水利工程堤防防滲施工技術(shù)探究

孟慶軍

摘要：近些年來，我國社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)體制改革不斷縱深發(fā)展，居民的生產(chǎn)生活質(zhì)量也有了明顯的提高和進(jìn)步，在這一態(tài)勢的引導(dǎo)下，資源開發(fā)也面臨著更大規(guī)模的市場空間，水利工程的需求量也越來越突出。水利工程本身就是水資源開發(fā)的重要先導(dǎo)，在保護(hù)生態(tài)環(huán)境的同時(shí)，也能夠推動(dòng)人類資源的協(xié)調(diào)發(fā)展。但值得注意的是，水利工程建設(shè)的規(guī)模是相當(dāng)可觀的，所以面臨的施工環(huán)境尤為復(fù)雜，在操作的過程中會(huì)受到各種主客觀因素的影響和限制，一旦某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)了問題，會(huì)影響到整個(gè)施工的質(zhì)量和水準(zhǔn)。在這其中，堤防防滲施工作為水利工程項(xiàng)目的重要組成部分，其自身防滲性能的好壞能夠在很大程度上影響甚至決定著項(xiàng)目的使用周期和年限，也決定著區(qū)域水利的使用功能，所以也需要在新時(shí)期得到更加高度的重視和關(guān)注。

關(guān)鍵詞：水利工程;堤防防滲;施工技術(shù)

引言

水利工程是一種重要的基礎(chǔ)設(shè)施，在推動(dòng)農(nóng)業(yè)發(fā)展方面發(fā)揮著積極的作用，同時(shí)也是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要保障。但從目前來看，不少水利工程堤防都出現(xiàn)了一定程度的滲漏問題，如果不能及時(shí)對問題進(jìn)行處理，則可能使影響進(jìn)一步擴(kuò)大，最終導(dǎo)致堤防乃至水利工程整體無法正常使用。因此，做好水利工程堤防防滲加固工作非常重要。

1水利工程堤防防滲重要性

水利工程是我國基礎(chǔ)設(shè)施工程的一個(gè)重要組成部分，也是順應(yīng)可持續(xù)發(fā)展理念的一種有效措施，通過對水利工程的施工建設(shè)，能夠?qū)崿F(xiàn)對于水資源的合理利用，有效預(yù)防洪澇災(zāi)害，更好地滿足社會(huì)生產(chǎn)以及人們?nèi)粘Ｉ顚τ谒Y源的需求。作為水利工程中的核心構(gòu)筑物，堤防本身占據(jù)了水利工程總量的80%～90%，因此，在水利工程施工中，做好堤防建設(shè)非常重要。而從目前的發(fā)展情況分析，我國很多中小型水利工程都建成于20世紀(jì)60年代或者70年代，運(yùn)行時(shí)間長，加上維護(hù)管理不到位，堤防存在著一定的滲漏問題，會(huì)對水利工程的運(yùn)行安全造成威脅。做好堤防防滲加固工作，能夠?qū)λこ痰谭乐写嬖诘娜毕莺碗[患進(jìn)行排除，進(jìn)一步提升堤防運(yùn)行的穩(wěn)定性，保證水利工程功能的充分發(fā)揮。

2水利工程堤防防滲施工技術(shù)

2.1灌漿防滲技術(shù)

在水利工程中，灌漿防滲加固是通過導(dǎo)管向堤防土體結(jié)構(gòu)中高壓灌入水泥砂漿等漿料，漿料與土體顆粒凝結(jié)混合形成連續(xù)性固結(jié)體的一種技術(shù)手段，所形成固結(jié)體具有良好的防滲阻水性能，可以有效封堵堤防結(jié)構(gòu)中形成的滲漏點(diǎn)，消除防滲薄弱環(huán)節(jié)，多用于處理心墻壩與均質(zhì)堤防等類型水利堤防的滲漏險(xiǎn)情。同時(shí)，根據(jù)灌漿方式，可以將灌漿防滲加固技術(shù)分為劈裂式、速凝式、高壓填充式三種技術(shù)手段，不同技術(shù)的適用范圍、防滲加固效果、工藝步驟存在差異性，具體如下：第一，劈裂式灌漿加固。施工人員使用鉆機(jī)設(shè)備，在堤防結(jié)構(gòu)指定位置鉆設(shè)若干數(shù)量孔洞，基于水力劈裂原理，沿壩軸線向孔內(nèi)開展加壓灌漿作業(yè)，漿液破壞堤防原有結(jié)構(gòu)，形成貫通劈裂縫，受到漿液自重、注漿壓力、壩互壓等多重作用影響，在堤防中固結(jié)形成防滲墻體結(jié)構(gòu)，有效填充堤防中分布的各處孔隙裂縫，取得改善堤防結(jié)構(gòu)壓密性與調(diào)整應(yīng)力狀態(tài)的技術(shù)效果。第二，速凝式灌漿加固。在堤防滲漏點(diǎn)或管涌處鉆設(shè)孔洞，在孔內(nèi)填入大米等具備膨脹特性的材料，隨后，在孔內(nèi)低壓灌注水泥漿液，在漿液中添加一定量的速凝劑，填充材料遇水產(chǎn)生膨脹反應(yīng)，起到控制管內(nèi)阻力與堵塞管涌的作用，在短時(shí)間內(nèi)消除堤防管涌險(xiǎn)情。第三，高壓填充灌漿加固。配置50m工程鉆機(jī)等型號的設(shè)備機(jī)具，在堤防防滲加固區(qū)域中鉆設(shè)孔洞，將相鄰孔洞間距保持在2m左右，要求孔底到達(dá)礫石層，在孔內(nèi)下放注漿導(dǎo)管。隨后，按照自上至下順序，在孔內(nèi)高壓灌注漿液，依次在砂礫層與地表土層中灌注適量漿液，最后使用黃泥漿等材料對孔口進(jìn)行封孔處理，待漿液凝結(jié)硬化后即可完成灌漿加固作業(yè)。

