浅析水利工程水库堤防防渗加固处理
2017-10-14莫合太尔·卡斯木
莫合太尔·卡斯木
摘要:当前水利工程建设项目日益增多,其中堤坝是水利工程的关键构成,堤坝的施工质量很大程度上决定着水利工程的建设效果,但堤坝建设中很容易造成渗漏,对水利工程形成安全隐患。本文对水利工程水库出现渗漏的因素进行了分析,并针对堤防防渗加固处理技术提出了一些针对性的措施。
关键词:水利工程堤防;防渗加固技术;存在问题;措施
水利工程建设中渗漏是常见的安全隐患之一,为切实提高水利工程建设的综合效益和功能的实效,必须根据堤坝的地理环境以及自身特点和实际情况,认真分析堤坝渗漏问题,并采取有效的措施及时加以处置。
一、水利工程堤防险情概述
(一)水利工程堤防险情类型。
水利工程堤防险情裂缝、渗透破坏、滑坡等是水利工程堤防出现险情的常见的几种主要形式,其中渗漏破坏对水利工程的破坏性最大,通常表现为集中流土、接触流土、管涌、渗漏、冲刷等几种类型。通常我们依据水利工程堤防渗漏破坏程度的不同,可以将险情分为三类:一是堤防本身产生的渗漏,起因在于水利工程堤坝本身建造质量不合格,材料不过关、建造密度的不均匀,比如土壤为沙壤土、粉细砂,导致坝体出现裂缝或孔洞,加上水流冲刷等外力作用,从而导致提防出现跌窝、漏洞;二是堤防工程地基和堤坝接触带的渗漏,起因在于在堤坝建造过程中,由于清基不彻底导致堤防地基和堤坝接触带之间粘合效果不好,出现缝隙或孔洞;三是堤防工程地基产生的渗漏险情,起因在于地基中存在透水性较强的土壤或砂层,容易出现渗漏现象。简单地说,水利工程堤坝渗漏主要原因在于渗漏管破损、坝体裂缝、坝护坡坍塌或使用年限过长等原因。
(二)水利工程堤防渗漏施工方案选择。
水利工程堤防出現渗漏险情势必影响水利工程功能的正常发挥,必须结合实际问题,及时采取技术措施和施工方法进行修理和纠正,否则就会酿成“千里之堤溃于蚁穴”的悲剧。常用的防渗加固技术方法有锥探灌浆技术、截渗墙技术、劈裂灌浆技术等,较好地满足了当前堤坝工程防渗加固的需要,提高了水利工程建设的经济和社会效益。
二、水利堤防防渗加固技术分析
(一)堤坝防渗处理。
随着科学技术的不断发展,当前堤坝防渗施工中出现了多种形式的技术,尤其聚合物的发展应用,采取边挖、边铺、边夯、边护的土工膜或复合土工膜防渗技术,具有重量轻、强度高、耐腐蚀、易加工等优点,可以有效提高土体的稳定性,被广泛的应用应用推广。首先是水平防渗技术应用,其包括反滤沟导渗、临水截渗、透水压渗平台三种形式,当堤坝背水坡出现大面积渗水且不能在临水侧进行截流的情况下,要采取滤沟导渗法,在背水坡和坡脚位置开挖渗沟。另外选择临水截渗、透水压渗平台技术可以有效改善堤坝渗漏流量,较好的祈祷控制渗水的作用。其次是垂直防渗处理地基技术的应用,随着射水法、锯槽法和两钻一抓等薄墙施工技术的日渐成熟,垂直防渗幕墙就是利用成墙技术来进行,通过垂直铺塑法来实现处理渗漏,利用一系列斗链连续挖掘出渣,通过泥浆固壁,开槽机沿墙体轴线作业前移铺设成槽,之后回填保护层。这种方法对于透水层较薄和隔水层较浅的地基较为适合。
(二)灌浆防渗的种类。
一是劈裂灌浆防渗加固技术,采用孔底注浆、全孔灌注的方法来进行堤身加固,灌浆材料采取就近原则,该技术主要遵循水力劈裂的原理,通过灌浆压力的作用,在土体内部沿着较小的主应力方向劈开裂缝,或加大裂缝,浆液灌入裂缝充分接触固化,将堤坝裂缝填充满,达到防渗加固目的。可以简单有效的处理灌浆中的冒浆、串浆、漏浆、涌水、灌浆段注入量大等问题,广泛应用于均质堤坝防渗加固处理中;二是帷幕灌浆防渗施工技术, 将一定配合比的浆液通过施加一定的压力压到岩层裂隙中,硬化胶结形成结石,提高堤坝岩基强度,改善堤坝岩基抗渗性能。三是高喷灌浆防渗施工技术,灌浆材料以就近原则为宜,土料以粉质黏土或重粉质壤土为宜。另外,需要指出的是,低压速凝式灌浆法一般用于堤身灌浆封堵洞穴管涌,高压填充式灌浆主要用于地基灌浆托换加固,亦用于堤身单薄,蚁穴多的填充。
(三)混凝土防渗墙技术。
一是防渗墙处理,垂直铺塑防渗。此种防渗处理技术一般常用于低水头堤坝防渗处理中,此种处理方式也具备一定的缺点,如容易老化、脆裂等,为保证处理效果,因此必须要加强对施工材料质量的控制,并且控制好施工工艺,以免造成材料的损坏。二是高压喷射灌浆, 此种防渗处理措施常用于坝基覆盖层以及接触待等位置的渗漏,对于堆石体比较复杂的情况可以将其设置成防渗墙进行处理。高压喷射防渗墙是借助于高压水和高压气的混合射流冲击扰动地层土体,同时灌入水泥浆,使水泥浆液与被灌地层搅动的土石颗粒掺混,形成水泥凝结体。选择用高压喷射灌浆方式进行处理,浆液固结体强度高耐久性好,并且整个工艺操作简单,应用方便。三是混凝土防渗墙。防渗墙是水利工程堤坝防渗处理比较常用的一种技术。利用水泥作为固化剂,通过深层搅拌机把水泥浆喷入土体并搅拌,使水泥土体强度大大提高,利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理化学反应,硬结成墙。
(四)裂缝控制。
对于堤坝裂缝的产生与抹灰层的施工质量有着密切的联系,基于此在对裂缝进行控制时,需要加强对抹灰层的重视。首先需要对堤坝基体进行基层处理,尤其是抹灰层厚度较大的位置,应适当的采取分层处理。
(五)堤坝基体封堵控制。
在堤坝基体抹灰施工前进行全面的检查,确定基体存在的全部缝隙与洞穴,并以此为依据来进行封堵。如有必要还可以选择用抗裂材料如钢筋网来提高结构的抗裂效果,提高堤坝基体的封堵效果。
三、结语
堤坝防渗加固技术涉及技术类别较多,较为复杂,不同措施都具有自身的特点和不足,要针对工程的实际状况选择相应的防渗加固措施,控制好施工的质量,更好的发挥防渗作用,提高水库堤坝防治工作的科学性。
参考文献:
[1]郝桂文. 水库堤防工程加固处理技术[J]. 建筑技术开发,2016,(05).
[2]陆明志,孙远见. 垂直防渗加固处理方法在水利堤坝工程中的选择[J]. 西部探矿工程,2015,(05).
[3]潘明武. 堤防工程防渗加固处理[J]. 农业与技术,2013,(03).
[4]杨仁彦. 防渗加固技术在水利堤防工程中的综合应用[J]. 广东建材,2009,(04).