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水利工程堤壩防滲漏技術淺探

發布時間:2022-02-15 瀏覽量: 作者: 來源:公務員期刊網

水利工程堤壩防滲漏技術淺探

0引言

水是人類賴以生存的基本物質條件,合理地利用水資源才能最大化發揮其價值。但是水在使用過程中,同樣會有一定的風險,當對水資源的管控不合理時,很可能會引發較為嚴重的災害,從而造成嚴重損失[1]。因此,在開發水資源時需要嚴格控制其安全性,保證合理使用。建設水利工程,其一方面能實現洪峰的調節,另一方面還能實現水利資源的開發,有其重要意義。但是在水利工程開發過程中,必須合理解決滲漏問題,將滲漏的可能性控制到無。一項安全性保障度不高的水利工程,就是一個潛在的風險,隨時可能爆發,這樣的工程不僅無法產生經濟效益,更會威脅人民生命安全。為此,防滲漏技術需要廣泛地應用于水利工程之中,以此保證工程的安全性。

1水利工程堤壩防滲漏的重要意義

水利工程在我國有著極長的發展歷史,已有數千年之久,有記載且最有名的工程當屬四川的都江堰,其目的是為了治理水災。而隨著社會的進步,水資源的多種利用方式被不斷地發現,并應用于實際。而隨著水利工程的建設,堤壩防滲漏的重要性就越發引起重視。首先,水壩是整個水庫的核心,它能實現枯水期放水,豐水期蓄水,從而滿足農業、工業乃至人們的生活用水需求,因此保證堤壩的安全性,防止堤壩出現滲水漏水事件,是水利工程正常運作的基礎,有著極其重要的作用[2]。其次,堤壩是洪水攔截的有效手段,由于夏季雨水豐沛,部分地方短時間內強降雨,如若任由河水水位上漲,將會發生無法估量的損失,而堤壩可以調節洪峰的到來時間,使得其與強降雨時間錯開,從而避免損失,在此過程中,對堤壩的防滲漏要求就極其嚴苛了,因為此時一旦發生意外,將會造成嚴重的水災。因此在保障堤岸下游人民生命財產安全上,堤壩防滲漏技術意義重大。最后,防滲漏也是水力發電機組能正常運作的基礎,一旦滲漏,堤壩也就喪失其功能,任何方式的水資源利用都是空談。為此,要保證水利工程的合理開發,就要保證其質量,必須做好水利工程堤壩的防滲漏工作。

2水利工程堤壩滲漏的主要原因

水利工程滲漏危害性較大,因此需要先確定其滲漏的主要原因,在了解原因后,再采取措施,從而避免堤壩出現滲漏問題。在此主要分析堤壩滲漏的四種主要原因[3]。(1)堤壩存在一定的物質結構穩定性差異。在具體的水利工程建設過程中,施工技術和質量都會有嚴格要求。但是如果具體的施工技術存在一定的問題,同時堤壩組成物質結構穩定性較差,堤壩的質量難以達到標準水平,就會使得堤壩出現一些微小的縫隙,此縫隙在長期作用之下,堤壩會出現不同程度的損壞。因此,在施工過程中,對于材料的選擇與配比有嚴格的要求。無論是混凝土還是土石堤壩,其材料的選擇需符合標準,同時要保證密實度,避免微小縫隙的產生。(2)堤壩在建設過中,需與地基完全貼合,當接縫不滿足要求時,就容易出現滲漏。在實際水利工程運行過程中,接縫處最常出現滲漏情況,而導致這一結果的原因就是接觸面之間存在異物,而產生微小裂縫,微小裂縫在水的長期侵蝕下逐步擴展為裂縫,最終導致滲漏事件發生,影響整個水利工程的安全。從接縫處著手,保證施工期間的質量,可有效避免此種滲漏情況的出現。(3)堤壩自身的接縫以及分塊處易產生縫隙,從而導致滲漏。一般的水利工程,堤壩的建設都是一個特別龐大的工程,主要是由于堤壩體積大,在建設過程中,混凝土或土方建設過程中會存在分塊建設的情況,而這些地方就是堤壩的縫隙產生處,并慢慢發展為滲漏問題。在施工建設中,雖然會對這些薄弱處采取一定的措施,以減少縫隙,但是一旦存在疏漏,就會導致滲漏情況時有發生[4]。(4)地基建設與標準之間存在差距。水利工程的地基是整個工程的基礎,當地基的建設材料與標準不相符合時,地基遭到河水的侵蝕,并在反復的作用下會出現滲水情況。因此在水利工程施工過程中,需要特別管控地基材料的選用,只有保證地基材料的高質量,才能避免滲漏情況的發生。