2.2劈裂灌漿防水施工技術(shù)

這一技術(shù)的應(yīng)用有賴于灌漿壓力，需要在水利工程壩身上劈一道裂縫，然后再把防滲漿液注入到裂縫內(nèi)，最終形成縱向垂直的防滲帷幕，優(yōu)化堤防的防滲能力。對此，施工人員應(yīng)當(dāng)先找出堤防軸線的位置，展開一系列的鉆孔操作，然后通過高壓灌漿這一途徑，劈裂壩體，最后再展開灌漿操作，等到漿體完全凝固之后，防滲帷幕就足夠堅(jiān)固。劈裂灌漿防水施工技術(shù)的應(yīng)用，不僅可以讓堤防的穩(wěn)定性變得更加優(yōu)越，同時(shí)也可以彌補(bǔ)壩體內(nèi)部的孔洞缺陷，施工工藝相對簡單，操作難度系數(shù)較低，節(jié)省了許多不必要的施工步驟和程序。而且，施工人員也可以就地取材，組成灌漿材料，節(jié)約施工的投資成本。除此之外，劈裂灌漿防水施工技術(shù)對周圍環(huán)境的影響是相對較小的，所以也可以避免產(chǎn)生大范圍的環(huán)境污染，其自身也能夠以已經(jīng)建成的主壩體為基礎(chǔ)，對原有的防滲體進(jìn)行修復(fù)和完善。

2.3高壓噴射灌漿技術(shù)

高壓噴射灌漿技術(shù)的基本原理，是利用射流作用，對堤防所處地層的結(jié)構(gòu)做出改變，然后灌入水泥漿或者復(fù)合漿液，在地層內(nèi)部形成凝結(jié)體，從而起到防滲加固的效果。在當(dāng)前的技術(shù)條件下，高壓噴射灌漿施工的方法可以分為幾種：一是單管法，主要是借助高壓泥漿泵，將預(yù)先配置好的水泥漿以30MPa的壓力噴射到地層中，借助沖擊剪切作用破壞地層結(jié)構(gòu)，然后通過旋轉(zhuǎn)的方式，實(shí)現(xiàn)水泥漿和土層的充分混合，凝固后可以形成具備較高穩(wěn)定性的凝膠體。單管法施工中，水泥漿液的水灰比控制簡單，能源利用率高，不過對于高壓泥漿泵的依賴性較大;二是雙管法，利用雙通道注漿管，在水利堤防底部同軸雙重噴射高壓水泥漿和空氣，擴(kuò)大破壞面積，最終形成延伸長度更大或者樁徑更大的凝膠體。雙管法的優(yōu)勢在于相同壓力下，高壓水泥漿能夠與空氣協(xié)作，有助于防滲加固效果的提高，不過其只適用于軟土層;三是三管法，三管法是利用三個(gè)通道，分別輸送高壓水泥漿、空氣和清水，在30MPa～60MPa的超高壓作用下沖切土體，然后借助泥漿泵灌注的方式，對土層進(jìn)行加固。這種方法的優(yōu)勢在于噴射壓力高、設(shè)備損耗小，形成的凝膠體體積更大，在軟土地基和砂土層防滲加固中有著良好的適用性;四是多管法，在施工中，需要先在地面鉆出倒空，置入多重管，然后利用向下旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的超高壓噴射流來破壞土體結(jié)構(gòu)，以高壓水沖切巖石，以真空泵將泥漿抽出，形成巨大的內(nèi)部操作空間，在噴嘴位置設(shè)置超聲波傳感器，對相關(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集，然后結(jié)合實(shí)際情況，將混合均勻的水泥漿、砂漿和礫石等填充到空間中。2.4聚丙烯纖維混凝土抗?jié)B技術(shù)這種技術(shù)當(dāng)中有效應(yīng)用了聚丙烯這種材料，并且由于其高強(qiáng)度、低比重的優(yōu)勢，在進(jìn)行混凝土澆筑之后，往往能夠更好的控制混凝土強(qiáng)度，使其開裂概率大大降低。而受到纖維的影響，混凝土當(dāng)中的水分遷移量也會(huì)大大降低，因此能夠有效的減少壩體體積的變化，從而降低其收縮性，最終控制堤防開裂現(xiàn)象的出現(xiàn)。加入聚丙烯纖維的混凝土除了具有十分強(qiáng)大的抗?jié)B性之外，還能夠極大的改善溫度變化所帶來的混凝土內(nèi)部壓力形變，從而有效限制溫度裂縫的擴(kuò)大。

結(jié)語

綜上所述，為高質(zhì)量完成堤防防滲加固任務(wù)，切實(shí)滿足水利堤防防滲加固施工需要，保證堤防結(jié)構(gòu)穩(wěn)固與水利工程使用安全。因此，施工企業(yè)應(yīng)進(jìn)一步提高對堤防防滲加固技術(shù)的應(yīng)用研究力度，深入了解各項(xiàng)常用防滲加固技術(shù)的工藝原理，結(jié)合工程情況合理選擇技術(shù)種類，嚴(yán)格控制各施工環(huán)節(jié)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]余中海，王冰梅.水利工程堤防防滲施工技術(shù)研究[J].工程建設(shè)（2630-5283），2020，003（001）：P.122-124.

[2]任國慶.水利工程堤防防滲施工技術(shù)研究[J].科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊，2020，v.28;No.703（05）：77-77.