防渗加固技术在水利堤防工程中的应用

防渗加固技术在水利堤防工程中的应用

广东大禹水利建设有限公司广东汕头515000

摘要:水资源在我国的众多资源中,是一种逐渐呈现出匮乏趋势的资源。基于此,国家开始格外重视水利工程的建设。在水利工程建设过程中,大部分水利工程在运营过程中,都会出现堤防渗漏问题,施工人员在认识到对水利堤防工程进行防渗加固施工重要性的基础上,采取了多样化的防渗加固技术,显著提升了当前水利堤防工程施工质量。本文在对水利堤防工程施工进行探讨时,对导致水利堤防渗漏的主要成因进行了全面的分析,并提出了具体的水利堤防工程施工的防渗加固技术及施工要点。

关键词:水利堤防工程;防渗加固;技术要点

渗漏现象在水利堤防工程中较为常见,当水利堤防工程中的水库或江河堤坝出现渗漏问题时,堤坝中的软弱地基就会受到较大的影响,其结构面的强度会因此降低,若更严重一步,则会导致江堤周围出现岩土层或断裂带中填充物的变形。导致水利堤防工程出现渗漏的原因较多,其中维护不到位以及水流管涌是主要成因。由于渗漏问题对水利堤防工程质量影响较为直接,因而需要加强对其的研究,寻求更加有效的防渗加固技术。

1水利堤防工程渗漏问题成因分析

以某水利堤防工程为例,在进行施工之前,施工人员对水利堤坝项目现场以及项目记录进行了详细的勘察,勘察结果得知该防洪大坝在遇到洪水时,会出现洪水倒灌现象,表现为管涌或直接渗水等。管涌是指当出现洪水时,洪水位和大坝堤坝后路面高程相比相对较高,此时就会出现冒水现象。管涌的位置一般发生在堤内墙根处、空箱结构底板处以及堤后路面处,当冒水问题严重时,就会出现颗粒状砂堆。若出现直接渗水现象,则表示洪水位与堤后路面高程相当,此时,若降水还在持续,就会出现降水在多个部位的堆积,并导致出现渗漏现象。当直接渗水在发展初期时,主要表现为少量渗水,而进展到后期时,就会随着洪水位的升高出现较大的渗漏量,并最终演变成流水、冒水以及涌水等严重渗漏现象。

对上述渗漏问题的成因进行分析可知,该工程中的沿堤岸坡有被改造的经历,且该工程中人工改造河岸较多,经改造的河岸坡度一般保持在20~35°范围内。工程人员对该地也进行了详细的地质勘测,改造河岸处的地质构成主要包括人工填土、沉积粉质粘土以及砂卵石层等。经勘探可知,地质中土层的密实度不高,因而具有较高的透水性,容易出现渗漏问题。

此外,在大坝在进行建造时,其采用的防洪标准为20年一遇的标准,基于此标准,在进行施工时,工程人员会采用地基基础结合人工填土层的形式,而在施工时忽略了堤防迎水侧浆砌石挡土墙部位的防渗保护,且防土墙本身多为杂填土充实,无法有效的抵抗渗漏问题。且在本工程中,对大坝沿堤坝向外的外排水结构进行分析可知,其主要为穿堤地下涵管结构,且采用的为无压管,工程人员基于此专门在封堵闸门时设置了穿堤外江排水出口。

2水利堤防工程防渗加固技术要点

2.1劈裂帷幕灌浆法

当出现水利工程堤防的渗漏问题时,可以采用劈裂帷幕灌浆法,该方法的机理为对堤坝的结构进行增强,使其更加稳固,且具有更好的防渗性能。在采用该施工方法进行渗漏处理时,不需要过多的关注施工结构的曲直度。工程人员需要结合堤防的分布特点,制定专项施工标准与施工方案。在进行到具体的施工环节时,操作人员要依据结构稳固性要求精准确定钻孔位置,一般在选用钻机时,要求其尽可能的轻便。接着要进行布孔设计,要将孔间距控制在小于3m的范围内,同时要关注孔深,要使其位于堤身填土以下,并根据工程实际情况对施工参数进行确定。在完成钻孔之后,需要进行灌浆施工,此时要保持多次灌注,并严格控制灌浆量。当进行具体的浆液灌注时,针对浆液量,应按照由稀到稠进行控制,并且要控制好灌浆压力。通过采用劈裂帷幕灌浆施工方法,能够有效的提升堤坝结构的稳固性,同时能够显著提升堤坝防渗能力。

