水利工程施工中堤坝防汛加固技术探析

发表时间:2020/12/29   来源:《工程建设标准化》2020年18期   作者:郭婷婷 石慧芳
[导读] 堤坝工程是水利工程项目中的一项关键环节,在调水蓄水、防汛抗旱工程中堤坝发挥着重要的作用
        郭婷婷  石慧芳
        山东省德州市临邑县水利局  251500
        摘要:堤坝工程是水利工程项目中的一项关键环节,在调水蓄水、防汛抗旱工程中堤坝发挥着重要的作用,在一些重大的险情中,堤坝经常出现一些问题,尤其是加强控制和防范堤坝渗漏问题。水利工程施工中,堤坝防汛加固技术显得尤为重要,是保障堤坝平稳运行的关键,针对一些渗透问题我们通常使用灌浆或者防渗墙措施处理,有效的降低侵润线,同时还能提升堤坝的抗滑系数与稳定性,达到水利工程堤坝稳固的目的。
        关键词:水利工程;堤坝防汛加固
        我国水利工程建设在最近的几年中被越来越重视,因此堤坝防汛加固工作显得尤为重要,无论是干旱还是水灾对城市的影响程度都比较小,但是对于农民来说,会对收成产生很大的影响,尤其是一些依靠种地生活的农村,一旦出现严重的干旱或者水灾就会造成巨大的经济损失,一年的辛苦劳作可能付诸东流,因此水利工程施工中堤坝防汛加固技术的研究和分析是十分重要的,是保障人们经济效益和生命安全的重要防线。
1 水利工程
        我国最早的水利工程可以追溯到都江堰,改革开放以来,我国水利工程施工项目的建设数量以及建设规模变得越来越大,兴修了很多水电项目,保障电力资源稳定,水资源的合理化利用。水利工程在堤坝防汛抗旱中发挥着重要的作用,水利工程项目通常有以下几种功能。
1.1 农业灌溉
        我国是农业大国,想要保障农田灌溉需求,就要新建很多水利工程项目,农业灌溉中涉及的水利工程规模不是很大,但是需要在水量比较丰富、地势比较平坦的地区。
1.2 用水调控
        我国国土面积幅员辽阔,尤其是一些偏远的山区经常出现干旱灾害,而一些水域附近经常出现洪涝灾害,以上情况都对当地的农业经济、工业经济等产生巨大的影响,因此水利工程中用水调水发挥着重要的作用,保障各地居民的正常生活秩序。
1.3 水资源开发
        水利工程的建设可以有效的将水势能转换为动能,为人们提供正常的生活用电,同时水利工程的建设,还有利于渔业的长远发展。
2 堤坝灌浆防汛的常用技术
2.1 劈裂式帷幕灌浆
        劈裂式帷幕灌浆技术的主要作用就是对堤身进行加固,避免出现堤身渗漏现象,主要的操作流程为根据堤坝的实际弯曲及竖直程度,使用轻型钻机在堤身上钻孔,钻孔的方式可以选择直线布孔或者梅花布孔,孔与孔之间的间距一般为3米左右,钻孔的深度要现场确定,在钻透堤身填土的基础上在钻入1米-2米左右,钻孔位置一般为堤顶外肩与堤坝轴线1.5米处。钻孔完成后需要灌浆,灌浆的顺序为自下而上,灌浆时需要秉承少灌多次的原则,一般情况下底部灌浆后会使坝身劈裂,坝身在浆液凝结后会产生一道帷幕,有效的起到防渗的作用,灌浆时要由稀到稠、循序渐进,预防滑坡、串浆、起包等问题发生。
2.2 低压速凝式灌浆
        一旦水利工程施工中堤坝出现渗透,低压速凝式灌浆技术可以实现快速抢险救援,尤其是高水位下的管涌险情比较有效,该技术在处理管涌时,首先要实地的考察找到管涌的位置,确定管涌发生的原因,明确管涌是在粘土层还是砂砾层,通常使用30型或者50型钻机进行钻孔,将钻孔中加入膨胀剂,膨胀剂与水发生膨胀,再将速凝水泥浆灌入钻孔内,将速凝剂水玻璃加入水泥浆中,管涌中的水流再膨胀剂的阻力下不断下降,水泥浆在速凝剂的作用下快速凝结,避免水泥浆流出,达到管涌解堵的效果。


2.3 高压填充式灌浆
