王宗岳 王全鑫
山東黃河順城水利水電工程有限公司
水利工程堤壩防滲加固技術(shù)
王宗岳 王全鑫
山東黃河順城水利水電工程有限公司
水利工程建設(shè)旨在合理配置地下水資源,提高人類(lèi)抵抗自然災(zāi)害的能力,并合理利用水資源,促進(jìn)水利工程周邊農(nóng)業(yè)、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。在水利工程建設(shè)中,堤壩滲漏是一個(gè)突出的工程問(wèn)題,對(duì)整體工程的性能和質(zhì)量都造成嚴(yán)重的影響,甚至威脅到周邊民眾的生命安全及財(cái)產(chǎn)安全。所以,施工隊(duì)伍不僅要加強(qiáng)對(duì)工程的維護(hù),而且還要在水利工程建設(shè)中,對(duì)堤壩進(jìn)行防滲加固處理,避免水利工程在投入使用后出現(xiàn)較大的工程問(wèn)題。
水利工程;堤壩;防滲加固
水利工程是人們生產(chǎn)生活中根據(jù)實(shí)際的情況和需要對(duì)水資源進(jìn)行改造的工程,對(duì)減緩洪澇災(zāi)害和對(duì)水資源合理利用有很重要的作用,現(xiàn)在我國(guó)水利工程有很多,但是這些水利工程有很多在正常使用一定時(shí)間后會(huì)出現(xiàn)壩體和壩基滲漏的情況發(fā)生,嚴(yán)重的影響水利工程的正常運(yùn)行,對(duì)水利工程下游的人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)也有很大的威脅,所以要對(duì)這些滲漏的發(fā)生原因進(jìn)行了解,以便于及時(shí)的采取科學(xué)有效地加固處理措施,使水利工程給人們帶來(lái)應(yīng)有的好處。
水利工程堤壩中出現(xiàn)的集中滲漏、流土等都屬于滲漏破壞。堤防滲透破壞險(xiǎn)情大體上有3種:①堤身發(fā)生滲透,堤身材料不夠均勻,未能達(dá)到密實(shí)度要求。如使用粉細(xì)材料作為填筑材料,由于孔隙比較大,滲透性強(qiáng),因此會(huì)出現(xiàn)滲漏;②堤身與堤基相接觸的地方出現(xiàn)了滲漏險(xiǎn)情,這可能是筑堤時(shí),施工人員未能徹底清理基礎(chǔ),使得堤身與堤基相交的地方雜質(zhì)比較多,從而引發(fā)了滲漏;③堤基出現(xiàn)滲漏,這是因?yàn)榈袒褂玫氖巧皩踊蛘呤巧叭劳翆?,這種類(lèi)型的土層孔隙率比較大,所以出現(xiàn)了滲漏。
水利工程的堤壩防滲處理工作需要有重點(diǎn),而堤壩上下游的處理應(yīng)當(dāng)是整個(gè)工程防滲工作的重點(diǎn),在實(shí)際的施工過(guò)程中要加強(qiáng)對(duì)于上下游堤壩的處理,同時(shí)上下游需要采取不同的處理原則和處理手段。首先是對(duì)上游堤壩的防滲加固,在此過(guò)程中需要堅(jiān)持“鋪、截、堵”三大基本原則,“鋪”即鋪蓋修建;“截”即攔截堤壩的滲漏液體,具體的措施包括防滲墻、防滲帶等等;“堵”具體的處理措施以帷幕灌漿為代表,該措施可以起到有效的防滲作用。其次在對(duì)下游的處理則應(yīng)當(dāng)秉持“導(dǎo)”“減”“排”的原則,以導(dǎo)流為主,減少壓力和排出滲漏為輔,減壓井和排水溝就是有效的下游防滲加固基礎(chǔ)設(shè)施。
3.1 灌漿技術(shù)
1)劈裂式帷幕灌漿技術(shù)。該技術(shù)功能是加固堤身,避免堤身滲漏。施工人員首先要對(duì)堤壩曲直情況進(jìn)行判斷,而后依據(jù)判斷結(jié)果,選擇鉆機(jī)種類(lèi)以及鉆具來(lái)進(jìn)行布孔,按照堤壩軸線,自堤頂與堤外肩相距1.5m的位置進(jìn)行鉆孔。通常情況下,孔之間的距離為3m,孔的深度需要按照堤身自身的情況而定,一般情況下,需要鉆透堤身填土,也可以是穿過(guò)堤身鉆入基礎(chǔ)1.5m左右。灌漿順序應(yīng)該自下而上,遵照少灌多復(fù)的原理。最初階段,泥漿比較稀,逐漸開(kāi)始變得濃稠,切記循序漸進(jìn);壓力要自大到小,施工人員可以依據(jù)自身經(jīng)驗(yàn)靈活掌握。劈裂式帷幕灌漿法,能夠讓泥漿按照原有的方向形成帷幕,實(shí)現(xiàn)預(yù)期效果。
