水利工程中防滲加固設(shè)計方法

何星球

中國水電基礎(chǔ)局有限公司 天津 301700

水利工程對滿足生產(chǎn)生活用水、防洪減災(zāi)、農(nóng)田灌溉等發(fā)揮著巨大作用，也是推動經(jīng)濟社會發(fā)展和保障國家糧食安全的基礎(chǔ)設(shè)施。科技的發(fā)展與社會的進步推動了水利工程新型技術(shù)的不斷應(yīng)用，對延長工程服役年限、提高施工質(zhì)量和促進水利事業(yè)發(fā)展等具有積極作用[1]。當前，水利工程的類型多樣且存在的問題很多，其中滲漏作為最主要、最普遍的問題，不僅對工程的正常使用造成嚴重影響，無法充分發(fā)揮水利工程的功能效應(yīng)，而且對下游居民安全與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)構(gòu)成潛在威脅。

1 水利工程險情分析

目前，在水利工程堤壩施工中最容易出現(xiàn)的危害類型包括開裂、滑坡、滲透等，在這些安全隱患中破壞性最大的當屬滲透。滲透極具破壞性，具體表現(xiàn)形式為滲漏、管涌、流土和接觸沖刷等，滲透破壞主要分為兩種類型：①堤身填筑密度和組成物均勻度未達到標準要求而出現(xiàn)的堤身險情，如堤身部分出現(xiàn)裂縫、孔洞或壤土砂化等，當組成堤身的壤土是粉細砂或砂壤土時，較容易發(fā)生此類險情；②堤身與堤基的接觸帶發(fā)生滲透，該部位容易發(fā)生險情的主要原因在于筑堤方法不當，在做基礎(chǔ)處理工作時，未將雜物清理干凈，導(dǎo)致組成該部位的物質(zhì)較為混雜，堤身和堤基的接觸不夠緊密。

2 水利工程中防滲加固設(shè)計方法

2.1 嚴格控制材料質(zhì)量

防滲漏施工技術(shù)的應(yīng)用效果容易受到材料質(zhì)量的影響，因此，要想提高防滲技術(shù)在水利水電工程中的應(yīng)用，需要對施工材料進行控制，確保材料符合施工要求。在水利水電工程防滲設(shè)計方案確定后，根據(jù)防滲施工技術(shù)要求，應(yīng)選擇合適的加固材料，以滿足其工程防滲建設(shè)需要，確保防滲設(shè)計方案的順利實施，提高工程的防滲抗?jié)B能力。

2.2 常用技術(shù)

2.2.1 復(fù)合土工膜技術(shù)

常用的土工膜包括無紡布和塑料薄膜。隨著技術(shù)的發(fā)展，聚乙烯等土工膜在水利工程中也被廣泛應(yīng)用。為提高堤壩防滲效果，還可以利用乙烯乙酸改性瀝青混凝土膜或復(fù)合土工膜。復(fù)合土工膜具有較強的延展性和防滲性，且質(zhì)地較輕，在水利工程中應(yīng)用廣泛。在施工過程中，施工單位應(yīng)根據(jù)滲漏問題的不同原因，利用針對性的復(fù)合土工膜類型。在土工膜施工時，為避免出現(xiàn)縫隙，則需要高效銜接防滲體和土工膜，提高堤壩防滲效果。但是施工中應(yīng)注意保護土工膜，以免損壞影響堤壩防滲性能[2]。

2.2.2 卵礫石層帷幕灌漿

灌漿材料的不同是普通灌漿與卵礫石帷幕灌漿技術(shù)的明顯差異，對于卵礫石層的防滲處理一般用黏土和水泥的混合漿液。考慮到卵礫石層鉆孔難度較大的實際情況，一般用套閥或打管的灌漿方式，并且灌漿孔形式可以為三排以上，由此更加顯著的發(fā)揮灌漿效果。施工過程中卵礫石地層條件很容易對帷幕灌漿技術(shù)的應(yīng)用產(chǎn)生限制，所以防滲處理中該技術(shù)的應(yīng)用極其有限。實際工程中防滲技術(shù)通常為輔助性方法，在節(jié)約材料的同時解決工程滲漏問題[3]。

2.2.3 高壓噴射灌漿

該技術(shù)可以將土體與鉆桿噴射的高壓泥漿均勻混合，利用形成的高質(zhì)量水泥防滲加固體提高其防滲水平。在高壓作用下漿液或水噴射沖擊土體，噴射過程中泥漿與土層充分混合逐漸形成凝固體，原有土壤結(jié)構(gòu)受融入泥漿作用得以改善。高壓噴射灌漿技術(shù)按照不同的噴射方式分為擺噴、旋噴、定噴等，其中定噴、擺噴和旋噴技術(shù)適用于深基坑加固防滲以及板墻防水工程。目前，旋噴灌漿技術(shù)在水利工程施工中的應(yīng)用比較廣泛，一般適用于軟塑粉土、可塑性黏土、黃土、流塑淤泥土等土層。若土層中存在雜物、水流速度過高或塊石粒徑太大，采用高壓旋噴技術(shù)時必須提前做噴射試驗，由此保證其可行性。高壓噴射技術(shù)具有施工靈活、可控性好、連接性強等特點，但施工過程中具有較高的土層要求，為保證防滲質(zhì)量要慎重使用[4]。

2.2.4 水平防滲處理技術(shù)

目前，水平防滲處理技術(shù)有臨水截滲技術(shù)、透水壓滲平臺技術(shù)和反濾溝導(dǎo)滲技術(shù)等。其中，反濾溝導(dǎo)滲技術(shù)受外界因素影響較大，特別是背水坡的滲水情況等，為了提升節(jié)水效果和提高利用率，采用這項技術(shù)時需要協(xié)調(diào)背水坡溢出點的高度情況，從而有助于提高坡面的穩(wěn)定性。透水壓滲平臺技術(shù)施工難度較大，要求施工技術(shù)人員技能較高，施工前需要對整個壩體進行觀測。在具體應(yīng)用時，需要簡化施工工程量，提升施工人員的專業(yè)技能[5]。臨水截滲技術(shù)在大多數(shù)場所的應(yīng)用改善效果均較好，特別是針對持續(xù)出現(xiàn)的滲漏問題。通過這項技術(shù)可以準確掌握堤壩整體情況，確保施工順利進行。

3 結(jié)語

隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國在水利工程建設(shè)方面取得了明顯的進步，各項施工技術(shù)逐漸趨于成熟。但是不可否認的是，在很多水利工程的運行過程中，仍不可避免地發(fā)生滲漏透水等問題，給水利工程的安全運行帶來巨大隱患。因此，應(yīng)不斷改進和完善水利工程的防滲加固技術(shù)，有效提高堤壩承受河流沖擊的能力。同時，要不斷加強對水利工程中防滲加固技術(shù)的學習和研究力度，有效發(fā)揮防滲加固技術(shù)在水利工程中的重要作用，促進我國水利工程事業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。