        高压填充式灌浆是一种基本的灌浆技术,在堤基处理过程中应用十分广泛,水利工程施工中如果遇到蚁穴或者溶洞,可以使用高压填充式灌浆技术进行处理。通常使用50型钻机对地基需要处理堤段进行钻孔,孔距一般在1.5米到2米左右,钻孔的深度一般要穿过砂层,在深入砂石层2米左右,将水泥浆灌入到钻孔中,保障堤身干燥,然后套管缓慢移出,钻孔处使用黄泥浆封堵,因为基础问题造成的管涌使用该种方法加固十分有效。遇到蚁穴或者溶洞时,在蚁穴或者溶洞周边使用30型钻机进行钻孔,将泥浆填充到钻孔中,达到泥浆包围住蚁穴和溶洞的目的,实现蚁穴和溶洞的加固。
2.4 通过灌浆形成防渗体加固
        该技术主要起到了加固坝体和坝基的作用,对存在的漏洞及缝隙使用灌浆进行填充,坝体及坝基在灌浆后形成了很好的防渗体,在浆砌石重力坝中有着广泛的应用。该技术主要有两种方案,一种为在堤坝上游灌浆加固,填充坝体中的缝隙及漏洞,达到防渗和稳固的效果,坝体的整体承载力进一步提升;另一种方案为坝体下游灌浆加固,一旦遇到坝下游漏水及有溶蚀物,就会出现倾斜孔洞及水平孔洞,在对以上孔洞进行灌浆过程中需要埋注浆管,对坝体中的漏洞、裂缝及漏水孔洞实现填充,满足坝体加固,税控堵塞的需求,实现坝体整个抗刷能力及稳定性的提升。在拱坝及支墩坝工程中,反向灌浆工艺有着广泛的应用,而在重力坝中,首先对坝体的压力进行分析,对排水孔进行合理的设计,坝体施工时最好处于无水状态。
3 混凝土防渗墙技术
3.1 高压喷射防渗墙
        高压喷射防渗墙需要将水泥浆利用高压喷枪喷射,形成高压喷射流,坝基的覆盖层在处理的过程中出现扰动,土层中的颗粒在水泥浆射入的过程中混合在一起,凝固后变成一个整体,相当于一道坚固的防渗墙,起到了很好的防渗效果。
3.2 自凝灰浆防渗墙
        自凝灰浆防渗墙主要是对灌浆进行处理,将缓凝剂适当的加入到水泥和混合浆液中,形成一种新型的自凝灰浆,凝固前可以实现固壁作用,凝固后还能起到防渗作用,坚固性更好。
3.3 垂直铺塑技术
        垂直铺塑技术使用开槽机进行开槽作业,在开槽作业的同时挖掘出泥渣,形成连续的槽,利用泥浆对槽壁进行加固,防渗膜铺设在槽的表面,最后使用粘土回填,在土质娇软的砂壤土层该技术比较适用,开槽机作业的效率也比较高。
3.4 水泥土搅拌桩防渗墙
        水泥和土体在深层搅拌机的作用下搅拌,两者之间充分的混合,经过一系列反应后形成硬墙。该技术的成本比较低,设备简单,墙厚度大约在25厘米到30厘米之间,墙体的完整性比较好,在细粒料的土砂层或者含有少量砂石的砂砾石层比较适用。
3.5 帷幕灌浆技术
        在堤坝渗漏中帷幕灌浆技术有着明显的优势,能够有效的提升坝基的整体性能和抗渗透性,首先对坝基进行钻孔,钻孔的深度一般到到达岩层,在岩层的缝隙中灌入浆液,按照一定的比例对浆液进行调制,保障浆液具有很好的胶凝形及流动性,岩基与胶结硬化后形成整体,保障岩基的强度,防渗性能进一步提升。
4 结 语
        水利工程在一些水灾害频发的地区有着十分重要的作用,对水利工程下游生活的居民生产、生活有着重要的影响,水利工程中防洪闸、泄洪道、蓄滞洪区、水库等各种水利设施发挥着关键作用,是重要的协调处理、综合控制应对自然灾害的重要手段。水利工程一旦在抗汛洪涝期出现问题,就要立即采取相应预案,对下游居民进行撤离,避免给当地人们带来巨大的经济损失,威胁人们的生命安全,水利工程是促进我国经济可持续发展的重要工程,在社会的建设中做出的巨大贡献。
参考文献:
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[3]吴炳祥. 农田水利工程在防汛抗旱中的重要作用解析[J]. 智能城市,2016,2(12):11-12.
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