李 麗(吉林省白山市江源區(qū)水利局 吉林白山 134700)
水利工程中堤壩防滲加固技術(shù)研究
李 麗
(吉林省白山市江源區(qū)水利局 吉林白山 134700)
水利工程為我國的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了必要水資源,同時也滿足了城鎮(zhèn)居民的生活用水需求,此外水利工程還具有防洪減災(zāi)降低經(jīng)濟損失的作用。隨著城市化進程的加快以及經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型升級對于水利工程的質(zhì)量也提出了更高的要求,但是我國目前水利工程受到建設(shè)環(huán)境、建設(shè)技術(shù)以及后期維護等多方面的影響,因而在實際的使用過程中容易出現(xiàn)不穩(wěn)定以及滲漏等安全隱患。本文就水利工程中堤壩防滲加固技術(shù)進行了分析和研究。
水利工程;堤壩防滲;加固技術(shù)
建筑行業(yè)的發(fā)展促使了建筑技術(shù)的進步和新型建筑材料的出現(xiàn),這在一定程度上促使了我國水利工程建設(shè)質(zhì)量的提高。但是需要注意是堤壩滲漏情況在我國的水利工程運營中廣泛存在,嚴(yán)重影響著水利工程的使用,嚴(yán)重的還會威脅到周邊居民的生命財產(chǎn)安全,因而研究水利工程堤壩防滲加固技術(shù)是十分必要的。
水利工程的建設(shè)往往需要面對不同的自然環(huán)境,地形、地質(zhì)、氣候以及植被覆蓋等都會影響到水利工程建設(shè)的成效。堤壩滲漏、滑坡、堤壩開裂等是最常見的水利工程病害,而這其中又以堤壩滲漏的出現(xiàn)幾率最高且危害最大,同時堤壩滲漏出現(xiàn)后還會誘發(fā)一些其他壩體病害,例如管涌、流土以及沖刷等等,嚴(yán)重影響了水利工程的正常使用。水利工程的堤壩滲漏病害根據(jù)出現(xiàn)部位的不同可分為壩身病害、壩基病害、壩身和壩基連接處病害三種,導(dǎo)致這幾種滲漏情況出現(xiàn)的原因也不盡相同。工程建設(shè)地區(qū)的地質(zhì)情況對于壩基的影響較大,如果土層土質(zhì)出現(xiàn)問題極有可能導(dǎo)致壩基滲漏情況的出現(xiàn),而建設(shè)材料影響著壩身的物質(zhì)組成,組成物質(zhì)的不均勻容易導(dǎo)致壩身滲漏的出現(xiàn),而如果壩基壩身連接處的組成成分不夠、過于混雜也會造成滲漏病害的出現(xiàn)。
我國的水利工程建設(shè)由來已久,在長期的發(fā)展中我國的水利專家結(jié)合傳統(tǒng)的水利工程建筑工藝和當(dāng)代先進的工程建設(shè)技術(shù)形成了一套適應(yīng)我國國情的水利工程建設(shè)方法,對于水利工程堤壩防滲工作有著相應(yīng)的原則。水利工程的堤壩防滲處理工作需要有重點,而堤壩上下游的處理應(yīng)當(dāng)是整個工程防滲工作的重點,在實際的施工過程中要加強對于上下游堤壩的處理,同時上下游需要采取不同的處理原則和處理手段。首先是對上游堤壩的防滲加固,在此過程中需要堅持“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。以上的水利工程堤壩防滲加固原則在我國的水利業(yè)發(fā)展中也進行了相關(guān)的實踐,并且取得了良好的成效,由此可見這些原則具有堅持和發(fā)展的必要。
3.1 混凝土防滲墻
