摘要:堤壩作為水利工程項目建設的重要部分,其在整個工程項目中所起的作用不可小覷。然而,水利工程堤壩施工建設以及應用過程中存在著很多的問題,其中滲漏問題應當加強重視和采取有效的措施予以防控。文章先對現(xiàn)階段堤壩工程滲漏原因進行分析,并在此基礎上就防滲加固措施和技術(shù)的合理選擇和具體的技術(shù)要點談一下個人的觀點與認識,以供參考。

關(guān)鍵詞:水利工程;堤壩建設;防滲加固技術(shù)

堤壩工程的防滲加固環(huán)節(jié)是至關(guān)重要的,其關(guān)系著整個水利工程項目的施工建設效果,而且直接影響著該工程項目施工建設質(zhì)量及其服役實效。雖然在以往的水利堤壩工程防滲施工處理中,采取了一些措施和方法,但是部分堤壩防滲處理效果并不理想;诖耍瑢嵺`中應當立足實際,結(jié)合工況條件和特點,認真分析堤壩滲漏成因,并在此基礎上合理選擇堤壩防滲以及加固處理的技術(shù)手段。

1水利工程堤壩滲漏原因分析

水利工程項目施工建設過程中,尤其是堤壩工程施工時堤壩滲漏問題較為常見。調(diào)查發(fā)現(xiàn),目前國內(nèi)很多堤壩工程建于上世紀七八十年代,因當時技術(shù)和施工設備等條件有限,所以無法有效確保工程項目最終的施工建設質(zhì)量達標。同時,因受到社會各種環(huán)境因素影響,長期失修而導致很多堤壩工程出現(xiàn)滲漏問題,甚至存在垮塌風險。對于以往的堤壩工程而言,很多工程項目規(guī)劃與施工建設同步,導致出現(xiàn)施工標準性和專業(yè)性缺失的問題。在這一時期,為數(shù)不少的施工單位為了追求工期,在并未充分考慮工況條件的情況下,最大限度地縮短施工時間。因堤壩工程施工缺乏規(guī)范性,所以導致堤壩滲漏等弊端和問題層出不窮。值得一提的是,導致出現(xiàn)堤壩滲漏問題的另一個原因是施工機械設備。通常情況下堤壩滲漏不只是施工所致,施工過程中所使用的機械設備也是一個非常重要的影響因素。比如,堤壩工程建設實踐中,未能嚴格進行質(zhì)量監(jiān)管,也未做好監(jiān)理工作,導致較為普遍地出現(xiàn)各種質(zhì)量問題。比如,堤壩夯實時缺少碾壓設備,導致碾壓質(zhì)量受到影響,無法達到預期的目標和效果。再如,填料操作過程中有雜質(zhì)混入其中,土塊未完全粉碎或者土層過厚等,都會影響堤壩施工質(zhì)量及其服役年限。其中,如果接頭、分段處理時搭接不到位,則會導致新舊結(jié)合施工質(zhì)量不達標,結(jié)構(gòu)層分層導致水利工程堤壩防滲性能差,堤壩滲漏問題嚴重。同時,后期維護工作落實不到位也是堤壩滲漏的一個重要原因。堤壩維護時多采用承包制方式,導致堤壩未安排專人負責管理,久而久之也就導致機械設備破損或者銹蝕,旱季或雨季難以安全運行,嚴重時部分堤壩有決堤風險。

