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摘要:水利工程是保护地区进行现代化经济建设成果的重要基础设施,但由于其施工环境恶劣、工程量大、技术局限等的影响,水库堤坝在施工中存在不同程度的渗漏病害,严重影响了工程建设的安全稳定性。基于此,本文详细的探讨了水利工程中水库堤坝防渗施工技术与防治方法。
关键词:水利工程;堤坝防渗技术;防治方法
水利工程的建设质量与人们的生产生活息息相关,水库堤坝作为水利工程建设的重要内容,是水利工程的主要施工部分。在施工中,需处理好堤坝的防渗漏问题,在总结以往施工经验的基础上,采取相应的施工技术与工艺,对水库堤坝进行加固处理,以此减少堤坝的裂缝问题。
一、我国堤坝目前现状
为提高水资源利用效率,并减轻水害损失,我国逐渐涌现出更多水利工程,包括水库、水岸堤坝等。我国地理条件复杂且水资源丰富,水库数量在世界范围内排名第一。随着时间的流逝,很多水坝年久失修,存在着一定的安全隐患,既不能为经济建设做出应有的贡献,也无法保证广大人民的生命财产安全,偶尔还有决堤溃坝事故的发生,这对附近居民的正常生活有很大的不利影响。对问题大坝进行加固防渗或工程修改势在必行,这就需要研究一种工艺简单,造价低廉,效率高的防渗技术来处理这些问题大坝。水利工程堤坝事故原因主要分为渗漏管破损引起的大坝渗漏、坝体出现裂缝引起渗漏、大坝护坡坍塌引起渗漏及投入使用年限过长等,为保证工程建设综合效益,必须要结合实际问题,确定可行的施工技术,当前使用较广泛的防渗加固技术是劈裂灌浆技术,这种施工方法能满足当前堤坝工程的需要,取得了很好的施工效果。
二、水利工程防渗施工的重要作用
水利工程是我国为控制、利用、保护地表及地下水资源与环境而修建的各项建设工程的总称,它在防洪、防涝、灌溉、发电、供电、水土保持等方面都发挥着重要作用,是我国重要的民生工程。水利工程不仅与人们的生活息息相关,同时与社会经济的发展及国家的发展有着紧密联系,因此,保证水利工程质量和效益尤为重要。在水利工程施工中,一旦防渗施工出现质量问题,就会降低水利工程堤坝的拦水能力,导致防洪排涝作用无法发挥,同时还会影响到水利工程的使用功能,进而降低水利工程的整体效益。由此可见,在水利工程建设中防渗施工十分重要。为了更好地保证水利工程质量和效益,就必须加强开展防渗施工,切实保证防渗施工的质量和效率,促进水利工程堤坝的防渗能力得到提高,这样水利工程才能更好地为人类服务,进而促进人类社会的良好发展。防渗施工的具体作用为:首先,防渗施工能更好地保证水利工程建设的安全性。因水利工程施工条件复杂、工序多、周期长,其中存在诸多风险因素,容易影响到施工的安全性,通过开展防渗施工能更好地控制和管理水资源,进而有效保证水利工程施工的安全性。其次,防渗施工可使整个水利工程的价值得到提升。防渗施工不仅能对水资源进行分流储备,还能有效防止洪水泛滥,进而提高水利工程的安全性。此外,防渗施工在很大程度上可提高整个水利工程的抗震性和防渗性,更好地保证水利工程的可靠性,从而使水利工程发挥出最大效益。
三、水库堤坝损坏的类型和成因
水库堤坝的损坏在渗透产生机理方面能分成流土、管涌、接触冲刷与流土,而坝体问题主要是透过变形损坏及渗透损坏方式进行表现。在渗流影响下,堤坝的抗剪强度会持续下降,逐步令一些部位形成不匀称变形、裂缝或下滑现象,最终引发堤坝变形损坏。渗透损坏是指坝基下的渗透水流形成的岩土体里的一些颗粒移动或颗粒成分乃至结构的转变。普通水库提防在渗透方面是指水体朝着除围护区以外渗流而引起水量漏失的可能,这对土石坝的稳固具有较大影响,会导致坝基或坝体土的渗透,从而形成坝体变形。
四、水库堤坝的防渗施工技术
