基于水利工程中堤壩防滲加固技術(shù)的運(yùn)用分析

孫曉

摘 要：水利水電建設(shè)具有一定的政治及社會(huì)意義。作為國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，在國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中具有重要的地位，是黨和國家實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的重要基礎(chǔ)。水利工程的興建具有規(guī)模大、工期長、投資多、建筑物獨(dú)特性和施工復(fù)雜性等特點(diǎn)，與生態(tài)文明建設(shè)及環(huán)境保護(hù)相結(jié)合而形成國民經(jīng)濟(jì)命脈。水利工程建設(shè)是國家必不可少的工程建設(shè)，對(duì)于國家社會(huì)和公民來說都有著重要的意義，是一項(xiàng)關(guān)乎國計(jì)民生的施工作業(yè)，但是在水利工程建設(shè)中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)堤壩滲漏，給處在河流下游居民的生命財(cái)產(chǎn)造成威脅和損害，正因如此，就要加強(qiáng)堤壩的防滲加固技術(shù)，本文通過采用堤壩防滲加固技術(shù)的分析，提出如何加固堤壩，加固堤壩技術(shù)的完善方法，以及如何開展第壩加固防漏項(xiàng)目的研究。

關(guān)鍵詞：水利工程；堤壩；防滲；加固技術(shù)

引言：水利工程多由國家政府進(jìn)行投資建設(shè)，整個(gè)建設(shè)過程中需要嚴(yán)格遵循相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。而且，近年來水利工程建設(shè)過程中積極引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)、裝備、工藝，并采取針對(duì)性措施對(duì)項(xiàng)目建設(shè)管理工作進(jìn)行創(chuàng)新，大大提升了水利工程建設(shè)水平，水利工程的建設(shè)是為了合理的引導(dǎo)和控制水體、防止洪澇災(zāi)害的發(fā)生，用于保障人民生活和其財(cái)產(chǎn)的安全，在水利工程建設(shè)的過程中，防止堤壩滲漏和加固技術(shù)是一項(xiàng)工作重點(diǎn)，也是整個(gè)水利工程的核心技術(shù)，據(jù)調(diào)查顯示，在堤壩失事的事故中，采用土石堤壩事故的發(fā)生比率高達(dá)70.5%，其中由于堤壩滲漏問題而造成的事故占很大一部分，近些年來由于科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在水利工程建設(shè)方面的研究逐漸增多，低壩的防滲加固技術(shù)有所加強(qiáng)，采用低壩加固滲流速度和滲流量均有所下降，堤壩的抗?jié)B能力明顯提高。我國幅員遼闊，水資源豐富，從古至今為了對(duì)水資源合理有效的調(diào)控，修建了大量的水利工程例如，都江堰，京杭大運(yùn)河等，這些水利工程不僅規(guī)模龐大而且設(shè)計(jì)水平高，對(duì)我國的農(nóng)業(yè)發(fā)展至今依舊起到重要影響。古語有云：“水利灌溉、河防疏泛”水利工程建設(shè)是一項(xiàng)關(guān)乎國計(jì)民生的建設(shè)，其建設(shè)過程中需要考慮水文、地質(zhì)、施工質(zhì)量、老化情況等。

一.堤壩計(jì)算滲流分析

滲流理論主要經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段，第一階段，即著名的達(dá)西定律主要定量化認(rèn)識(shí)地下水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律；第二階段，是滲流理論的發(fā)展階段，這一階段建立了地下水滲流理論和潛水含水層的非穩(wěn)定流理論；第三階段，采用電網(wǎng)絡(luò)為代表的模擬技術(shù)逐漸成為研究地下水滲流問題的主要手段。

堤壩滲流主要計(jì)算方法可采用理論解法和數(shù)值解法，堤壩滲流的理論分析有流體力學(xué)法和水力學(xué)法兩類，流體力學(xué)法是根據(jù)流體力學(xué)的基本原理和滲透的邊界條件直接求解。水力學(xué)法要在滲流條件做某些簡化假定基礎(chǔ)上的一種方法，水力學(xué)法計(jì)算堤壩滲流比較簡單，但是結(jié)果相較于流體力學(xué)法計(jì)算的結(jié)果準(zhǔn)確性稍差一些。滲流的數(shù)值計(jì)算方法分為有限單元法和差分法。有限元法的應(yīng)用比較廣泛。有限元法目前已經(jīng)擴(kuò)展到求解求解隨時(shí)間變化的非穩(wěn)定滲流問題以及非達(dá)西流，甚至擴(kuò)展到求解非飽和射流問題，巖體裂隙是流問題滲流場與熱力場應(yīng)力場的問題。滲流述職計(jì)算，采用數(shù)學(xué)模型，根據(jù)不同的維數(shù)分為二維平面設(shè)劉和三維空間滲流，根據(jù)材料介質(zhì)是否符合達(dá)西定律，可以分為打溪流和非達(dá)西流，隨著科技的發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)的提高和普及，有限單元法計(jì)算堤壩被廣泛應(yīng)用，這種方法可以擬訂堤身多種土質(zhì)的復(fù)雜的地基，有限單元法目前已經(jīng)成為解決是流問題的理論研究的重要數(shù)值計(jì)算工具。