2水利工程堤壩滲漏加固處理措施的基本原則分析

針對上述不同類型的堤壩滲漏成因分析,作者認為實踐中應當針對性采取一些措施,加強防滲加固處理,并且在方式和方法上應合理選擇最佳防滲方案,對整個施工流程重新進行科學規(guī)劃。實踐中無論采取何種防滲加固處理技術(shù)手段,都應當保證堤壩的原有狀態(tài),不能對其造成二次破壞。舉例而言,如果堤壩出現(xiàn)了有害的滲水問題或者病害,則可以采用機械推填以及透水后堵的處理措施,在靠近水域處適當增加一些防滲斜墻,并且利用壓實法來增強堤壩結(jié)構(gòu)的防滲效果;對于因流水沖刷而造成的堤壩滲漏問題,建議采用貼坡反滲技術(shù)和方法對其有效處理,并且配合應用垂直防滲墻來有效增強堤壩結(jié)構(gòu)自身的防滲性能和效果;對堤壩基礎建設面滲漏問題,在加固處理過程中建議選擇降壓注漿、高噴注漿等模式,這有利于堤壩鄰水面整體防滲效果的增強。諸如此類的選擇方案很多,但無論采用哪種具體的防滲措施和加固處理方法,都必須綜合考慮堤壩情況,并在此基礎上選擇科學合理的防滲加固處理方案,以免對堤壩結(jié)構(gòu)造成損害。這不僅是堤壩防滲加固處理的有效措施,而且也是應對堤壩滲漏問題的基本操作方案和原則。

3水利堤壩防滲加固處理技術(shù)要點分析

目前堤壩滲漏處理過程中可采用的方式方法很多,本文針對其中應用效果較好的幾種技術(shù)方法分析如下:

3.1滲漏涌水處理技術(shù)

實踐中可以看到,一旦堤壩出現(xiàn)涌水問題,則會造成各種突發(fā)性事故或者災害。從目前國內(nèi)外研究現(xiàn)狀而言,涌水應急搶險過程中可采用的技術(shù)手段有限,技術(shù)瓶頸主要體現(xiàn)在水反應材料會導致涌水沖散;比如,日本核電站建設過程中的核泄漏問題造成的影響較大,采取了一定的補救措施,水反應材料就是其中的主要封堵技術(shù)手段。就本工程和類似項目而言,作者認為應當采用高聚物材料以及施工技術(shù)方法,確保水反應以及擴散機理和膨脹擴散機理較為顯著,特別是使用水下和膜袋技術(shù)等使處理效果更加顯著。3.1.1導管注漿措施就局部滲漏問題而言,實踐中多采用的是導管注漿法進行施工作業(yè),并且將適量的高聚物注漿材料布設在預定位置并使其膨脹,以此來實現(xiàn)土體空隙以及接觸縫隙填充之目的。就其擠密作用而言,土體可以更為密實,而且最終成為穩(wěn)定、堅固的防滲體系,在防滲堵漏方面具有顯著的應用效果。導管注漿技術(shù)多用于壩基、壩肩滲漏以及涵閘等位置的滲漏處理。3.1.2膜袋注漿以及封堵管涌措施該項技術(shù)主要利用膜袋膨脹作用對涌水進行快速封堵,并且采用適當?shù)淖{材料進行袋內(nèi)膨脹,然后填充管涌入口。膜袋注漿措施的有效應用,對管涌通道可以進行有效的封堵,以此來實現(xiàn)防滲漏目的。

3.2防滲墻技術(shù)

3.2.1高壓噴射方法從實踐來看,該種施工技術(shù)手段主要是基于高壓噴漿機械設備的應用,將水泥漿由高壓噴嘴進行噴射,利用其高壓沖擊力對堤壩基部的覆蓋物產(chǎn)生擾動,在噴射過程中,水泥漿灌入堤壩根基,同時對砂礫和土產(chǎn)生一定的攪拌作用,水泥漿凝結(jié)后會從堤壩根基向上形成一道防滲墻,從而達到阻止水滲透的效果。這項技術(shù)在施工實踐中應用較為廣泛,同時隨著科技水平的不斷提升,也為本項技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展起到了基礎性的促進作用。雖然該技術(shù)的應用難度要求不高,而且施工中的成本也相對較低,但是其整體防滲效果較為理想。3.2.2自凝灰漿法對于該種技術(shù)方法而言,其起步相對較晚,現(xiàn)階段國內(nèi)仍處于探索階段,目前的技術(shù)仍不夠成熟。就施工技術(shù)工藝而言,主要是在水泥以及膨潤土中摻入適量的緩凝劑,由此制作的自制灰漿在施工時通過自凝灰漿的凝固即可形成防滲墻。需注意的是,在具體施工時若要造孔,則應當在灰漿尚未凝固前就要完成,以避免孔沿對防滲墻性能產(chǎn)生不利影響。3.2.3水泥攪拌樁法該項技術(shù)在堤壩建設過程中較為常用,其主要施工技術(shù)方法是攪拌機對水泥充分攪拌,在攪拌水泥過程中會產(chǎn)生一定的化學反應,而且凝結(jié)時逐漸變堅硬,這樣水泥與土融合在一起,形成非常堅固的防滲墻。該項技術(shù)多用于填充砂礫以及土質(zhì)地基,防滲墻防滲效果非常顯著。值得一提的是,該技術(shù)廣泛應用于堤壩工程,不僅可以起到很好的防滲效果,而且能夠有效改善地基基礎質(zhì)量。

