水利工程施工中堤坝防渗加固技术探究

2021-03-07 03:17陶西状
装备维修技术 2021年46期
关键词:水利工程施工堤坝技术

陶西状

摘  要:水利工程是一种重要的基础设施,在推动农业发展方面发挥着积极的作用,同时也是社会经济发展的重要保障。但从目前来看,不少水利工程堤坝都出现了一定程度的渗漏问题,如果不能及时对问题进行处理,则可能使影响进一步扩大,最终导致堤坝乃至水利工程整体无法正常使用。因此,做好水利工程堤坝防渗加固工作非常重要。

关键词:水利工程施工;堤坝;防渗加固;技术

在现代水利工程中,堤坝防渗加固技术作为一项关键技术,用于消除堤坝险情和强化堤坝结构稳定性与抗渗性能,在实际应用期间取得良好的防渗加固效果,是延长水利堤坝使用寿命与预防堤坝渗漏质量通病形成的重要举措。基于此,为充分发挥技术优势,突破现行技术手段的局限性,本文对水利工程施工中堤坝防渗加固技术的应用进行探讨,提出堤坝防渗加固质量控制措施,以供参考。

1水利工程堤坝防渗加固的重要性

水利工程是我国基础设施工程的一个重要组成部分,也是顺应可持续发展理念的一种有效措施,通过对水利工程的施工建设,能够实现对于水资源的合理利用,有效预防洪涝灾害,更好地满足社会生产以及人们日常生活对于水资源的需求。作为水利工程中的核心构筑物,堤坝本身占据了水利工程总量的80%~90%,因此,在水利工程施工中,做好堤坝建设非常重要。而从目前的发展情况分析,我国很多中小型水利工程都建成于20世纪60年代或者70年代,运行时间长,加上维护管理不到位,堤坝存在着一定的渗漏问题,会对水利工程的运行安全造成威胁。做好堤坝防渗加固工作,能够对水利工程堤坝中存在的缺陷和隐患进行排除,进一步提升堤坝运行的稳定性,保证水利工程功能的充分发挥。

2水利工程堤坝防渗加固技术

2.1水平防渗加固技术

水平防渗加固技术需要依照水利工程堤坝的具体情况,对加固形式进行选择,比较常见的加固方法有3种:1)对于大面积渗漏问题,考虑到对防渗加固技术的要求较高,工作人员需要先对水量进行测量,对照工程的具体情况做好全面、细致的分析,结合分析结论,确定防渗加固的关键点。2)应做好全坝分析,针对存在结构缺陷的水利工程堤坝,选择相应的透水压力渗透平台技术。但是,在实际应用中,虽然其有着良好的防渗加固效果,却也存在施工难度较大的问题。3)如果需要对堤坝渗流量进行控制,可以选择临水截渗技术,该技术有良好的持续性,加固效果稳定可靠。

2.2灌浆施工技术

2.2.1劈裂帷幕灌浆技术

劈裂帷幕灌浆技术适用于土质堤坝的加固施工,也是土质堤坝防渗加固的最优选择,在提高堤坝整体强度的同时,能够在堤坝内部形成防渗加固帷幕,避免渗漏以及开裂等问题,也能够很好地控制堤坝坝体变形问题。劈裂帷幕灌浆技术的施工工艺简单,成本低廉,被广泛应用在土质堤坝加固作业中。从实践的角度,需要使用浅孔轻便钻机,在堤坝适当位置进行钻孔,采用梅花形或直线形孔位分布,孔间距控制在约3m,深度需要工作人员结合实际情况进行确定,一般在1~2m。钻孔完成后,可以进行灌浆作业,采用自下而上灌浆的方式分次操作,对每一次的灌浆量进行控制,施工前期可以使用比较稀的浆液,然后逐步增加浆液浓度,把控好灌浆压力和灌浆顺序,确保在灌浆过程中不会出现串浆、滑坡和局部隆起等问题,确保灌注的浆液能够在堤坝轴向形成帷幕,提高堤坝本身的强度和稳定性。

2.2.2灌浆加固技术

灌浆加固技术适用于浆砌石重力坝的防渗加固作业,主要是通过在堤坝上游以灌浆的方式形成固结体,对坝体存在的漏洞进行封堵,对缝隙进行填充,提升堤坝的稳定性和防渗能力。一些运行时间较长的堤坝可能会在下游位置产生渗漏、溶蚀物逸出等问题而形成孔洞,需要在相应位置埋设注浆管进行注浆加固,做好渗漏通道的封堵工作,对孔洞和缝隙进行填充,提升坝面的稳定性和抗冲刷能力。从技术层面分析,灌浆加固属于反向灌浆技术,可以在堤坝坝面上重新剔缝、勾缝,使用高标号水泥砂浆配合防水材料进行勾缝,提升坝面的防渗能力和稳定性。

2.3防渗墙防渗加固技术

2.3.1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。

2.3.2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。

2.3.3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。

2.3.4垂直铺塑防渗

此项技术是用于解决江河堤防以及平原水库围坝工程渗漏变形质量通病的一项技术手段,当前多用于处理尾矿坝,施工人员使用开槽机在堤坝结构中开挖槽段,对槽体采取泥浆护壁措施。随后,在槽体上均匀铺设土工膜材料,要求土工膜与槽壁保持垂直状态,使用特定品种填料对槽段进行回填处理,以此来改善堤坝结构的防渗截水性能。与其他技术相比,垂直铺塑防渗技术具有工艺简单、防渗效果显著、施工成本低廉的优势。

2.3.5水泥土搅拌桩成墙防渗

在堤坝防渗加固区内开挖若干数量的桩孔,在孔内旋转提升钻杆持续喷射水泥浆等固化剂,固化剂在压力作用下破坏周边土体结构,与土体颗粒强制搅拌,产生一系列物理化学反应,在一段时间后凝结硬化为水泥土搅拌桩,由多个搅拌桩组成防渗墙体结构,多用于处理分布饱和软黏土与砂性土层的水利工程。

2.4土工膜防渗技术

土工膜防渗技术是最近几年才发展起来的全新技术形式,能够用于水利工程堤坝垂直防渗墙、防渗斜墙以及水平防渗铺盖的防渗加固作业。施工环节,需要沿堤坝垂直方向钻出槽孔,将与槽孔深度一致的土工膜整卷放入到槽孔内,然后将其轴卷倒转,充分展开后,在兩侧相连区域搭接,并在土工膜两侧填充混凝土,形成相应的防渗帷幕。土工膜防渗技术的施工效果与土工膜本身的质量密切相关,因此在我国相关规范中,对堤坝防渗加固中土工膜的参数进行了明确:水利工程堤坝使用的土工膜厚度应该大于0.5mm,一些关键部位可以根据实际情况适当加厚,次要部位可以适当减小,但是最小厚度不能小于0.3mm。

3结语

总的来说,在当代水利水电工程基础建设的应用期内,建筑企业必须对水利工程河道淤泥运动引起的问题有透彻的认识,并有效地选择技术加固堤防防渗,科学制定防水结构加固技术规范,充分利用河堤的应用功能,合理提高河堤结构的防渗特性和可靠性,确保水利工程河堤施工的质量。

参考文献

[1]王梦帆,王兴民.水利工程堤坝防渗加固施工技术研究[J].工程建设与设计,2020(20).

[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).

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