1、灌浆孔的布置。水库围坝的灌浆防渗加固主要是为解决坝体与坝基接触面的渗漏,以此达到防治坝基和坝体的渗漏破坏问题,同时也解决了加固问题,可从多方面发挥作用提高水库质量。施工中要注意根据围坝的实际情况进行坝轴线的布置,使浆体的防渗帷幕能满足防渗要求,从而调整和改善整个坝体的内部应力结构。
2、装液材料和灌装质量。液体填充材料的选择应能在压力下增加地层,岩石或结构中注入空间的承载能力,避免泄漏并改善结构的整体性能。在一般建筑中,混合水泥-黏土材料用于灌浆,因此它可兼具水泥破碎的高抗石特性和黏土破碎的良好稳定性。确保桨叶质量的重要条件是选择合理合适的桨叶液。托盘流体必须满足良好的浇注能力,高稳定性和快速的水固结要求,以形成托盘主体的不渗透性。
3、灌浆工程的监测和施工。堤坝劈裂灌浆是专业性较强的一项施工技术,好的灌浆设计才能保证灌浆质量,而且还需要有丰富灌浆经验的高素质施工队伍去完成。在施工中还要对灌浆施工进行全面监测,实现对整个灌浆过程的全面监测才能及时发现异常并及时解决,这样就能通过采取正确的处理措施将隐患降到最低。
五、水库堤坝防渗防治方法
1、垂直防渗处理地基。当前,该技术涵盖如下层面:射水法、锯槽法及两钻一抓三类形式。其中,防渗加固中的防渗幕墙便是借助上述技术展开施工。若地基对应的透水层较薄,并且隔水层较浅,便可借助密封式加固幕墙来对渗流量进行有效限制,并及时进行压力释放,从而针对水库堤坝做到有效加固。此外,防渗施工因垂直防渗墙在造价层面价格较高,并且施工复杂,所以应用时必须以工程实际为导向切实选取地基幕墙展开作业。
2、滑坡体的清除。水库堤坝的滑坡体主要形成原理是受到了水流的连续冲刷及坝体内部水流渗流造成的。当水库堤坝出现滑坡体时,要果断采取相应的措施来缓解和清除滑坡体。首先,采用前截后导的方法来清除滑坡体;其次,采用削坡减载的方法来清除滑坡体;最后,采用固脚压重的方法来清除滑坡体。在清除滑坡体时,最危险的位置在主滑体的圆弧中心位置上,通常情况下采用的方法是将滑坡体的主滑体位置进行挖出作业,然后进行重新填筑。
3、劈裂灌浆。劈裂灌浆是运用坝体应力分布规律,用一定的灌浆压力,将坝体沿坝轴线方向劈裂,同时灌注合适的泥浆,形成铅直连续的防渗泥墙,并堵塞漏洞裂缝或切断软弱层,以提高坝体的防渗能力,同时通过浆、坝互压和湿陷,使坝体内部应力重新分布,提高坝体的稳定性。劈裂式帷幕灌浆法对于加固堤身,防止堤身渗漏有较好效果,近年来土坝坝体劈裂灌浆已由原来的中低土坝向高土坝发展,在某些地基条件下还可使坝体和地基同时劈裂。根据堤坝土质、碾压质量、隐患性质和坝高等情况,造孔深度应大于隐患深度2~3m。泥墙的设计厚度一般可采用5~20cm。劈裂灌浆这一方法不仅可形成垂直连续的防渗帷幕,解决坝体的渗透问题,而且还能通过浆坝互压和温化变形,调整坝体内部应力,使浆脉两边3~5m土体得到密实,夸大了防渗帷幕带。
4、崩岸的治理。受水流冲刷作用的影响,河岸受重力的作用会产生土石崩落和滑坡现象。当前,崩岸主要包括阶梯状崩塌、条形倒崩和弧形坐崩等类型。崩岸会导致河床变形,不利于提升水库堤坝的稳定性与安全性。因此,加强崩岸的施工治理工作显得尤为重要。目前,一般采用抛石防护的方法治理崩岸,通过在抛石与堤坝地基间搭设土工织物反滤层,能实现对渗水的有效预防。同时,还可采用钢板桩、木桩和石笼的方式治理崩岸。
参考文献:
[1]朱贇.水利工程中水库堤坝防渗施工技术及防治方法[J].华东科技,2015(09).
[2]王根英.水利工程中水库堤坝防渗施工技术及防治方法的探讨[J].江西建材,2015(04).
[3]张筑平.水利工程中水库堤坝防渗施工技术与防治[J].黑龙江水利科技,2015(07).