二.堤壩防滲加固的措施及選擇

堤壩防滲加固的措施共有三種，根據(jù)不同地點(diǎn)的堤壩采用不同的措施。第一種措施為“前堵型防滲”，這種防滲方法是指在臨水側(cè)采用防滲鋪蓋和防滲斜墻等方法，這種方法在我國古代時(shí)期應(yīng)用廣泛，但是由于水位因素的影響這種方法往往會(huì)受到很大的限制。第二種方法是“后排型防滲”，這種防滲加固方法主要是指在堤壩背水側(cè)挖導(dǎo)滲溝、減壓溝和減壓井。第三種是“中截型防滲這種防滲方法是指在中間堤身處進(jìn)行黏土灌漿或高壓噴射灌漿以及其他灌漿方法，在中間加固。

在選擇的過程中，要考慮到堤壩滲水，可能會(huì)產(chǎn)生的沖刷、流土等破壞，因此在試驗(yàn)的過程中，可采用貼坡反濾方法進(jìn)行除險(xiǎn)，在實(shí)施的過程中，可以考慮使用垂直防滲墻，如果在新老堤身交替處結(jié)合的水平層產(chǎn)生集中滲流，可以采用臨水側(cè)開挖回填封堵或接觸面填充灌漿的方法進(jìn)行處理，要是要在背水側(cè)做好反濾保護(hù)。在堤壩地基防滲加固選擇上，要考慮是否在汛期出現(xiàn)過嚴(yán)重的滲漏。對(duì)于堤壩防滲加固措施的選擇，要考慮堤壩工程的復(fù)雜性，和每一種堤壩加固方法的適用性，充分考慮到每一種方法的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，以及堤壩的地理位置，當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件、地形條件和水位，甚至還要考慮一些意外的因素，例如加固的要求和工程管理的費(fèi)用以及材料的選擇和材料的費(fèi)用，考慮到經(jīng)濟(jì)因素和科技因素等，再選擇是采取單一治理，或者是幾種方法綜合治理。

三.堤壩滲流安全監(jiān)測及評(píng)價(jià)技術(shù)

堤壩的安全監(jiān)測起源于20世紀(jì)20年代，在20世紀(jì)30年代，美國開始對(duì)堤壩進(jìn)行觀測，最后，歐洲各發(fā)達(dá)國家以及前蘇聯(lián)，日本也開始了堤壩的安全監(jiān)測，在20世紀(jì)50年代首次就堤壩原型觀測發(fā)表了學(xué)術(shù)型的研究成果，例如意大利的派孚迪卡杜爾壩、盛泰杰斯叮嗒壩，根據(jù)這些學(xué)術(shù)型的研究可以看出，當(dāng)時(shí)的原型觀測主要目的是研究堤壩的實(shí)際變形重點(diǎn)在于驗(yàn)證設(shè)計(jì)改進(jìn)堤壩的工程理論，1955年開始采用統(tǒng)計(jì)回歸的方法定量分析堤壩變形的資料。19世紀(jì)70年代開始辦隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展，自動(dòng)化和電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用，帝霸的安全檢測也進(jìn)入了新的里程，光線傳感、滲流熱、GPS技術(shù)也運(yùn)用到了堤壩監(jiān)測當(dāng)中，目前，歐洲國家的堤壩安全監(jiān)測和各項(xiàng)研究處于國際領(lǐng)先水平。

我國的堤壩安全監(jiān)測是起始于上個(gè)世紀(jì)50年代，70年代在河海大學(xué)的陳久雨教授的開創(chuàng)下，運(yùn)用統(tǒng)計(jì)回歸分析原型觀測資料，使而堤壩防滲逐漸用于監(jiān)測堤壩的安全運(yùn)行和評(píng)價(jià)堤壩的工況，建國以來，我國政府對(duì)水庫大壩安全管理非常重視，已經(jīng)出臺(tái)了一系列的法規(guī)和政策，安全監(jiān)測是保證大壩安全的重要手段，因?yàn)榘踩O(jiān)測可以及時(shí)的發(fā)現(xiàn)非安全因素，為應(yīng)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供重要依據(jù)，也為運(yùn)行和施工決策部門進(jìn)行預(yù)警預(yù)報(bào)和分析判斷工程的安全性起到很重大的作用，安全監(jiān)測，對(duì)于保障國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民的生命財(cái)產(chǎn)具有重大的意義。

結(jié)束語：綜上所述，堤壩防滲加固技術(shù)，主要有防滲墻處理水平，防滲加固技術(shù)，劈裂灌漿防滲加固技術(shù)，在堤壩防滲加固技術(shù)的完善措施上，要優(yōu)化堤壩防滲體系，落實(shí)好堤壩的加固方案；也要加強(qiáng)高壓噴射防滲墻的優(yōu)化；注意清除滑坡、治理岸崩。水利工程在施工中的堤壩防滲加固是不容忽視的問題，現(xiàn)階段，我國的堤壩工程中依然存在著許多的滲漏問題需要解決，堤壩的材料和技術(shù)要加強(qiáng)完善，我國的水利工程的堤壩防滲加固技術(shù)也是十分必要的，只有做好水利工程施工中的第堤壩防滲加固，才能保證水利工程整體的健康穩(wěn)定運(yùn)行，和對(duì)堤壩周圍居民的生命財(cái)產(chǎn)安全以及經(jīng)濟(jì)社會(huì)的長遠(yuǎn)發(fā)展的極為重要，希望能夠通過本文的研究和建議，能為水利工程在施工中的堤壩防滲加固技術(shù)上貢獻(xiàn)一份力量，使其真正產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，推動(dòng)我國水利工程建設(shè)的發(fā)展。

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