2)低壓速凝式灌漿法。低壓速凝式灌漿法是用于高危水位下?lián)岆U(xiǎn)堵塞管涌,在選取鉆機(jī)時(shí)應(yīng)看管涌的位置,然后向鉆孔內(nèi)灌入遇水膨脹的物質(zhì),在用小于49kPa 的壓力灌入水泥漿,膨脹物質(zhì)的主要作用是加大管涌?jī)?nèi)部的阻力,從而減慢管涌水流速度,防止水泥漿的流出,在這一過(guò)程中還要加入一定量的速凝劑,來(lái)加快水泥漿的凝固速度。
3)構(gòu)建防滲體。為了保證堤壩的完整性、防滲性、穩(wěn)固性,需要在堤壩上游表面進(jìn)行灌漿加固,使用水泥漿液砌石重力壩,將滲漏涵洞、壩體縫隙得到填實(shí)、堵塞,使壩體得到加固,并提升壩體防滲能力。在構(gòu)建防滲體中,還需要對(duì)壩體下游的表面進(jìn)行灌漿加固,特備是針對(duì)壩體表面漏水現(xiàn)象,更是需要用灌漿技術(shù)將下游表面的小孔、傾斜孔等填實(shí)。在這個(gè)過(guò)程中,可以運(yùn)用埋設(shè)水泥漿管的方式進(jìn)行灌漿,提高壩體的抗沖刷和穩(wěn)定性。一般來(lái)說(shuō),這種施工工藝常應(yīng)用于拱壩、支墩壩體等,并確保壩體前方?jīng)]有水,對(duì)壩體表面重新進(jìn)行縫隙剔除,運(yùn)用高標(biāo)號(hào)水泥漿液及各種防水材料進(jìn)行裂縫嵌縫,提高壩體牢固性。
3.2 混凝土防滲墻技術(shù)
1)高壓噴射防滲墻。高壓噴射防滲墻主要是通過(guò)高壓噴射的方式對(duì)壩體上有裂痕的地方進(jìn)行處理,利用高壓將混凝土射在壩基的覆蓋層上,使?jié){液與灌層的顆粒進(jìn)行融合,從而對(duì)墻體形成保護(hù)作用。
2)自凝灰漿防滲墻。自凝灰漿防滲墻現(xiàn)在在我國(guó)還只是起步階段,但是在發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用了,而且這種方法的防滲效果好,這種方法主要是在根據(jù)塑性混凝土墻的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的,在灰漿中加入水泥、膨脹土等材料就形成了自凝灰漿,在施工以后就會(huì)自行凝固,凝固以后可以有效的進(jìn)行防滲作用。
3)水泥土攪拌樁防滲墻。水泥土攪拌樁防滲墻是運(yùn)用深層攪拌樁機(jī)把水泥漿噴入土體并進(jìn)行攪拌,使水泥和土體進(jìn)行混合,在經(jīng)歷一系列的反應(yīng)最后硬結(jié),有效地防止?jié)B漏情況發(fā)生,這種方法適用于土砂層和砂礫石層。
3.3 技術(shù)注意事項(xiàng)
施工隊(duì)伍要針對(duì)不同的滑坡?tīng)顩r,進(jìn)行全面、綜合的分析,通過(guò)降低壩體浸潤(rùn)線、提高土體強(qiáng)度等處理,防止施工中滑坡的出現(xiàn)。在土體加固中,可以充分利用復(fù)合膜、土木膜等,提升土體的穩(wěn)固性;而在壩基防滲處理中,可進(jìn)行適當(dāng)?shù)劁伾w修建,提升堤壩防滲處理的有效性,保證工程使用年限;在堤身加固中,需要對(duì)堤壩曲直情況進(jìn)行分析,利用劈裂式帷幕灌漿法,最大程度的對(duì)堤身進(jìn)行加固,防止堤身出現(xiàn)滲漏;在灌漿加固中,要嚴(yán)格控制施工工序,合理選擇灌漿方式,提升泥漿的整體使用功效,提高堤身質(zhì)量。
綜上所述,近些年來(lái)我國(guó)的水利事業(yè)取得了顯著的發(fā)展,水資源利用率也不斷提高,于此同時(shí)也需要看到我國(guó)水利工程建設(shè)存在的不足,技術(shù)人員要善于發(fā)現(xiàn)當(dāng)前施工方案和施工技術(shù)存在的問(wèn)題,加強(qiáng)堤壩防滲加固方面的研究,減少水利工程滲漏問(wèn)題出現(xiàn)的幾率,促進(jìn)我國(guó)水利工程質(zhì)量和性能的提高。
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