水利工程施工中的堤坝防渗加固技术研究

发表时间:2021/5/28   来源:《工程建设标准化》2021年2期   作者:曹建保
[导读] 随着时间的推移,水利工程建设质量出现了亟待解决的问题,
        曹建保
        中建六局水利水电建设集团有限公司  天津市  300222

        摘要:随着时间的推移,水利工程建设质量出现了亟待解决的问题,一方面不能发挥应有的作用,另一方面还对人们的生产和生活造成不良影响。堤坝防渗加固关系堤坝的安全运营,堤坝防渗加固技术成为水利工程施工的重要内容之一,也是水利工程运行的核心环节之一。研究堤坝防渗加固技术的研究具有重要意义。在水利工程施工中,不断加强堤坝防渗技术的运用,不断优化施工技术,有助于提高工程寿命,减少安全隐患。
        关键词:水利工程;堤坝渗漏原因;防渗加固技术
        1水利工程中堤坝渗漏原因
        1.1外部的自然环境
        基于外部自然环境差异大的特点,水利工程中堤坝会受到外部自然环境的影响,尤其是在汛期,降雨量极大,由于雨水的不断冲击,进而造成水利工程中堤坝渗漏问题。在北方,常见的为冰冻现象,破坏水利工程中堤坝的外墙硬度;在南方,常见的为汛期暴雨现象,由于雨水大量、长时间的冲刷,也会在一定程度上破坏水利工程中堤坝的外墙硬度。尤其是酸雨,会大面积侵蚀水利工程中堤坝的外墙,导致水利工程中堤坝渗漏问题加剧。
        1.2堤坝砖砌体的材料
        由于目前我国水利工程中堤坝施工主要采用轻质的砖砌体材料作为堤坝建筑材料,虽然属于环保型建材,但这种砖砌体的材料普遍具备易吸水的特质,存在较大的孔隙率,导致很容易出现渗漏的问题。不仅如此,砖砌体的材料存在硬度低的问题,一旦产生裂缝,必然会伴随出现水利工程中堤坝渗漏的问题。
        1.3施工过程中造成的泄漏
        在水利工程中堤坝施工时,必然会留有孔洞,便于施工,但在施工结束后,如对孔洞的处理不当,这些孔洞就会成为水利工程中堤坝渗漏的隐患。与此同时,一旦出现对裂缝的密封不当,也同样会导致水利工程中堤坝渗漏。在施工过程中安装不规范,导致存在缝隙,是水利工程中堤坝渗漏的主要诱因。
        2水利工程施工中的堤坝防渗加固技术
        2.1灌浆防渗技术
        2.1.1劈裂式帷幕灌浆
        劈裂式帷幕灌浆主要被用于防渗加固堤坝坝身部位,在堤坝防渗加固施工期间,由于堤坝坝身并非为一条直线,需要使用钻机设备在坝身上钻设若干数量孔洞,将孔洞以梅花形或是直线形进行排列,并将堤外肩部位与临近孔洞间距保持在1-1.5m范围内,将相邻孔洞间距保持在2.5-3m内。随后,遵循从下到上顺序开展灌浆作业,采取少量灌浆与多次灌浆方式,保持各次灌浆量基本相同,向所钻设孔洞内灌注适量浆液,并随着灌浆进程的推进不断提高浆液粘稠度。最后,在所灌注浆液凝结硬化后,即可在堤坝结构中形成帷幕结构,填补堤坝结构中分布的孔隙裂缝,改善结构稳定性与整体性能,实现防渗加固施工目的。此外,在劈裂帷幕灌浆施工过程中,常出现局部鼓包、串浆与冒浆等技术问题,需要持续对堤坝内灌浆情况进行观测,及时发现并处理此类技术性问题。
        2.1.2高压灌浆以及低压灌浆法
        在进行水利工程施工中的堤坝防渗加固时,使用高压灌浆的方式也是能够获取较好效果的。在进行操作时,首先应从堤坝的底部开始进行操作,但是在钻孔时,需要从堤坝的顶端开始。这种堤坝防渗加固技术也是需要钻孔的,并且在钻孔时要对每一个孔的深度进行合理的把控,相互之间的距离进行合理的控制。相对于其他的灌浆技术,高压灌浆的方法填充时需要使用的压力更大。为让高压灌浆的实施效果变得更好,在进行操作之前,应对堤坝的整体状况有着非常细致的了解。还要保障堤坝整体处于较为干燥的状况,才能够进行灌浆。进行灌浆时也有着固定的顺序,这种顺序与帷幕灌浆是正好相反的,需要自下而上地进行灌浆。灌浆的步骤对于质量的影响是非常大的,因此,需要严格按照具体的操作步骤进行,从而保障操作的科学性以及高压灌浆的质量。

