水利工程堤防防渗施工技术研究

发表时间:2021/6/24   来源:《建筑实践》2021年2月下6期   作者:李亚楠
[导读] 在水利工程施工期间,常出现堤坝渗漏的质量问题,
        李亚楠
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        摘要: 在水利工程施工期间,常出现堤坝渗漏的质量问题,对水利工程稳定性和寿命造成不良影响,造成水利工程无法发挥功能,甚至会引发安全事故。因此在施工期间要重视堤防防渗漏施工,根据工程情况灵活选择施工技术,提高水利工程质量。
关键词:水利工程;?堤防施工;?防渗施工;?施工技术;
        1 水利工程堤防防渗施工的目的
        水利工程是我国重要民生工程,对社会发展意义重大,堤防在水利工程中有重要价值,防渗工作具有重要价值。早期由于我国技术水平不高,早期水利工程的规模较小,对于防渗技术的要求低。如今我国科技水平不断发展,水利工程更加重视防渗施工。尤其是堤防防渗施工,一旦堤防发生渗漏,会给水利工程及附近居民造成严重损失,危及居民生命安全。随着我国防渗施工技术的广泛应用,技术逐渐成熟,但仍然存在一定问题,会影响到防渗施工的效果。首先水利工程使用的防渗技术手段单一,是目前我国面临的主要问题,由于我国长期以来缺乏经验,防渗技术和工程实际特点存在一定出入,不相适应,造成防渗效果不好,甚至影响国民安全。其次由于对防渗施工经验的缺乏,在工程设计上未考虑到长远发展的防渗效果,造成工程运行多年后发生渗漏。也可能由于材料质量问题,使用原材料质量不佳,埋下了安全隐患。最后水利工程经过多年使用后,受到恶劣天气的影响,长期受到水力冲击,造成其耐久性降低,防渗能力显著降低。因此我国需要加大防渗施工的力度,在技术层面上加强管理,提高技术水平,杜绝技术上不达标引发的质量问题,从而延长水利工程寿命。
        2 水利工程堤防防渗施工技术分析
        2.1 帷幕灌浆防渗技术
        在水利工程中使用帷幕灌浆防渗技术具有良好的防渗效果,但对于配制浆液要求高,为保证配制浆液能够达到施工要求,需要在配制环节上严格控制,保障每个环节准确落实。浆液配制应当具备一定流动性和凝固性。配制后在钻孔岩层缝隙中注入浆液,静置一段时间后,待浆液完全凝固,有效提高基岩强度,让基岩结构得到巩固,保证基岩整体性,提高基岩防渗作用,一般情况下,灌浆技术主要可以分为GIN灌浆、纯压式灌浆以及封闭灌浆三种方式,要根据工程具体情况加以选择,使用最适合工程的方法,保障严格把关灌浆施工以及钻孔施工,从而保障灌浆质量,提高基岩防渗效果。
        2.2 高压喷射防渗技术
        该项技术是利用高压射流冲击喷射浆液至损坏土层,让浆液和土层充分结合,浆液固化后会形成防渗墙,起到防渗水的效果。该项技术能够对地基进行加固处理,使用前先钻孔施工,利用灌浆管喷射至土层,切合搅拌土层,改善土层的结构,提高稳定性。在浆液和土层充分融合后,可以形成固结体,能够达到防渗和加固的效果。该技术优势在于操作简单,原材料的成本较低,在水利工程中可广泛使用。
        2.3 劈裂灌浆防渗技术
        使用该技术是利用浆液压力劈裂堤身形成裂缝,在裂缝中灌注高浓浆液。浆液能够在堤坝内形成铅直防渗帷幕,能够避免水渗透,满足堤防的防渗需要。施工期间需要顺沿堤坝轴线进行排孔,让浆液压力能够将坝体劈裂,灌进浆液,让浆液可以流入坝体,达到良好的防渗效果。使用劈裂灌浆技术,能够将坝体裂缝和孔洞消除,从而改善堤坝防渗性能。该技术最大优势在于操作便捷,成本低廉,经济效益强。该施工技术用时短,短时间内可以处理堤坝渗水的问题。由于使用该技术选取原材料简单,能够显著节约运输费用,为水利工程节约成本,并降低施工难度,避免给环境造成污染。目前该技术已经在水利工程中广泛使用。
          3 水利工程堤防防渗施工技术的具体应用
         3.1 工程特点以及目的
        该工程主要进行堤身的施工,工程中存在多处渗漏问题,在退堤段进行防渗施工。进行防渗处理的目的在于保证堤基和堤身的稳定性,提高其抗渗能力,满足渗透流速的需要。通过对渗流量的控制,能够对下游水头进行控制,避免出现渗透变形的情况,最大程度上保障下游边坡的稳定性。