3水利工程堤壩防滲漏技術的選用依據

水利工程堤壩的防滲漏技術對維護堤壩安全有重要作用,一旦發生滲漏事故,其產生的危害將是極大的,不僅會造成經濟損害,嚴重還會導致人員傷亡。為避免堤壩滲漏,需要根據不同的情況,采用合適的防滲漏技術,保證堤壩的安全性。同時綜合考慮堤壩建設的投入,選擇最為合適的防滲漏技術,這樣才能將水利工程的經濟效益進一步擴大,同時保障其安全性。首先,針對不同的地質條件以及土層結構,確定其可能出現的滲漏現象,從而對應使用防滲漏技術。對各種防滲漏技術進行優缺點的對比,并在實際過程中進行分析,匹配最合適、有效的防滲漏技術。以具體的水利工程實踐為例,針對相關工程中,其滲漏破壞程度相對較低,處于初始階段,則可引入防滲墻,避免進一步的破壞[5]。針對相對嚴重的情況,即堤壩之上出現了集中滲漏的情況,這種相對嚴重的滲漏事故,需要使用高壓噴射注漿技術,從而快速阻絕滲漏。針對發生在新舊堤壩結合位置的滲漏,需要果斷地展開封堵,將結合處挖開后直接封堵,或直接澆灌混凝土,避免擴展至潰堤事故。而分壩出現問題,較為合適的方式則是臨水坡截流,保證壩體安全。當滲漏出現在壩基之上時,需要依據不同情況采取不同方法。如若透水層相對較厚,則可以采用鋪蓋防滲的方法,去提升壩體的防滲漏能力。而針對壩體的覆蓋面相對較淺的情況,其有效方式為在背水側采取措施,使用蓋重壓線的策略,進而保證堤壩安全性。以上幾種方法的有效實施,還同時可以輔以減壓井的設置,其位置安裝在堤角處,這樣可以大幅減輕堤壩的壓力,保證堤壩的防滲漏能力。此外,隨著科學技術的不斷進步,各種新材料、新技術相繼面世,使得防滲漏技術也會創新。諸如土工膜、復合土工膜等新材料的出現,對防滲技術有了進一步的提升,對減少堤壩的滲漏事故的發生有重要意義。今后,更新的防滲方式的選擇應根據其科學性進行合理地選擇使用,從而實現最大的經濟效益。

4水利工程堤壩防滲技術的具體應用

水利工程防滲漏的主要技術為混凝土防滲墻技術、帷幕灌漿防滲技術、高壓噴射防滲技術、劈裂灌漿防滲技術等四種,不同的防滲技術,其具體操作差異性較大。

4.1混凝土防滲墻技術

混凝土防滲墻主要操作流程為:首先需要進行專業的開圓孔,使用鉆孔工具開孔后,用泥漿對孔壁進行加固,在加固后向孔內注入混凝土,從而實現墻體防滲的目的。混凝土因為其自身結構強度高同時致密性好,對防滲漏有著不錯的效果,所以防滲墻的材料選擇均為混凝土。具體的防滲墻施工從場地平整開始,到最后的成墻,各個步驟需要嚴格按照質量要求把關,并加強對各個工序的檢查。對終孔的各個參數的確定,例如孔位的確定、孔深的數值均需要反復地確認,確保防滲墻的質量。另外需要嚴格注意混凝土材料的選擇,以及其材料配比,并按照標準的澆注順序展開施工,對整個過程進行記錄與采樣,方便后期的抗滲漏試驗,整個技術的完成需要各個細節的關注與把握[6]。

