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        堤壩防滲加固基本原則與具體措施
        發布時間:2019-12-19

          摘    要: 近些年我國水利工程建設有了快速提升,在水利工程施工過程中最為核心的技術內容就是做好堤壩的防滲加固。通過有效的防滲加固技術能夠確保工程的建設質量,從而充分發揮水利工程的經濟效益和生態效益,推動社會發展。本文主要闡述水利工程施工中堤壩防滲加固技術方面的內容,希望能夠對相關人士有所幫助。

          關鍵詞: 水利工程; 堤壩; 防滲加固技術;

          Abstract: In recent years, China's water conservancy project construction has been rapidly improved. The core technical content in the construction of water conservancy projects is to prevent seepage and reinforcement of dams. Through the effective anti-seepage reinforcement technology, the construction quality of the project can be ensured, so that the economic and ecological benefits of the water conservancy project can be fully utilized to promote social development. This article mainly describes the aspects of seepage prevention and reinforcement technology of dams in the construction of water conservancy projects, and hopes to be helpful to relevant people.

          Keyword: hydraulic engineering; dam; anti-seepage reinforcement technology;
         

        堤壩防滲加固基本原則與具體措施
         

          0、 引言

          水利工程是我國最為重要的基礎設施之一,直接影響著所在區域人們正常生產生活狀況。近些年我國持續加大水利投資規模,如圖1所示,充分說明了我國對于水利工程建設的重視程度。

          圖1 近些年水利管理固定資產投資規模
        圖1 近些年水利管理固定資產投資規模

          水利工程施工中最為重要的內容之一就是堤壩防滲,這是確保水利項目安全正常使用的基礎。因此需要對水利工程施工中堤壩防滲加固技術進行分析研究,采取合適的防滲加固方式消除滲漏隱患,延長使用壽命,保證水利項目的使用性能。

          1、 水利工程堤壩險情分析

          堤壩是水利工程項目中最為重要、最為關鍵的部分之一,但是堤壩的施工具有較大的難度,涉及到很多的復雜工藝,一旦堤壩施工質量較差就會造成整個水利工程的質量隱患。此種水利工程在投入使用后,堤壩由于長期受到水流沖擊以及侵蝕就容易發生較大面積的破損。

          從相應參考文獻以及調查資料中可知,水利工程使用中最為常見的堤壩險情主要有堤壩滲透、壩體滑坡、壩體裂縫等等,這些險情嚴重影響著水利工程運行的安全性和穩定性,水分會從壩體裂縫逐漸滲透到壩體內部,能夠對鋼筋混凝土材料造成腐蝕,直接影響水利工程的正常使用。

          2、 水利工程施工中堤壩防滲加固技術

          2.1 、堤壩防滲加固基本原則

          水利工程施工中堤壩的防滲加固需要嚴格遵照相應原則來進行,避免總是按照傳統方式進行。

          第一,在正式進行防滲加固工作前一定要充分搜集工程所在區域的地質、水文、氣候等方面資料和信息。堤壩防滲加固施工中涉及到的內容較復雜,受到的影響因素較多,所以要充分了解這些因素變化情況,為后續施工做好基礎準備;

          第二,堤壩防滲加固的有效實施一定要特別關注成本影響。避免水利工程防滲加固只從主觀意愿出發而不考慮成本問題,避免出現嚴重缺失問題,無法充分發揮堤壩防滲加固技術優勢;

          第三,堤壩防滲加固過程中需要進行階段性的測試分析。水利工程受到自然環境影響因素較多,所以為了確保良好的防滲加固效果,進行相應試驗工作是非常必要的。要對防滲加固工程實施階段性測試,可以了解預期設定技術的實施效果,以便及時進行優化調整。

          2.2 、堤壩防滲加固技術的相應措施

          從目前來看,堤壩防滲加固技術最為常用的措施主要包括“灌漿防滲技術”以及“混凝土防滲墻技術”,具體如表1所示。

          2.2.1、 灌漿防滲技術

          第一,速凝式低壓灌漿法。速凝式低壓灌漿法主要應用在水利項目高位水位下方發生管涌情況下,在實際操作時需要充分參考管涌所在區域的具體地質情況,可以通過30型鉆機以及50型鉆機分別對粘土層以及砂礫層實施鉆孔。之后可以將浸水膨脹的物質通過相應壓力(一般在50kPa左右)注入到鉆孔當中,之后將水泥漿以及速凝劑緩緩注入到孔中進行封堵。

          表1 堤壩防滲加固技術響應措施
        表1 堤壩防滲加固技術響應措施

          此種施工方式之所以向孔內注入膨脹物質,目的就在于降低管涌水流的速度,從而提升管涌的阻力,能夠有效防止水泥漿過程中隨著水流露出,同時在其中摻入一定量的速凝劑就可以進一步加快水泥漿的凝固速度,能夠對管涌造成快速有效封堵。

          第二,帷幕灌漿法。此種方法主要是按照水利工程堤壩所具有的曲率情況,通過便捷式鉆具通過直線布孔或者梅花形布孔方式,從堤壩頂部順著堤壩軸線外肩1.5m位置實施鉆孔(孔距控制在3m)。在具體操作過程中,要充分考慮堤身的具體情況控制鉆孔深度,一般情況下控制鉆入基礎深度1-2m左右。要對灌漿壓力進行有效控制,要采取少灌多復、從下到上的方式來進行,這樣能夠有效避免堤壩灌漿施工中出現的相應問題(包括滑坡、串漿、冒漿、隆起等等)。需要注意的是,要順著水利堤壩軸向建立起水泥漿帷幕,可以提升堤壩穩固性,能夠避免堤壩滲漏問題,提升堤壩穩定性。

