水利工程中坝体防渗技术方案的优化策略浅谈

2020-12-23 04:36郑兆明
写真地理 2020年40期
关键词:水利工程

郑兆明

摘 要: 科学技术的发展迅速,我国的水利行业建设的发展也有了相应的进步。堤坝作为水利工程建设的重中之重,能够为水利工程建设质量与运行质量起到决定性的作用,但就我国多数水利工程而言,由于受到种种因素的影响,堤坝基本上都会出现程度不一的渗漏现象。若无法及时有效地处理渗漏问题,坝体岩土中的颗粒结构与土壤黏性也会受损,进而使堤坝稳定性受到影响,甚至造成堤坝无法继续使用的严重后果。此时,为在确保水利工程运行高效性的同时,增强堤坝防洪抗洪的能力,结合实际情况进一步探索堤坝防渗加固技术已势在必行。

关键词: 水利工程;坝体防渗技术方案;优化策略浅谈

【中图分类号】TV6 【文献标识码】A 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.40.078

引言:天然水体蕴藏的水能,可以通过工程措施为人类服务,不论是转化为电能还是作为防洪调蓄,都离不开因地制宜的修建必要的蓄水、引水和水利水电工程,尤其是水利的主体工程——大坝。我国已建成的水电大坝约有814万座,根据水利部门统计,约有1/3的已建成混凝提坝存在不同程度上的病险问题,如不加以防渗加固处理,坝体的问题将会与日俱增,严重影响工程效能及人民的生命财产安全。

1 防渗施工技术在水利工程中应用的重要性

(1)防渗技术的应用可以大幅度提升水利工程的安全性与稳定性。水利工程与其他工程施工有一定的不同,其施工条件更加复杂,水利工程面对的地质地形条件更加复杂,施工工序更多,应用的施工技术更多,整个施工周期长,这导致施工过程中存在很大的风险,很容易对施工质量造成较大的影响,其中的渗漏问题对施工质量的影响值得特别注意。利用防渗技术可以更好地控制和管理水资源,能避免混凝土结构裂缝渗漏、变形导致的渗漏及管道渗水等,在保证和提升水利工程稳定性和安全性方面效果显著。(2)防渗技术的应用可以大幅度提升水利工程的经济效益与社会效益。近年来,伴随经济的快速增长,生态环境被极大地破坏,水资源的破坏程度更大,这对人们生产生活产生了很大的影响,随着我国对“三农”问题的逐渐重视,水利工程施工质量显得尤为关键。应用防渗技术可以对水资源进行分流储备,有效预防洪水泛滥,同时可以提升整个水利工程的抗震性与防渗性,能实现水利工程的长期有效应用,大幅度提升了水利工程的经济效益与社会效益。掌握和应用防渗技术对于水利工程施工至关重要,值得给予足够的重视。

2 水利工程堤坝渗漏的主要原因

2.1 水利工程整体质量不高

虽然近几年我国水利堤坝工程数量增长飞速,但仍有很多工程建设时间为20世纪七八十年代,受到当时施工设备与技术水平的影响,工程项目建设质量无法得到全面保障。与此同时,几十年来的自然环境侵蚀,也导致很多堤坝工程出现渗漏问题,在年久失修的情况下,甚至存在垮塌的风险。因此,相关维护人员必须要充分发挥自身职责,针对实际情况逐一解决水利工程中存在的问题,进而增强其运行的效率与安全性。

2.2 机械设备的应用不合理

施工机械设备也是导致水利工程堤坝渗漏的重要因素,若无法保证机械设备的合理使用,堤坝施工质量也会在很大程度上下降。现如今,我国很多水利工程在实际施工的过程中,对机械设备使用的重视程度都严重不足,不仅监理工作未能落实到位,质控工作也形同虚设,从而导致很多机械设备根本无法充分发挥自身的重要作用。此时相关管理人员必须注重机械使用制度的不断完善,尽可能在提高使用科学性与合理性的基础上,使其能够与先进施工技术相配合,在堤坝防渗方面发挥更好的效果。

