浅析水利堤防工程中防渗施工技术的应用

2018-03-25 11:26
陕西水利 2018年4期
关键词:防渗墙孔洞堤防

方 正

(福建路港(集团)有限公司,福建 泉州 362000)

堤防工程是水利工程中重要的构成部分,施工质量及稳定性直接影响水利工程的整体质量。渗漏是水利工程堤防常见问题之一,如未及时发现或解决此问题,堤防稳定性将会明显降低,严重时会对下游居民的生命及财产安全构成较大威胁。为了有效规避堤防失稳现象,要充分重视堤防防渗漏工作,开展对水利堤防工程防渗漏施工技术的探究。

1 水利堤防工程渗漏原因

经过长期堤防工程施工经验总结,导致水利工程堤防渗漏的原因相对较多,主要可以概括为三点。

(1)施工方案缺乏合理性。施工方案是后期施工的重要依据,如果其存在问题便无法保证施工质量,目前部分设计人员在设计方案时对各方面因素进行充分考虑不够全面,导致施工方案同实际施工情况存在一些偏差,此种情况使堤防后期出现质量问题的可能性大大增加。

(2)施工材料存在问题。施工材料的质量及性能对堤防施工质量有着直接的影响。部分施工单位过于追求自身的经济效益,未落实材料检查工作,存在使用不达标的材料进行施工的情况,无法为堤防施工质量提供保障,后期便会出现渗漏问题。

(3)未对施工过程进行严格管控。堤防施工过程具有一定的复杂性,若施工单位未做好统筹规划及管控等工作,施工过程比较混乱,存在技术使用错误的现象,未做好后期维护工作,将导致堤防施工质量明显降低,发生渗漏的可能便会增加[1]。

2 水利堤防工程防渗漏施工技术

2.1 塑性混凝土成墙技术

在堤防坝体、墙体浅层渗漏初期,塑性混凝土成墙技术防渗作用良好。该技术是使用钻机在渗漏位置展开钻孔操作,同时对孔洞的深度及孔径进行把控,禁止出现超钻或者少钻的情况发生,在孔洞各项要求均达标后便可灌注水泥砂浆,在灌注施工中施工人员需要做好灌浆压力和灌浆量进行严格控制,在孔口位置有浆液冒出后便可停止灌注施工,在混凝土凝固后会形成防渗墙,从而解决堤防渗漏问题。混凝土防渗墙包括深厚型和浅薄型两种,深厚型防渗墙的深度值介于18 m~32 m之间,厚度值介于55 cm~75 cm之间,适用于深度值较大的险要地段;浅薄型防渗墙的深度值介于12 m~22 m之间,厚度值介于8 cm~24 cm之间,在堤防防渗漏施工中比较常用,施工单位需要根据水利工程实际情况对混凝土防渗墙的类型进行合理选用。

2.2 冲击成槽法成墙技术

冲击成槽法成墙技术施工中使用的重要设备为冲击钻,施工人员使用其对需要加固的位置进行冲击操作,在冲击作用下结构表面会形成孔洞,施工人员需要对冲击次数进行严格把控,避免出现孔洞过大的情况,在孔洞与规定要求一致后便可灌入适量的混凝土,待混凝土同原来结构结合在一起,即可实现加固和防渗的目标[2]。

2.3 多头深拌施工技术

多头深拌施工技术是一种全新的防渗技术,被广泛应用至深层混凝土搅拌施工中。在坝体水泥砂浆喷射施工中,多头深拌施工技术可使土体与水泥砂浆更好的结合在一起,形成复合地基,在水泥砂浆凝固后会形成一定厚度的防渗墙,进而将水利工程投入使用后堤防出现渗漏的可能进行降低。

2.4 帷幕灌浆技术

帷幕灌浆技术在水利工程堤防渗漏施工中的应用频率较高,在施工前需要做好现场勘察工作,在综合分析勘察结果和规定要求后确定水泥浆液配比,确保其具有较高的流动性与胶凝性;在浆液配置完成后便可使用相关设备将其压入岩层裂缝之中,浆液凝固后岩层的稳定性以及强度便会明显提升,进而降低渗漏问题出现的几率。帷幕灌浆技术分为孔口封闭灌浆、纯压式灌浆和GIN灌浆,施工单位需要根据水利工程堤防所在位置的地形情况和其他要求帷幕灌浆技术进行慎重选择,进而充分发挥帷幕灌浆技术的优势。

