目标。在实际操作环节当中,施工人员从堤坝的轴线部分下出发,做好孔洞的设置工作,然后整合存在的较大压力,对产生的缝隙实施灌浆处理,等到一段浆液凝固以后,施工人员就会得到防渗的坝体结构。此时施工手段因为需要的材料比较常见,能够控制好施工单位成本投入量的同时,也不会对环境造成极大的威胁。最为关键的是,施工人员能够在已经存在的坝体部分上面,对其实施合理的调整处理,与其他技术形式相比较,自然有着一定的简单性特点。
        3.3高压喷射防渗墙
        高压喷射防渗墙现阶段更多应用在堤防加固施工中,是一种依托于先进设备开展的防渗墙建设方式。具备原料成本低、工艺流程简单,施工噪声小、施工时间短、防渗效果好等优势,是现代技术条件下较为理想的堤防防渗施工技术手段。其技术流程与常规防渗墙建立类似,即通过钻孔、清空、灌浆、施工检验等流程完成防渗施工。但不同的是其施工进程中以高压的形式将浆液灌注到土层当中,最终形成的防渗墙是浆液与周边土粒的综合产物,整体性较强,在防渗墙修补中使用不会产生与原有墙体连接不紧密的隐患。目前我国常见的高压喷射施工技术有定向喷射、摆动喷射与旋转喷射。不同喷射方式最终形成墙体的形状不同,应用的施工环境也有所差别。高压喷射施工质量控制措施主要有:第一,桩位控制。由于现阶段高压喷射施工技术更多应用在特定位置防渗墙加固与修补,桩位必须得到较高质量的控制,避免桩柱错位导致局部渗水现象依旧存在;第二,垂直度控制,主要指钻孔进程中保证孔隙的垂直,保证浆液喷射位置的准确,保证防渗墙修补施工的质量;第三,浆液配比控制,防渗墙体灌注中常见的质量控制措施,需要结合施工状况针对性确定;第四,速度控制。主要指保证浆液提升速度的均匀,以保证最终灌注墙体厚度的均匀;第五,浆液回灌,主要指浆液凝固进程中会产生不同程度的墙体收缩,需要通过一定措施将返浆重新引回孔隙之中,直至浆液表面不再下沉。
        3.4劈裂灌浆防渗
        劈裂灌浆主要指利用高压液体冲击力,将已有堤防或者防渗墙功能缺失位置进行整体破坏,而后注入高强度浆液形成新的防渗墙,提升堤防防渗能力。劈裂灌浆防渗的基础原理为由于坝体对称性,与非集中降雨时段坝体两端水位的对称性,坝体整体受力平衡,因此,劈裂时,裂缝会沿纵向垂直延伸而不是直接导致坝体出现裂纹。同样,在浆液灌注完成之后,也由于平衡力的存在,浆液凝固进程中会承受四周的挤压力,进而使建浇筑墙体与原有墙体形成整体结构,不会形成局部缝隙,实现堤防防渗功能的增强。劈裂灌浆防渗技术施工进程中是对坝体的先破坏、后修补,因此,施工进程中要注意:第一,分段展开施工,避免同时对坝体造成过大破坏,影响坝体稳定性;第二,劈裂时要注重保持裂缝的宽度,确保坝体的安全;第三,出于施工进程中坝体的安全性考虑,需要分次灌浆,理论上单孔灌注次数不得小于五次。此外。虽然理论上劈裂灌浆技术适用于多种情况,但其在实际施工中使用范围是受限制的,通常只应用在如下情况当中:第一,松堆土坝;第二,坝体浸润线过高;第三,坝体自身存在裂缝或者弱应力区;第四,施工处带有软弱带或者透水地层;第五,坝体遭受生物侵蚀严重,内部多洞穴。
        4结语:水利工程的运营环境复杂,堤防工程是保证工程主体结构稳定性的关键,防渗技术的选择至关重要。作为施工单位,需要紧密结合工程需求以及现场作业情况,从技术可行性、安全性、经济效益性等方面进行比选,挑选合适的施工技术,并依据规范将其落实到位,从而提高堤防防渗水平,保证周边居民的安全。
        参考文献:
        [1]李伟.水利工程堤防防渗施工技术应用研究[J].科技风,2020(07):127.
        [2]龚飞龙,袁丽丽.水利工程防渗处理中的灌浆施工技术分析[J].建材与装饰,2020(07):36-37.
        [3]吴晓燕.水利工程中水库堤坝防渗施工技术分析[J].中国高新科技,2020(04):50-51.
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