3 优化措施分析

3.1 灌浆技术在水利工程中的应用

灌浆技术在水利工程防渗施工中的应用范围较为广泛,实际应用效果良好,其技术原理是利用压力作用将可以高效凝固的混凝土砂浆灌注到提前钻好的地方,使凝固后的混凝土砂浆可以有效地与周边材料融为一体,以实现防渗目的。现阶段水利工程防渗施工中最常用的灌浆技术主要包括高压喷射灌浆防渗技术、土坝坝体劈裂灌浆技术、卵砾石层帷幕灌浆技术这三种。高压喷射灌浆防渗技术的使用原理是利用压缩机中的压缩空气在灌浆过程中可出现高速喷浆的情况,此时原有土层结构会因为受到影响而融入土壤结构,进而形成一种高质量的水固结体,实现防渗目的。高压喷射灌浆防渗技术的喷射方式包括定喷、摆喷和旋喷三种,在使用该技术时施工人员需要先对施工现场进行全面的勘查,做好前期勘探和测试工作,尤其是对于坝体存在较大石块和杂质的施工现场更应加强注意。实际应用中发现,这种防渗技术的优势在于设备简单,施工成本低,且防渗透作用强,使用范围较为广泛,但是也存在较大的局限性,对施工应用环境有较大的要求,如果使用设备较多,土壤情况不佳,将会严重降低施工质量的可控性,容易引发渗漏现象,在应用这种施工技术前积极开展技术可行性研究十分必要。该项目因为施工环境不佳,且前期勘探和测试工作有很大的难度,该项目并未采用这种施工技术。

3.2 防渗墙技术在水利工程中的应用

防渗墙技术在水利工程中的应用同样广泛,现阶段常用的防渗墙技术主要包括多头深层搅拌防渗墙技术、射水防渗墙技术、链斗法防渗墙技术及锯槽防渗墙技术四种,每种防渗墙技术的应用特性和范围均有所不同,在实际施工过程中需要针对性地加以选择。应用多头深层搅拌防渗墙技术时,需要使用搅拌设备将浆液喷射到土层中,进行充分的搅拌,而后进行混合物水泥桩的制作,后续施工环节与各个水泥桩联合后即可形成防渗墙。相比于其他的防渗技术,多头深层搅拌防渗墙技术可以有效地避免渗漏浆液的可能性,能实现长期的防护工作,同时施工简单快捷。该项目属于土石混合坝,满足技术的应用需求,应用效果显著。链斗法防渗墙技术所使用的机械设备是链斗开槽机器,主要是利用排桩上的旋转链斗开展土体的挖取工作,将排桩倾斜位置加以固定后可以确保开槽机工作的同时实现泥浆保护。因为该项目存在黏土和沙砾层,土体挖取工作量较大,所以实际施工中对该项技术也有所应用,在混凝土浇筑工作完成后,发现防渗施工质量较好,保证了土体开挖的稳定性,且未对土体内部结构造成太大影响。

结语:综上所述,虽然近年来我国水利工程施工技术与堤坝防渗技术水平提升显著,但在社会对水利工程运行需求不断提升的大背景下,堤坝防渗技术仍需不断突破,这不仅是堤壩能够充分发挥防洪防汛作用的前提,也是农民生产生活能顺利进行的基础,因此,必须要得到足够的重视。另外,水利工程也是国家发展的重要支撑,只有从各个方面提高水利工程的整体质量,才能在保证水利工程运行效率的基础上,促进国家在新时期获得可持续发展。

参考文献

[1] 任翔,高大水,高全,等.土石坝超深混凝土防渗墙变形与受力分析[J].长江科学院院报,2018,35(5):120-124.

[2] 秦小艳,王金柱.塑性混凝土防渗墙在水库除险加固中的应用分析[C].2018年2月建筑科技与管理学术交流会.2018.

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