2.5 高压喷射防渗墙施工技术

高压喷射防渗墙施工技术依靠高压浆液凝固反应实现提升堤防防渗性能的目标,具有施工简便、适用范围广以及施工时间较短的特点。在施工时,需要做好钻孔工作,孔洞达标后合理置入灌浆管,借助高压灌浆机将水泥浆液喷射到堤防的土层结构上,在冲击作用下原有土层会被破坏,浆液会与土壤充分接触,经搅拌后会形成一定厚度的防渗墙,进而提升堤防结构的强度及稳定性,保障后期可安全投入使用。高压喷射防渗墙施工技术的喷射方式包括旋喷、定向喷和摆动喷。旋喷方式在地基加固中比较常用,可最大程度的提升地基抗剪及抗变形的性能,可降低地基变形几率;定向喷和摆动喷在地基防渗施工中比较常用,可提升边坡稳定性[3]。

2.6 劈裂灌浆防渗施工技术

劈裂灌浆防渗施工技术借助浆液压力在堤防结构表面劈裂出适当大小的裂缝,将水泥浆液灌注至裂缝中,待水泥浆液凝固后会形成防渗帷幕,从而提升堤防防渗漏性能,杜绝渗漏问题。该技术具有实际操作比较简单和成本低的特点,并且可同时对坝体孔洞和坝体内部裂缝进行消除,可有效提升坝体应力状态。为了充分发挥此项技术的作用,在应用过程中需要将堤坝轴线作为主要参考,合理布设孔洞,对灌浆量进行严格把控。

2.7 垂直铺塑防渗施工技术

垂直铺塑防渗施工技术主要指对坝体或者坝基进行开槽处理,需要把控防渗槽的深度小于14 m,宽度在15~25 cm。然后根据实际情况在槽中对防渗塑膜进行合理铺设,铺设后使用相应物料进行回填处理,在回填料固结后会形成塑膜复合型防渗帷幕,提升堤防防渗性能。应用该技术形成的防渗体无接缝,整体性、连续性以及适应性较强[4]。

3 堤防工程防渗漏施工措施

堤防防渗漏施工过程对水利工程建设极其重要,为了保证其施工质量,提出相应的措施。

(1)在施工前,设计人员需要亲自到现场进行勘察,根据勘察结果进行设计工作。在设计中,结合各方面对堤防防渗性能的影响因素进行分析,确保设计方案的合理性和科学性,是减少堤防渗漏的根源性的问题。

(2)采购人员需要仔细研读施工方案和要求,明确购进材料的种类、质量及性能,在材料购进中做好抽查工作,保证购进的材料与施工要求一致。与此同时,在材料到达现场后施工人员需要再次进行检查,禁止使用不合格材料进行施工。

(3)在施工中,须派专业技术水平较高的人员对施工过程进行全程把控,及时发现施工中存在的问题或者隐患,能够尽快采取正确措施,减少对堤防施工质量的影响。同时,需要做好材料及设备检查工作,材料存放期间在各类因素影响下可能会出现受潮或者锈蚀的情况,在正式使用前必须对其进行再次检查,确保无误后方能使用,定期检查设备运作情况,降低故障发生率,保证施工进度和质量。

(4)在堤防工程投入使用后,相关部门需要做好日常维护工作,定期派人到现场进行检查,对其是否出现渗漏以及其他问题进行判断,定期维护的方法可及时察觉堤防的相关问题。发现问题后,及时上报给专业部门制定措施进行处理,降低渗漏出现的可能性,延长堤防工程使用年限,为工程安全使用提供更有力的保障[5]。

4 结束语

水利堤防工程防渗施工要求较高,为了保证施工质量,结合工程地形地质情况及工程技术要求,合理选用防渗施工技术。分别对塑性混凝土成墙技术、多头深拌施工技术、帷幕灌浆技术、高压喷射防渗墙施工技术、劈裂灌浆防渗施工技术与垂直铺塑防渗施工技术进行分析,确定其使用条件、特点;总结水利工程堤防工程防渗漏施工过程中可能存在的问题。在堤防修建过程中,设计人员、采购人员等从施工材料、设备及技术进行严格控制,最大程度地提升防渗性能,提高水利堤防工程整体质量。

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