水利工程堤防防渗施工技术研究

发表时间:2021/3/19   来源:《建筑实践》2020年34期   作者:张洪萍
[导读] 堤防建设是水利工程施工中的重要组成部分,为了保证堤防具有较高的安全性和稳定性
        张洪萍
        平原县水利局  山东 德州 253100
         
        摘要:堤防建设是水利工程施工中的重要组成部分,为了保证堤防具有较高的安全性和稳定性,必须高度重视堤防建设施工技术的应用。水利工程堤防结构在施工和后期使用过程中可能会出现渗水问题,对水利工程堤防质量和工程项目整体建设水平有较大影响。因此,必须采用合理的堤防防渗施工技术对其开展防渗施工,避免水利工程堤防出现渗水问题。基于此,本文就水利工程堤防防渗施工技术进行了探讨。
        关键词:水利工程;堤防防渗;施工技术
        ?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本工程的防渗能力,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水利工程堤防防渗施工技术
        2.1?混凝土防渗墙施工
        2.1.1塑性混凝土成墙技术
        鉴于实际的操作当中,施工人员通过塑性混凝土成墙技术方式,根本上就是融合钻孔形式实施操作。从目前已经存在的堤防结构方面出发,施工人员能够整合合理的钻孔形式,对堤防实施有效的处理,将孔洞设置在堤防结构之上,然后通过塑性混凝土材料对孔洞进行浇筑处理,促使整体堤防结构达到较强稳定性的同时,也能够更好的避免后期堤防结构出现渗漏等的现象。
        2.1.3振动成墙技术
        在实际水利工程混凝土防渗墙操作环节当中,大多数的施工单位对振动成墙技术提出了更高的关注,通过此种技术手段的应用,不仅能够摆脱不良外界条件对正常施工进度造成的影响,而且也有着较强的实用性价值。实际操作过程中,施工人员还能够全面的把控好振动的频率,借助合适的振动频率下实现规定范围到的振动深度,促使最后的施工效果与施工设计方案要求相一致,有利于施工人员稳步推进混凝土浇筑处理的基础上,自然也是防渗墙施工工作取得良好目标的重要保证。
        2.1.3冲击成槽法成墙技术
        在施工人员应用冲击成槽技术手段过程中,主要就是面对设计方案当中标记出来的加固处理区域,融合专业的冲击钻设备,确保其能够形成打通孔洞的基础上,接下来将其实施混凝土灌注处理,保证堤防结构达到良好的安全性,因为该种技术形式不需要耗费大量的时间以及人力,在施工人员极高的施工效率下,也能够达到预期理想的施工效果,对此,也越来越受到水利工程施工行业人士的青睐。
        2.2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。
        2.3帷幕灌浆防渗墙
        帷幕灌注是将预制浆液灌注进岩石或者土层的裂隙,在原有岩土结构的基础上形成连续阻水帷幕,从而实现堤防渗水预防的目标。帷幕灌浆深度较大,常会深入地下不透水岩层,对地下水渗透防范与降低渗透水对闸坝的压力均有一定帮助,是现阶段应用较为广泛的水利建筑防渗技术方案。
        防渗帷幕主要可按由地质环境不同造成的转孔方式不同而划分为双排孔帷幕与多排孔帷幕;也可以按因防渗需求不同而造成的灌注是否深入不透水岩层划分为封闭式帷幕与悬挂式帷幕。从分类方式中不难发现,防水帷幕质量控制的核心在于前期工作。在实际施工开展前,要做好地质环境与水文条件的了解,同时,现场开展灌浆试验,确定转孔方法及深度、灌浆压力及材料配比等基础技术指标,保证施工设计的合理性,进而保证防渗帷幕最终建立的有效性。防渗帷幕施工质量检验常见手段为在防渗墙上转孔进行压水实验,但检验存在问题时,要及时进行补灌,保证防渗帷幕施工质量。
        防渗帷幕施工进程中通常采用集中制浆、分段供浆的方式,因此,浆液运输工作的质量必须得到保证。此外,由于灌注中采用持续向孔隙内部加压的方法,在遭遇透水性较高的地基时,为避免浆液过度扩散,常采用分级加压的方式。
        2.4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[3]。
        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。
        3结束语
        为保证水利工程堤防防渗施工效果达到相应标准,必须要求有关部门按照具体要求开展堤防防渗施工,从而更好地保障水利工程堤防质量和稳定性,满足水利工程综合建设要求。此外,在开展水利工程堤防防渗施工时,还应强化各项技术在相应施工中的应用力度,借助各项技术降低水利工程堤防防渗施工难度和出现问题的可能性。
        参考文献
        [1]牟辉军.水利工程施工中防渗技术的应用[J].农业科技与信息,2019(17):102-103.
        [2]王闯.水利工程堤防防渗施工技术分析[J].科学技术创新,2019(25):138-139.
       
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