水利工程中坝体防渗技术方案的优化策略浅谈 朱攀攀

发表时间:2020/12/15   来源:《基层建设》2020年第24期   作者:朱攀攀
[导读] 摘要:近年来,我国的水利工程建设有了很大进展,其坝体防渗技术也越来越先进。
        中国葛洲坝集团市政工程有限公司  湖北宜昌  44300
        摘要:近年来,我国的水利工程建设有了很大进展,其坝体防渗技术也越来越先进。堤防是水利工程中直接与水接触的位置之一,需要具备较高的防渗能力。本文详细论述并分析了现代工程背景中常见的防渗施工技术,旨在提升水利工程中各种防渗施工技术的应用深度,保证我国水利工程的稳定性与功能发挥。
        关键词:水利工程;堤防;防渗施工
        引言
        水利工程作为一项民生工程,具有控制水流、防止洪涝灾害、调节和分配水资源的作用,肩负着消除水害和开发利用水资源的重要使命,其质量安全性关乎国家发展和社会进步。水利工程运行过程中面临的渗漏问题,不但降低了水资源利用效率,造成了严重的水资源浪费问题,还影响了工程效益的发挥,甚至缩短了工程使用寿命。为了提高水利工程的安全性和耐久性,满足人们的生产生活用水需求,应高度重视防渗技术在水利工程施工中的应用。
        1防渗施工技术在水利工程中应用的重要性
        (1)防渗技术的应用可以大幅度提升水利工程的安全性与稳定性。水利工程与其他工程施工有一定的不同,其施工条件更加复杂,水利工程面对的地质地形条件更加复杂,施工工序更多,应用的施工技术更多,整个施工周期长,这导致施工过程中存在很大的风险,很容易对施工质量造成较大的影响,其中的渗漏问题对施工质量的影响值得特别注意。(2)防渗技术的应用可以大幅度提升水利工程的经济效益与社会效益。近年来,伴随经济的快速增长,生态环境被极大地破坏,水资源的破坏程度更大,这对人们生产生活产生了很大的影响,随着我国对“三农”问题的逐渐重视,水利工程施工质量显得尤为关键。应用防渗技术可以对水资源进行分流储备,有效预防洪水泛滥,同时可以提升整个水利工程的抗震性与防渗性,能实现水利工程的长期有效应用,大幅度提升了水利工程的经济效益与社会效益。。
        2土石坝渗漏原因
        坝体渗漏的原因有多种,同一坝体中可能存在多种原因,其主要原因有加高坝体施工中,新旧防渗体衔接不严,坝体经多次扩建后,新老放身体衔接不严密。需要定期维护。浸润线抬高使下游坝坡失稳,已建成的坝体中,长存在实际浸润线比设计值高,导致坝体下游坡面处于浸润状态影响坝体的稳定性。斜墙裂缝漏水会引起坝体渗漏,心墙是防渗设施,与其他坝体部分填土料不同,在一定作用下产生变形不同,导致心墙开裂。由于渗透水力坡降冲刷心墙,带走防渗土料,使防渗体失去作用。
        3土石坝防渗处理技术
        3.1混凝土防渗墙施工
        混凝土防渗墙施工是松散透水地基垂直防渗处理的主要方式,也是现阶段仍然大范围应用的技术流程中产生最早的形式,起源于上世纪五十年代的德国,我国在1958年正式研究出适宜我国施工环境的混凝土防渗墙技术方案,并投入使用。经过多年的发展,混凝土防渗墙施工已经形成一套较为成熟的施工方案与技术标准,可靠性极高。混凝土防渗墙基础施工流程为钻孔、清孔换浆、终孔验收、混凝土墙浇筑、工程质量验收与防渗体连接处理。其中较为特殊的施工流程是清孔换浆。清孔换浆的主要目的为将钻孔进程中产生岩屑与砂砾泥浆置换成为预先配比好的泥浆,同时清理空隙中附着的岩石碎屑与泥土,保证后续混凝土墙浇筑进程中,不同施工阶段的墙体之间、墙体与坝基之间连接的紧密性,确保混凝土防渗墙的质量,避免堤防渗水的现象产生。混凝土防渗墙防渗作用发挥的主体为施工中浇筑的墙体,因此,工程质量的重要保障为浆液配比的质量,通常混凝土应选择带有强度适宜、防渗标号较高、弹性模量较低特点的品种,拌合料选取的主要标准为高和易度与高坍落度。同时,混凝土灌注进程中要注意控制速度,避免坝体开裂。由于采用分段施工方案,墙体连接是堤防防渗功能保障的关键,施工中必须采取较高的重视程度,且进行对此质量检验。

