水利工程中堤防防渗施工技术的运用探究

2022-09-10

前言我国水利工程众多, 水利工程的建设和发展促进了所在区域的经济增长, 并且在防洪泄洪方面发挥着巨大的作用。水利工程不同于一般工程, 水利工程起着水力发电、改善环境、调节河流的作用, 水利工程最终会关系到民生发展, 如果水利工程在质量方面存在较大问题, 则会对当地的经济发展和人民生命造成严重的威胁。其中, 堤防防渗施工是水利工程建设的重要方面, 堤防防渗施工在全国具有严格的施工标准和健全的监管规范, 但是堤防防渗施工质量在一定程度上仍存在着一些问题, 而最后造成的损失是非常巨大的。

1 我国堤防建设及存在问题

1.1 堤防建设现状

我国人均水资源相较于世界平均水平还比较低, 建设水利工程有利于水资源的充分利用, 对国民经济增长有着促进作用, 由于多方面的限制, 我国一些水利工程总会出现各种各样的问题。

1.2 堤防建设存在的问题

(1) 、堤坝由于年久失修而导致某些部位出现裂缝, 如果裂缝出现在堤坝的关键位置, 就会出现严重的渗水现象, 某些堤坝在建设之初就缺乏实际情况的考量, 加之施工质量达不到国家的安全标准, 就更容易出现这样那样的问题。

(2) 、水利工程建成之后缺乏有力的监管, 导致在出现渗水问题后得不到及时的解决, 受堤坝建设地形因素的影响, 有时候监察人员无法到达堤坝的所有位置进行检查, 从而造成监管的疏忽, 堤坝防渗施工质量也因此受到了影响。

(3) 、受科学技术发展水平的限制, 我国在水利工程堤防防渗技术上有着一定的局限性, 依然依靠一些传统的建设和维护方法, 从而造成对堤坝的保护不到位, 这样堤坝便容易出现渗水的问题。

2 堤坝出现渗水因素分析

2.1 施工因素

(1) 、水利工程的建设一方面要考虑建设带来的巨大经济效益, 又要考虑建设时的成本, 而某些企业过于在成本上进行控制, 而忽略了质量安全的要求, 施工企业可能会通过加快施工进度或者使用不达标的施工材料来减少施工成本, 这给水利工程平添了许多安全隐患。

(2) 、水利工程施工之前都必须有完整的施工方案, 并对施工场地要进行认真仔细的考察, 但如果对客观情况不太了解, 而草率的拿出一份施工方案, 且未对施工中可能存在的情况进行全面的考虑, 这样就会在建设之初埋下安全隐患。

(3) 、随着水利工程建设的大量兴起, 施工材料也越来越多种多样, 各种新型材料的出现给工程的建设提供了更多的选择性, 而在工程施工之前施工材料的选择也变得尤为重要, 必须根据工程的需要选择合适的施工材料, 如果在材料选择上出现偏差, 那么对水利工程最后的质量也是影响严重的。

(4) 、我国在水利工程建设上的技术已经达到了国际先进水平, 一些大型的水利设施也得到了国际上的认可, 但是对于一些中小型水利工程来说, 很难保证其所有的施工质量达到规格要求, 也很难保证其施工技术运用得当, 而其施工技术的先进性更不能保证, 受成本因素、团队因素和地域因素的影响, 其施工技术必然存在着错误和缺失现象, 如果不对这种情况进行处理将造成一个恶性的循环。

2.2 水利工程结构的改变

虽然各地高度关注水利工程堤防防渗施工结构的更新, 希望通过结构的有效改变来为后续的建设发展提供更多的安全保障, 但是在最终的结构更新成果上并不太理想, 原因在于水利工程结构更新的方向出现了错误。首先, 工程结构本身更新的出发点是好的, 但是如果忽略工程本身固有的服务范畴, 仍要坚持执行错误的改变的话, 即便工程结构得到了更新, 也会使施工质量受到严重的损失;其次, 只有通过大量的调查分析, 才能了解到水利工程在结构改变当中遇到的一系列问题, 从而做到在遵循客观条件下循序渐进, 成功完成水利工程结构的更新。

3 堤防防渗施工技术

3.1 帷幕灌浆防渗施工技术

具体操作步骤为:进行帷幕灌浆施工之前, 应严格按照施工要求的比例配制出浆液, 因为配置好的浆液即具有流动性, 还具有胶凝性, 然后把配置好的浆液灌注到有缺陷的岩层当中, 之后等待浆液凝结固化, 这样做的目的是为了能够对岩基的强度进行一个补充, 提高岩基的整体性与抗渗性。目前, 帷幕灌浆施工技术有GIN灌浆法、孔口封闭灌浆法、及自下而上的纯压式灌浆法。

3.2 高压喷射防渗墙施工技术

在进行高压喷射施工操作前, 因喷射出的浆液具有很大的冲击性, 可以利用此性能来破坏施工的土层, 之后喷射出的浆液会和被破坏掉的土层颗粒混合在一起, 经过一段时间后, 混合物会自行凝固硬化从而就就形成了防渗墙。这种是施工技术具有很多的有点, 如施工设备简单、使用范围广等, 所以这种防渗技术在普及的范围最广, 应用的也最多。

施工方法为:施工前先使用钻孔机对相应部位进行钻孔, 之后把灌浆管通到灌浆部位, 浆液通过高压喷头喷射到土层上, 最后使土层的结构与浆液混合在一起形成新的结构。高压喷射防渗施工技术按喷射方式主要分为定向喷射式、旋转喷射式和摆动喷射式。定向喷射和摆动喷射式主要用于对地基进行防渗处理, 来提高堤防边坡的稳定性, 而旋转喷射式用来加固地基, 提高地基的抗变形能力, 从而减少渗漏现象的发生。