4.2帷幕灌漿防滲技術

帷幕灌漿防滲主要是將提前制備好的漿液直接進行灌注實現防滲,灌入的漿液將裂隙以及空隙填滿,形成類似帷幕的防水面,以達到其目的。主要操作分為兩個部分,第一部分為固結灌漿,第二部分為帷幕灌漿。其中后者是較為關鍵的施工部分。具體操作流程為:打孔機進行鉆孔,而后沖洗,進行一定程度地壓水實驗保障其功能,最后進行灌漿,并對其質量進行檢查。與此同時需要注意幾點施工問題:(1)在進行鉆孔時,需要對其內的沉淀物進行控制,確定其厚度小于20cm;(2)需要注意不同灌漿方式壓水試驗的方式不同,分段灌漿則需要對每個分段進行壓水試驗;(3)灌漿的漿液需要嚴格控制其配制過程,同時要保證先是較為稀的漿液,而后使用更濃的漿液;(4)對灌漿的壓力進行管控,需要在一定的壓力下進行,并注意其持續時間以及量的把握,這樣才能保證帷幕灌漿防滲技術能有效發揮作用。

4.3高壓噴射防滲技術

通過將漿液以高壓噴射的方式漿液與土體進行充分的混合,進而形成固結狀態,固結后的成品從而能有效防滲。在具體施工過程中,首先需要確定安裝管徑的位置,而后將噴嘴對準位置進行漿液的高壓噴射。其設備相對簡單,且易于操作,通過噴射水沖擊土層,進而形成一種較為堅固的凝結體,此凝結體也就是防滲的主要體。同時,該方法在不同的情況下,需采用不同的方式來保證凝結體的成形,主要目的是滿足不同情況下固體的尺寸,使得其適用性高,在多種水利工程中都能得到有效的應用。在實際的施工中,高壓噴射的方式也有多種,例如通過旋轉增大沖擊力的旋轉噴射方式,或者直接定點設置位置,直接進行高壓沖擊。在堤壩防滲的過程中,更多的是采用定向噴射的方式,主要目的是節省一定的材料,因為定向針對性更高,同時可以將時間縮短,這樣對施工周期有積極意義。定點噴射還有一個核心好處,就是形成的凝結體其位置相對好控制,可以對滲漏的區域進行定點防滲。將高壓噴射防滲技術的各個施工工序與要點進行標準化操作,才能保證有效防滲。

4.4劈裂灌漿防滲技術

劈裂灌漿防滲的施工核心就是針對裂縫或者空隙等薄弱區域進行直接的封堵,將漿液注入到其中,使得其在凝結后,形成一種垂直面上的防滲面,對于整個鉛垂面的防滲都有著積極效果。具體的實施工序為:考察整個堤壩的特征,并根據其特點安排各個孔洞的位置,而后進行對其孔洞的位置進行鉆孔,在針對成形的孔洞逐步施壓灌入漿液。由于施加的壓力大,使得漿液在壓力作用下,進入各個需要阻隔的空隙或漏洞之中,從而實現防滲漏的目的。其中需要特別注意劈裂式灌漿中灌漿壓力的控制,這是該技術的難點。雖然設備簡單,但是其技術操作難度不低,但是相比于其他方式,其適用范圍更廣,并能有效降低成本。注重施工過程中的各個要點,并對比其技術優勢,發揮其防滲的作用,才能實現劈裂灌漿防滲技術的有效應用。

5結束語

總而言之,水利工程的滲漏問題是需要重點關注的問題,需要展開更多的研究,從建設之初進行避免。對已經出現的滲漏現象則需要針對性地采取防滲漏技術,以避免進一步滲漏事故的出現。因地制宜地采取防滲漏技術,才有有效避免滲漏情況的發生。在這一過程中,需要對各種防滲漏技術施工有足夠的了解,從而保證施工的規范性,這樣才能真正達到水利工程防滲漏的目的。

參考文獻

[1]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,2020(4):60-61.

[2]徐紅銀.水利工程堤壩防滲漏技術探究[J].地產,2019(22):146.

[3]李文立,郭杰,張鵬.水利工程土質堤壩防滲漏的重要性和技術措施[J].河南科技,2019(23):70-72.

[4]袁香秀,王根英.水利工程施工中堤壩防滲漏技術實際應用探討[J].江西建材,2015(21):127.

[5]蘇銀久.堤壩工程中防滲漏作業方法研究[J].科技創新與應用,2020(23):125-126.

[6]艷芬何.水利工程堤壩防滲漏技術研究[J].水電水利,2019,3(2).

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