2.2高压填充式灌浆法

在对水利工程堤防进行施工时,会涉及到基础施工,此时在提高结构防渗效益的要求下,施工人员需要格外注重对地基基础中存在的溶洞以及蚁穴等问题的处理。要对地基基础进行加固施工,首先要对需要加固的部位进行确定,接着进行顶端钻孔操作,要严格的控制孔距,使其小于2m。在确定钻孔深度时,施工人员要了解地层分布状况,要使其处于砾石层2m处。接着要进行灌浆施工,施工人员要按照127.40-166.60kPa的压力范围对其进行控制,要在填土层放置套管,并在砂砾层灌入砂浆,并提升套管,完成灌注和封孔。对于地基基础中存在的溶洞和蚁穴,在进行处理时,则要利用钻机进行钻孔,并对溶洞和蚁穴进行填充灌注。

2.3速凝式低压灌浆法

速凝式低压灌浆法也是一种常用的水利堤防工程的防渗加固技术,该方法的原理在于将速凝剂添加到灌浆的水泥砂材料中,能够将灌浆水泥的凝固速度加快。在进行具体的施工时,工程人员需要首先充分融合已经添加了速凝剂的灌浆液,在材料制备完成之后,要进行灌注,要在堤防结构中设置灌浆孔,确保将浆液灌注到堤防结构中,灌注时要保持低压灌浆,在灌浆过程中,压力和水流会对灌浆液进行冲击,并使其流出灌浆结构外部。

2.4垂直铺塑防渗施工法

在采用垂直铺塑防渗施工时,需要使用到链斗式挖槽机,在该设备支持下,对堤防坝基或坝体进行开槽,接着要铺设防渗膜,将其铺设到开槽内部,并进行回填。施工人员需要掌握该项施工技术的要点与特性,要保证回填材料质量,确保提升复合墙防渗性能。在该项施工技术下,水利堤防工程的质量可以得到很大的提升,同时能够最大程度上避免在施工中出现结构裂缝,是一项具有较高持续效益的施工加固技术。而要想在实际的工程中发挥出该项施工技术的优势,则要求施工人员在施工前详细的勘测施工现场,并依据施工技术细节对挖槽深度、宽度等进行精准的控制,一般要保持在15-30cm的范围内,以确保垂直铺塑防渗施工的顺利进行。

2.5自凝灰浆防渗墙施工法

水利堤防工程的防渗施工也可以采用自凝灰浆防渗墙施工法,该施工法是一种较为先进的施工技术,在进行具体的施工时。工程人员需要关注自凝灰浆材料质量,要严格把控自凝灰浆材料的配置过程。自凝灰浆防渗墙施工技术和混凝土防渗墙施工技术有着密不可分的关系,基于此,在进行自凝灰浆防渗施工之前,施工人员要掌握混凝土的特性,要确保选择的混凝土材料质量上乘,一般常用的材料为水泥以及膨胀土等,且在制作自凝灰浆时,要在其中添加缓凝剂。在完成自凝灰浆的制作之后,要在水利堤防施工中对其进行应用。施工人员需要对施工现场进行考察,要善于根据工程自身特点选用该技术,或将该技术与其他技术相联合,确保提高堤防防渗水平。在进行堤防防渗施工的过程中,可能会涉及到泥浆护壁防渗技术,此时也要关注自凝灰浆的材料质量与施工质量,基于此,才能更高的作用到防渗层面,确保水利堤防工程能够长期稳定的发挥效益。

3结语

水利堤防工程的防渗施工是近年来水利工程人员关注的重点问题,一旦水利堤防工程出现渗漏,就会导致工程结构稳固性受到损害,从而影响工程整体效益。基于此,工程人员需要在实际的工作经验中总结出更加有效的防渗加固施工技术,包括劈裂帷幕灌浆法、高压填充式灌浆法、速凝式低压灌浆法、垂直铺塑防渗施工法和自凝灰浆防渗墙施工法,在具体施工过程中,施工人员要把握技术操作要点,并基于工程实际对以上施工技术进行选用,确保能够满足水利堤防工程的防渗施工要求。

参考文献:

[1]王方铭.水利工程堤防防渗施工技术的分析[J].中外企业家,2019(11)

[2]马新国,李敬文,李维军.水利工程堤防建设中如何做好防渗工作[J].工程技术研究,2019,4(07)

[3]雷威,吴克辉.水利工程中堤防防渗施工问题及应对措施[J].农村实用技术,2019(02)

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