3.3灌漿防滲措施

3.3.1劈裂式帷幕灌漿技術(shù)該項技術(shù)方法主要是基于加固堤身和有效防止堤身出現(xiàn)滲漏而產(chǎn)生的。因壩體自身曲直程度不同,鉆機采用形式也存在一定的差異。對于淺孔鉆機,通常采用梅花形布孔模式,沿堤壩直線由頂部向外鉆孔1.5米,孔距控制在3米左右。在實踐中,會基于工程項目的實際情況進行調(diào)整,上下控制在1至2米之間。在實踐中,還可以選擇直線布孔方法,灌漿方式為自下而上,逐漸注漿,這有利于緩解壓力和有效防止灌漿時出現(xiàn)漏漿或者滑坡等問題。上述方法的應用,可以有效提高堤壩質(zhì)量及其堅固度,以此來防止堤壩滲漏。3.3.2低壓速凝式灌漿法該項技術(shù)方法主要應用于高危水位的堤壩搶險,并根據(jù)管涌情況合理選擇鉆孔。先向孔中灌注水泥漿,確保選擇的水泥漿待膨脹后不超過49kPa壓力,并且注入適量的膨脹物質(zhì),這樣可以使管涌內(nèi)阻力增大,以免水泥漿流出。同時,還可以加入適量的速凝劑,這有利于水泥漿快速凝固,然后將管涌堵塞。3.3.3高壓填充灌漿技術(shù)針對堤基的實際情況采取高壓填充的灌漿措施,可有效填充堤身漏洞。灌漿操作過程中利用50米長度的工程鉆自上而下進行鉆入,同時孔距保持在1.5至2.0米。由于此時需確定最佳鉆孔深度,因此灌漿過程中壓力需控制在127.4至166.6kPa之間,而且套管入底層時應當保持堤身干燥性。砂礫層逐漸灌入適量的水泥漿,再慢慢將其提升,從而實現(xiàn)填充堤身漏洞的目的。3.3.4灌漿加固措施該項技術(shù)多應用于漿砌石重力壩,其目的在于對壩上油面灌漿進行加固,避免漏洞以及裂縫變大,而且能夠有效穩(wěn)固壩體以及提高其防滲性能,從而最終增強其承載力。如果壩體不穩(wěn)固,則很可能會造成非常嚴重的不利后果。比如,下游位置不牢固,則容易導致出現(xiàn)斜孔、水平孔問題;并在灌溉過程中出現(xiàn)堵塞漏水管道以及壩體空間等問題。實踐中為有效避免此類問題的出現(xiàn),建議利用反向灌注法來穩(wěn)定壩面以及提升抗沖刷力。

4結(jié)束語

總而言之,水利工程堤壩防滲加固處理過程中可采用的技術(shù)方法有很多種,實踐中應當立足實際,結(jié)合工況條件和特點,采取有效的措施和方法進行技術(shù)要點控制,這樣才能有效確保堤壩防滲效果,保障堤壩以及水利工程能夠?qū)崿F(xiàn)其價值。

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