混凝土防渗墙主要可划分为:第一,圆桩柱型,是混凝土防渗墙产生初期应用最为广泛的方式,但该种方式浇筑墙体接缝较多,有效厚度较低,最终防渗质量难以得到保证,基本不会出现在现代施工中;第二,墙板型,套接厚度与墙体厚度一致,整体性较强,多用于60米以下的混凝土强浇筑;第三,墙板桩柱混合型,连接处厚度可与墙体中间厚度等同,稳定性与防渗功能较强,在深度大于60米的墙体浇筑中应用较多。
        3.2灌浆防渗技术
        灌浆技术最早应用于软基防渗,主要是利用压力将浆液填注于地层裂隙或孔隙间,通过隔断渗漏途径达到防渗效果的技术手段。其技术优势为施工进度快、成本低、加固效果好。常见的灌浆措施有防渗帷幕灌浆(是对混凝土防渗墙的补充)、高压喷射灌浆、土坝坝体劈裂灌浆和控制性灌浆(控制浆液压力和流量)。高压喷射灌浆技术可选用的喷射方式有定喷、摆喷、旋喷等,投资少、效率高,可降低施工成本,但对地形的要求较高,施工较难控制,灌浆前要根据设计方案布孔、钻孔,灌浆时喷嘴向上以保证灌浆密度。土坝坝体劈裂灌浆技术的应用要通过实地考察充分了解坝体应力分布情况,坝体分裂须沿轴线方向进行,并沿应力方向连续注浆加固。
        3.3高压喷射灌浆技术
        高压喷射灌浆技术的优势是具有更高的可靠性,同时施工技术的使用和操作过程相对灵活,劣势为对于施工区域的土层具有更高要求,在具体的施工阶段,要通过对当地土层的详细勘察,才可确定该项技术是否可以使用。在技术的具体应用阶段,要全面去除其中存在的黏土、黄土以及淤泥土,确保现场的清洁度。另外,在去除之后需要制作深基坑结构,可以采用锚链加固技术以及其他的工程技术,防止最终建成的整个系统出现变形问题。
        4水利工程中坝体防渗技术方案的优化策略
        4.1建材控制工作
        在水利工程项目的施工过程,只有在建筑材料经过全面完整的设计和保障之后,才可以防止该系统在后续的运行中出现严重的缺陷。在具体的管理体系之内,首先,要根据各类建筑材料的使用时间、使用价值和后续的配置方案,合理记录和调整相关的使用参数,让最终获得的相关结果具有更高的可靠性。其次,分析在后续施工过程中混凝土结构的施工总量,尤其是针对当前施工过程中的环境参数,包括温度参数、湿度参数等,要根据混凝土凝固过程中消耗的时间以及相关特性的变化指标,合理确定具体的养护工作形式。最后,需要各类建筑材料的存储过程都能够满足其自身的要求项目。
        4.2表面柔性防渗体系
        大坝表面柔性防渗体系作为大坝防渗措施的一种,其主要是通过在不放空大坝水的前提之下,在坝的上游安放具有防渗作用的柔性防渗体,大坝通过安装这类防渗屏障,实现防渗的目的。从而增强坝体的稳定性。该方法在混凝土重力坝、拱坝以及土石坝等的新建和修复工程中得到了广泛的应用,表面柔性防渗体系的常用材料,如HEPE土工膜、高分子防水卷材、PVC塑膜等柔性防水材料等,具有极低的透水性,防渗效果十分显著。伴随着材料科学与工程的发展以及施工技术水平的不断提高,柔性防渗材料在设计施工工艺上取得了飞速的进步。
        结语
        综上所述,水利工程堤防防渗施工对于水利工程的价值发挥有重大意义,且现阶段防渗施工技术较为完善,存在多种技术方案应对不同施工环境与要求。相关人员应当提升自身对于各种技术方案的了解与应用能力,做好堤防防渗施工,保证水利工程的稳定性与功能发挥。
        参考文献:
        [1]王伟.水利工程中坝体防渗技术分析[J].科技创新与应用,2016,(11):220.
        [2]李海荣.有效优化水利工程中坝体防渗技术方案的思考[J].门窗,2013,(11):106.
        [3]宋丽锋,王守敏.水利工程中坝体防渗技术方案的优化[J].科技创新与应用,2013,(30):199.
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