混凝土建設(shè)難度較小而且對于壩基滲漏具有明顯的抑制作用,其對于壩基的作用是長久的,因而也是目前最為常見的水利工程防滲加固技術(shù)之一。該技術(shù)對于建設(shè)地的地質(zhì)條件具有一定的要求,粒狀物地質(zhì)更為適合。隨著科技的發(fā)展,目前防滲墻施工技術(shù)也取得了進步,普通混凝土和混凝土膨脹劑是防滲墻的主要建設(shè)材料。混凝土防滲墻有淺薄型和深厚型兩種,淺薄型的厚度一般在20厘米左右,在施工中也更為常見,江河堤壩的防滲墻一般都為淺薄型的。
3.2 垂直鋪塑
與其他的防滲加固技術(shù)相比垂直鋪塑建設(shè)的效率較高,保證了水利工程施工的工期和投入使用的時間。垂直鋪塑的施工方法也較為簡單,通過挖槽機對泥沙的連續(xù)挖掘促使堤壩底部的泥漿形成堅實的壁壘,從而起到防滲和加固的作用,為了保證其防滲的效果在該壁壘的表面還可以加設(shè)一層防滲膜并用黏土加以固定。一般來說泥沙挖掘后的槽深需要保證在15米以下,厚度維持在20厘米左右為宜,垂直鋪塑技術(shù)在砂質(zhì)土質(zhì)上的效果要更好。
3.3 水泥土攪拌樁防滲墻
將水泥漿注入土體后再利用攪拌樁對其進行不斷的混合和攪拌,從而促使壩體與水泥漿的結(jié)合更為緊密,最后進行一段時間的冷卻和反應(yīng)形成防滲墻。該技術(shù)的建設(shè)成本十分低廉且防滲加固的效果都比較好,在我國的水利工程中應(yīng)用也十分廣泛。水泥土攪拌樁防滲墻在建設(shè)的過程中需要注意必須使墻體成為一個整體,墻體的厚度保證在25厘米左右,深度以15米為宜。該技術(shù)對于土質(zhì)的要求并不高,一般來說礫石層和沙質(zhì)土都可以應(yīng)用該技術(shù)進行防滲加固。
3.4 帷幕灌漿
帷幕灌漿技術(shù)利用的是水泥漿的流動性以及凝結(jié)性特征,將其按照規(guī)定的比例混合調(diào)配后注入到壩基與巖石層之間的裂縫中,待其冷卻后壩基的穩(wěn)定性以及其耐侵蝕性都可以得到有效的提高。大部分的地質(zhì)環(huán)境都可以應(yīng)用灌漿強度值灌漿法進行防滲和加固,在實際的施工過程中只需要結(jié)合建設(shè)地環(huán)境的具體情況對于水泥漿的配比以及注入量的大小進行控制即可以達到較為理想的防滲加固效果。需要注意的是灌漿強度也會影響施工的效果,因而在建設(shè)過程中也需要引起足夠的重視。
3.5 高壓填充式灌漿法
高壓填充灌漿法在水利工程堤壩施工的前期具有十分顯著的防滲加固效果,除此之外對于蟻穴和溶洞的填充的效果也較為明顯,該技術(shù)應(yīng)用較廣,尤其在一些特殊地形地區(qū)的利用率更高。高壓填充灌漿的第一步就是鉆孔,堤壩的頂部以及易發(fā)生滲漏處的周圍都需要進行鉆孔,接近礫石層的地方可以停止鉆孔,灌漿工作即在這些鉆孔形成的包圍圈中進行。一般來說鉆孔之間的距離不宜超過2米,而灌漿的壓力保持在140kpa左右。在進行填充灌漿前需要對壩體進行一定的處理,確保其內(nèi)部的干燥性,保證灌漿的成效。
3.6 自凝灰漿防滲墻
該技術(shù)的重點在于各施工材料之間的配比準(zhǔn)確性,水泥、膨脹劑和混凝劑是自凝灰漿的主要成分,將這些材料按照一定的比例混合后在其凝固之前及時注入水利工程壩體提前做好的鉆孔中。為了保障自凝灰漿防滲墻的加固和防滲效果要確保其和巖層緊密貼合在一起。
綜上所述,近些年來我國的水利事業(yè)取得了顯著的發(fā)展,水資源利用率也不斷提高,于此同時也需要看到我國水利工程建設(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)存在的問題,加強堤壩防滲加固方面的研究,減少水利工程滲漏問題出現(xiàn)的幾率,促進我國水利工程質(zhì)量和性能的提高。
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