低压灌浆的方式也具有自身独特的风格,较为明显的一点,就是能够让灌入的水泥浆快速凝结。进行具体操作时需要确定堤坝中的管涌位置,根据实际情况选择出较为适合的设备进行操作,改善管涌堵塞的问题。并且在进行灌浆时,还可与一些遇水膨胀的物质进行综合,这样能够使得内部的水流速度降低。低压凝固的方法能够改善管涌问题,从而让堤坝变得更加坚固。
        2.2防渗墙技术
        2.2.1自凝灰浆防渗墙
        自凝灰浆防渗墙是在塑形混凝土结构基础上演变形成的一项堤坝防渗加固技术,向水泥材料中添加适量的膨润土等缓凝材料搅拌为自凝灰浆,将其作为造孔的固壁泥浆。由于自凝灰浆的初凝时间较长,并不会在堤坝防渗加固施工期间直接凝固,而是随着时间推移而逐渐凝结,在项目完成后自动凝结形成防渗墙体,起到堤坝防渗补强作用。
        2.2.2高压喷射防渗墙
        高压喷射防渗墙技术是采取高压射流方式,自高压喷嘴向堤坝渗漏部位喷射水泥浆液,水泥浆在压力作用下,冲击扰动坝基覆盖层,并将泥浆灌入堤坝根基内。同时,在压力作用下,水泥浆与坝基内的砂砾及土体混合搅拌,在凝结硬化后形成一道防渗墙体,起到止水渗透的作用。
        2.2.3水泥搅拌桩法
        在水利工程施工中,利用水泥搅拌桩法充分搅拌水泥和土,在搅拌中,水泥会产生一系列化学反应,水泥和土得到了充分融合,通过凝结形成防渗墙。利用水泥搅拌桩法,可以填充土质地基,从而使防渗墙防渗效果得到保障。在水利堤坝工程中,广泛运用此种方法,一方面提高了防渗效果,另一方面提高了地基质量。
        2.2.4帷幕灌浆
        在应用帷幕灌浆防渗墙技术时,按特定混合比制备具有良好胶凝性及流动性的浆液,开展钻孔作业,向孔内持续压灌浆液,浆液在压力作用下渗透至裂缝孔隙深层,在胶结硬化后形成防渗帷幕墙体,提高岩基强度,改善岩基抗渗性能与整体性能。当前在水利堤坝工程中,常用的帷幕灌浆防渗墙技术包括GIN灌浆法、孔口封闭灌浆法、上纯压式灌浆法等。
        2.3复合土工膜技术
        常用的土工膜包括无纺布和塑料薄膜。随着技术的发展,聚乙烯等土工膜在水利工程中也被广泛应用。为提高堤坝防渗效果,还可以利用乙烯乙酸改性沥青混凝土膜或复合土工膜。复合土工膜具有较强的延展性和防渗性,且质地较轻,在水利工程中应用广泛。在施工过程中,施工单位应根据渗漏问题的不同原因,利用针对性的复合土工膜类型。在土工膜施工时,为避免出现缝隙,则需要高效衔接防渗体和土工膜,提高堤坝防渗效果。但是施工中应注意保护土工膜,以免损坏影响堤坝防渗性能。
        2.4水平防渗处理技术
        目前,水平防渗处理技术有临水截渗技术、透水压渗平台技术和反滤沟导渗技术等。其中,反滤沟导渗技术受外界因素影响较大,特别是背水坡的渗水情况等,为了提升节水效果和提高利用率,采用这项技术时需要协调背水坡溢出点的高度情况,从而有助于提高坡面的稳定性。透水压渗平台技术施工难度较大,要求施工技术人员技能较高,施工前需要对整个坝体进行观测。在具体应用时,需要简化施工工程量,提升施工人员的专业技能。临水截渗技术在大多数场所的应用改善效果均较好,特别是针对持续出现的渗漏问题。通过这项技术可以准确掌握堤坝整体情况,确保施工顺利进行。
        3结语
        综上所述,在现代水利工程建设使用期间,施工单位需要深入了解水利堤坝渗流问题的产生原因,合理采用以上堤坝防渗加固技术,科学制定防渗加固技术方案,充分发挥堤坝使用功能,有效提高堤坝结构抗渗性能与稳定性能,保证水利堤坝工程建设质量。
        参考文献
        [1]卜祥禹,马建强.水利工程施工中堤坝防渗加固技术分析[J].建筑技术开发,2020(8):99-100.
        [2]金福明.水利工程施工中堤坝防渗加固技术探究[J].建材与装饰,2020(20):31-33.
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