          第三,填充式高壓灌漿法。此種灌漿防滲技術主要用于水利工程堤壩溶洞、蟻穴、堤基基礎方面的防滲加固,填充式高壓灌漿法在處理堤壩基礎管涌等方面具有非常好的效果。在具體操作過程中,首先通過50m工程鉆機從需要灌漿堤壩的頂部位置實施鉆孔,要對鉆孔深度進行有效控制,一般情況下鉆孔距離控制在1.5-2m范圍內,鉆入砂層約1.5m左右即可。此種高壓灌漿方式所用壓力一般在127.5-166.8kPa范圍內,從填土層到套管下側可以鉆斜孔或者水平孔,在其中埋設注漿管,在堤壩干燥一定程度后可以將水泥漿灌入到堤壩基礎的砂礫層當中,最后通過黃泥漿實施封孔處理。

          第四,灌漿加固法。此種灌漿技術主要應用在漿砌石重力壩方面,例如支墩壩以及拱壩工程中。主要是對存在的縫隙以及漏洞進行填充,同時對于堤壩的上游面實施必要的灌漿固結,以此種方式來提升水利工程堤壩的防滲能力以及穩固性,確保堤壩具有較強的承載能力。若是堤壩下游面發生溶蝕物或者滲水的情況,那么也可以通過灌漿加固的方式對壩體的裂縫、漏水通道實施封堵,能夠有效提升堤壩整體的抗沖擊性能以及穩固性。

          2.2.2、 混凝土防滲墻技術

          第一,高壓噴射防滲墻技術。利用高壓噴射技術,在軟基中鉆孔內噴射水泥漿與被攪動的砂礫土顆粒混合凝結硬化而建成的地下連續墻。高壓噴射防滲墻施工主要是通過單管旋噴注漿的方式來進行,可以分為造孔以及噴射兩個主要工序,具體工藝流程為:放線—就位—鉆孔—下噴管—噴射以及提升—沖洗—移機等。

          在施工前一定要對施工所在區域進行試驗,準確確定施工參數;高噴施工可以通過改變提升速度而固定其他參數的方式來進行,其中最主要的操作就是通過干鉆法來確定不同地層的界面情況,這是防滲墻設置的關鍵所在。另外,一旦噴射過程中斷,要加強噴射孔的有效防護。高壓噴射施工對于施工區域沒有過多要求,很多場地空間相對狹窄、地下存在光纜或者管道的區域都可以采用此種方式進行施工,但是其水泥用量較多,成本相對較高。

          第二,自凝灰漿防滲墻技術。隨著水利行業的快速發展和進步,行業中相關的技術也在不斷提升,自凝灰漿防滲墻技術就是其中一種。自凝灰漿主要是由水、水泥、膨潤土、分散劑、緩凝劑等物質混合而成,其中膨潤土顆粒的表面積較大,具有較強親水性,是非常好的防滲材料,而在其中摻入分散劑能夠確保膨潤土顆粒充分水化。在膨潤土漿液中加入水泥的同時也要摻入一定量的緩凝劑,一定程度上延長水泥的凝結時間(一般在30小時左右),能夠確保整個施工區域的有效施工。水泥通過相應的水化反應不但可以有效轉化水分,同時所形成的水化物可以提升顆粒之間的膠結性能,能夠形成一種強度相對較低、變形量較大、不容易開裂的塑性防滲材料,具有非常好的防滲作用。

          第三,水泥土攪拌樁防滲墻技術。此種防滲墻技術主要用在細粒沙塵方面,其整體施工成本相對較低,所用設備攜帶便利。具體操作時先將水泥漿液噴射到土體內部,通過深層攪拌樁機對堤壩實施作業,確保水泥和土體的充分、均勻融合,兩者之間發生相應的化學反應而凝固成為墻體,起到有效的防滲加固效果。

          此種技術施工過程中要有效控制:采用P.O42.5等級的普通硅酸鹽水泥,且水泥土攪拌樁防滲墻的厚度≥0.25m;要控制水泥土攪拌樁防滲墻頂部低于設計堤壩頂高程0.5m,墻體深入渠底清基建基面高程以下不少于2m;確保水泥土攪拌樁樁體無側限抗壓強度≥0.5MP,樁體滲透系數≤10-6cm/s,破壞比降≥150;水泥土攪拌樁防滲墻水泥摻量和施工工藝要按照現場生產性試驗來確定;水泥土攪拌樁樁位中心偏差≤5cm,樁體垂直偏差≤1%;水泥土攪拌樁防滲墻施工最好安排在路面和防浪墻施工之前,渠堤填筑完成至少3個月以后來進行。

          3、 結束語

          水利工程是最重要的基礎設施之一,不但影響著人們正常的生產生活,同時影響著社會經濟發展。對于水利工程來說,堤壩的安全性和穩定性直接影響著整個工程的正常運行,所以要加強其防滲加固控制。本文主要闡述水利工程施工中堤壩防滲加固方面的內容,從“灌漿防滲技術”以及“混凝土防滲墻技術”兩方面闡述了具體技術內容。通過本文的介紹能夠對堤壩防滲加固提供一定參考和幫助。

          參考文獻

          [1]陳虹.水利工程堤壩防滲加固施工技術分析[J].科技經濟市場,2019(10):15-17.
          [2]謝同.水利工程施工中堤壩防滲加固技術的運用研究[J].內蒙古水利,2019(08):18-19.
          [3]李巖.水利工程施工中堤壩防滲加固技術的運用[J].吉林農業,2019(09):88-91.
          [4]王詩蕊.水利工程施工中堤壩防滲加固技術的應用[J].科學技術創新,2019(09):18-19.

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