对于堤防的防渗处理要遵守上堵下排的原则,采取铺、截和排的措施进行控制。
        3.2 选择防渗方案
        为保证渗漏位置堤身和堤基能够无缝连接,避免由于堤基防渗结构和堤身防渗结构的处理不当,造成渗透破坏,需要综合考虑,选择防渗方案。近年来,类似工程中垂直防渗由于占地面积小,防渗效果好,被广泛应用。本工程中选择水泥搅拌桩防渗施工技术和高压喷射防渗墙技术。其中水泥搅拌桩技术已经得到广泛应用,其造价成本低,操作简便,技术成熟,搅拌桩在加固处理后,水泥土渗透性显著好于天然土体,提高防渗透能力。同时成桩连续性良好,具有较高质量保障。水泥搅拌桩具有施工安全快速,无污染性,振动小的优势。但同时水泥搅拌桩防渗工程对于施工质量要求较高,必须要保证搅拌桩的垂直度,按照规范严格控制,桩身质量和施工质量受到地基影响较大,对成桩长度要求高。高压喷射防渗墙技术是利用高压水泥浆液对地层分割,让浆液和土层充分掺混,形成凝结体,具有良好的连续性,质量高。使用该项技术优势在于经验成熟,和水泥搅拌桩一样具有显著优势。
        3.3 现场试验
        由于水利工程成因多,试验成果仅能参考。施工前进行工艺试验,验证施工技术的可行性。在场地内选择多根桩,在15d后进行开挖检查外观,测量桩径,在桩体取芯进行抗压强度试验,确保满足设计要求。根据现场试验结果确定施工方案的可行性,展开施工。
        3.4 施工方法
        3.4.1 布孔
        根据设计图纸进行布孔设计,在轴线上设置0.4孔距,进行孔位的测量。对孔位进行测定,并使用木桩进行标记。
        3.4.2 配制浆液
        按照1:1水灰比进行浆液配制,严格按照加水高度和加灰量控制,水灰比保持1.0,比重为1.5g/cm3。在充分搅拌后测控浆液的密度,安排专人测量记录,要求每罐一测。在集料斗和灰浆搅拌机中间设置过滤网,对浆液进行过滤,浆液无离析。在气温超过10℃后3h未用或者10℃以下5h未用,均按照废液进行处理。
        3.4.3 钻孔
        在钻机稳定后对主轴垂直度进行核对,将布孔水平偏差稳定在2cm之内,钻孔垂直偏差要求≤1%。每钻进10m,需要测量一次垂直度,将垂直度控制在合理范围内,若发现偏差要立即纠正。固壁泥浆使用红黏土,控制比重稳定在1.4~1.6g/cm3。间隔10孔位设置干钻孔,取岩芯观察砂砾石层以及土层的厚度,修正地质资料,辅助选择施工参数,尤其是墙底和墙顶的高程数据。
        3.4.4 喷射注浆
        完成钻孔后需要更换喷灌至设计高程,为避免喷嘴堵塞,在下管时进行1MPa使用压力送水,一边送水一边进行下管,将喷嘴调整至10°偏角设定范围。使用高压泵、泥浆泵、空压机进行高压空气和水泥浆的泵送,在高压空气以及水泥浆的压力满足试验参数后,进行旋喷。喷射1min后按照设计要求提升,将注浆管分段提升,要求搭接长度长于10cm。在喷射过程中对注浆风量、注浆流量进行密切观察。在喷管超过高程50cm后,结束高压喷射。
          4 结论
        综上所述,经过对水利工程渗漏施工技术的分析,提出要根据工程实际情况选择施工技术。通过对渗漏问题进行分析,选择合适的防渗施工技术,能够有效提高防渗施工效果,提高工程质量。未来还需要不断总结积累经验,提高施工技术标准,加强对水利工程的日常维护管理,从而保证水利工程防渗性能,延长其寿命。
        参考文献
        [1]?陈超博.生态堤防建设在清水县牛头河生态防洪工程中的应用[J].科技创新与应用,2021(4):179-181.
        [2]?高峰.水利水电工程中塑性混凝土防渗墙施工工艺及应用[J].水利技术监督,2021(1):137-140.
       
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