水利工程施工中堤坝防渗加固技术探究
摘要
关键词
水利工程;堤坝防渗加固技术;应用
正文
引言
在水利工程建设和管理过程中,加强大坝防渗加固具有非常重要的意义,当前防渗加固技术多种多样,施工单位需要与实际情况相结合,合理的分析防渗加固技术,以此为基础逐步加强防渗体系的构建,确保水利工程防渗参数符合规范要求。
1水利工程堤坝防渗加固的重要性
水利工程建设的主要目的是对水流进行控制,对水量进行调节,在预防洪涝灾害的同时,满足人们生产生活对水资源的现实需求。堤坝是水利工程的核心组成部分,占据了水利工程总工程量的80%~90%,做好堤坝建设十分关键。从目前来看,我国有相当一部分水利工程都建成于20世纪60~70年代,经过长期的运行,多数水库堤坝出现了渗漏问题,影响了堤坝整体的稳定性和运行的安全性,严重的渗漏甚至可能导致坝体或者坝基变形。通过堤坝防渗加固,能够有效清除水利工程堤坝中存在的安全隐患,提升堤坝的防洪能力,充分发挥堤坝的作用,提高水利工程的使用效率,也可以维护周边生态环境,减少水土流失问题。
2水利工程堤坝渗漏的主要原因
2.1整体质量偏低
最近几年,我国水利工程的数量呈现出快速增长的趋势,不过相对而言,依然有相当一部分建设较早的中小型水利工程处于运行状态,而因为当时施工条件以及技术水平的影响,这部分工程项目的质量无法得到保证,加上长期受各种自然因素的侵蚀,很多水利工程堤坝都出现了不同程度的渗漏问题,甚至存在着垮塌的风险。
2.2运营维护不足
后期运营维护工作对于水利工程堤坝的影响不容忽视,水利工程的运行环境恶劣,如果缺乏有效的运营维护,没有能够及时对潜在的问题和隐患进行处理,则可能导致问题的扩大化,继而引发堤坝渗漏的问题。一般情况下,水利工程施工建设完成后,会交给运营单位实施运营维护工作,但是因为监督管理机制的欠缺,不少工作人员存在着懈怠心理,对于堤坝巡检不够仔细,没有能够及时发现堤坝中存在的问题,随着问题的扩大化,堤坝可能出现渗漏和决堤的风险。
3水利工程施工中堤坝防渗加固技术的应用
3.1灌浆防渗加固技术
在水利工程中,灌浆防渗加固是通过导管向堤坝土体结构中高压灌入水泥砂浆等浆料,浆料与土体颗粒凝结混合形成连续性固结体的一种技术手段,所形成固结体具有良好的防渗阻水性能,可以有效封堵堤坝结构中形成的渗漏点,消除防渗薄弱环节,多用于处理心墙坝与均质堤坝等类型水利堤坝的渗漏险情。
同时,根据灌浆方式,可以将灌浆防渗加固技术分为劈裂式、速凝式、高压填充式三种技术手段,不同技术的适用范围、防渗加固效果、工艺步骤存在差异性,具体如下:第一,劈裂式灌浆加固。施工人员使用钻机设备,在堤坝结构指定位置钻设若干数量孔洞,基于水力劈裂原理,沿坝轴线向孔内开展加压灌浆作业,浆液破坏堤坝原有结构,形成贯通劈裂缝,受到浆液自重、注浆压力、坝互压等多重作用影响,在堤坝中固结形成防渗墙体结构,有效填充堤坝中分布的各处孔隙裂缝,取得改善堤坝结构压密性与调整应力状态的技术效果。第二,速凝式灌浆加固。在堤坝渗漏点或管涌处钻设孔洞,在孔内填入大米等具备膨胀特性的材料,随后,在孔内低压灌注水泥浆液,在浆液中添加一定量的速凝剂,填充材料遇水产生膨胀反应,起到控制管内阻力与堵塞管涌的作用,在短时间内消除堤坝管涌险情。第三,高压填充灌浆加固。配置50m工程钻机等型号的设备机具,在堤坝防渗加固区域中钻设孔洞,将相邻孔洞间距保持在2m左右,要求孔底到达砾石层,在孔内下放注浆导管。随后,按照自上至下顺序,在孔内高压灌注浆液,依次在砂砾层与地表土层中灌注适量浆液,最后使用黄泥浆等材料对孔口进行封孔处理,待浆液凝结硬化后即可完成灌浆加固作业。
3.2防渗墙防渗加固技术
3.2.1高压喷浆成墙防渗
施工人员使用喷杆与高压喷射灌浆机等设备机具,控制喷杆执行旋转升降操作,自喷杆喷嘴持续向外高压喷射浆液,在压力作用下破坏原有土体结构,土体颗粒与浆液得到充分混合接触。随后,将其静置一段时间后,浆液与原有土体共同硬化形成圆柱形等形状的固结体,并由若干固结体咬合构成整体性的防渗墙体结构,这项技术多用于开展水利堤坝接触带和地基覆盖层等位置的防渗加固施工作业。
3.2.2振动沉模板墙防渗
在现场配置步履式打桩机设备,将设备底端阀门切换至开启状态,在堤坝结构中插入空腹钢模板,施工人员提前在板内灌注适量的具备较强胶结性能的浆液。随后,控制设备开展振动提模操作,将空腹钢模板内的浆液持续灌注至预设槽孔,待灌浆操作完毕后,将浆液静置一段时间,即可在堤坝内凝结为连续性的防渗墙体,实现防渗加固的技术目的。根据实际施工情况来看,振动沉模板墙防渗技术多用于处理低等级堤坝。
3.2.3混凝土置换成墙防渗
施工人员操纵开槽设备,对堤坝指定部位开展开槽作业,在槽体内采取泥浆护壁措施进行加固,均匀灌注适量混凝土,开展混凝土振捣与养护作业。待混凝土凝结硬化后,在槽体内形成具备防渗性能的混凝土连续墙,并在客观层面上起到改善堤坝结构物理力学性能的作用,该项技术主要被用于处理土石类堤坝。
结束语
在我国,很多水利工程的修建时间较早,受技术、资金、管理等因素的影响,并没有能够取得理想的施工效果,暴露出很多问题,如防洪标准低、坝体老化、渗透稳定性差等,影响了水利工程的运行的稳定和安全。对此,需要及时做好水利工程堤坝的防渗加固工作,借助科学的防渗加固技术,及时消除堤坝中存在的安全隐患,将水利工程的功能和价值充分发挥出来。
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