3.3 混凝土防渗墙施工技术

混凝土防渗墙施工技术属于垂直防渗施工技术, 已经发展了近六十年的时间, 这种施工技术在水利工程堤防防渗中应用非常广泛且技术已非常成熟, 对于颗粒状土体防渗工程来说采用这种施工技术能够达到很好的效果。采用混凝土防渗施工技术建构的墙段结合的比较紧凑且结实, 具有较高的安全性, 而且防渗墙的厚度也可以进行有效的控制。

混凝土防渗墙施工技术主要分为浅薄型和深厚型。浅薄型混凝土防渗墙施工技术建造的防渗墙的深度一般会被控制在在一定的范围内, 厚度同样会被控制在一定的范围之间, 在江、河堤坝工程的防渗施工上经常会看到浅薄型防渗施工技术;利用深厚型混凝土防渗施工技术建造的防渗墙的厚度在也需要被控制在一定范围之间, 这种技术通常用在水头大于20m以上, 墙深超过30m的大坝及险要地段的堤防防渗工程上, 如下坂地水利枢纽工程中, 混凝土防渗墙的最大深度则达到了102m。这些工程防渗技术就必须采用深厚型防渗墙施工技术。

3.4 劈裂灌浆防渗施工技术

具体施工操作为:首先要通过浆液喷射出来是产生的巨大压力把堤身劈裂出多道裂缝, 再把浆液关注到劈裂出来的多道裂缝之中, 这样做事为了在堤坝内部形成纵向垂直的防渗帷幕, 从而能够有效防止出现渗漏的现象发生。这种施工技术具有工艺简单、成本较低、施工日期短等特点, 劈裂灌浆防渗技术的灌浆材料通常取自于现有的东西, 这样做不仅可以降低施工成本, 而且施工的难度也得了一定程度的降低, 这种防渗技术只被用在防渗体的恢复和改造建设当中。

劈裂灌浆防渗施工技术的施工方法为:首先要根据堤坝的轴线方向来设计堤坝的布孔方向, 方向确定之后即可进行布孔操作, 之后再利用灌浆的巨大压力来在坝体之上产生裂缝, 再把浆液灌注到裂缝之中, 从而加强坝体的防渗功能。

3.5 垂直铺塑防渗施工技术

具体操作步骤如下:首先要在坝体或坝基上进行槽孔的开凿, 然后在开凿的槽孔上铺设特殊材料的防渗塑膜, 最后进行回填操作, 回填料在经过一段时间后会凝固, 这样便形成了的复合型防渗帷幕, 而其中的主要结构便是防渗塑膜。这种防渗施工技术使最终形成的防渗体没有接缝的产生, 在一定程度上提高了其适应性, 对堤坝的防渗能力能有很大的提升。

3.6 水泥土搅拌桩防渗墙施工技术

具体操作步骤为:首先是把水泥浆喷入土体中, 期间使用到的设备主要是搅拌桩, 之后水泥浆会与土体充分混合, 经过一段时间的之后便会凝结硬化。这种防渗墙施工技术同样具有很多优点, 如施工效率高、防渗效果好工艺简单、施工成本低等, 这种防渗墙技术通常会用在颗粒较细的土砂层或砾石量较少的沙砾石层的堤防防渗工程中。

3.7 自凝灰浆防渗墙施工技术

这种施工技术利用的材料是水泥以及膨润土, 首先要把水泥和膨润土进行混合, 再把把少量的缓凝剂加入混合物中, 这样就制成了自凝灰浆。但是这种技术并不是一种独立的防渗墙施工技术, 而只是作为一种这方面技术的补充, 在进行防渗墙的施工造孔时, 把自凝灰浆作为护壁泥浆, 等到其凝结固化后就形成了防渗层, 形成的防渗层将对防渗墙的防渗性能的提升起到很大的辅助作用。自凝灰浆防渗墙施工技术在西方国家发展较早, 技术也相对成熟, 而在我国应用还不太广泛, 以后可以对此项技术进行推广。

4 加强施工质量监管

在堤防建设过程中, 要充分重视堤基及岸坡的施工质量, 并对其做好监管工作, 施工人员要严格按照施工技术要求和规范进行施工, 并做好堤基的清理工作。另外在处理堤身填筑的结合面时, 要严格处理上下结合面的松土, 清楚干净一些杂物, 然后洒上水来保持结合面的湿润和均匀, 要注意结合面上不能出现积水和空白, 在堤身填筑过程中, 要按照设计要求进行操作, 在土体质量检测合格后方能进行卸料作业, 并遵循规范压实压平填筑材料, , 在施工过程中要保持工面的平整整洁, 保证铺料表面的湿润。

5 结论

水利工程的防渗施工拥有较为复杂的施工作业程序, 其施工管理难度较大, 施工技术要点众多, 施工规格要求高, 所以在水利防渗工程施工中, 要根据工程中不同的渗漏状况和技术施工的不足之处, 有选择性和针对性的去利用和完善施工技术, 要做到因地制宜和防堵结合, 根据实际情况实施水利工程的防渗施工, 保证水利堤防的施工安全和施工质量。

摘要：水利工程堤防防渗施工质量事关人民的生命财产安全, 文章首先介绍了我国水利工程堤防防渗施工的现状, 然后总结了影响堤防防渗施工质量的因素, 最后对提高堤防防渗施工质量给出一定建议, 并总结出了主要的堤防防渗施工技术。

关键词：水利工程,堤防防渗,施工技术