王金松
摘 要:作為水利設施建設重要組成的水利堤壩防滲加固工程,是水利工程中一個不可或缺的重要環節,不僅對水利建設工作的效率有著重要的影響,還在一定程度上決定著水利建設工作的質量安全。筆者從安全隱患、滲漏原因以及防滲加固工藝等方面對水利工程防滲加固工藝進行了簡明扼要的分析。
關鍵詞:水利工程;堤壩;安全隱患;防滲加固
隨著運行時間的增長,處于水體之中的水利工程堤壩難免會有滲漏現象的發生,這在一定程度上給水利建設工程的正常運轉造成的影響。這樣一來,在整個的水利工程中,堤壩防滲加固工程就成為一個不可小覷的重要環節,其技術也上升到了核心技術的層面。
一、存在于水利堤壩工程防滲加固工程中的安全隱患
安全問題在我國當前的水利堤壩工程中以較為復雜的形式存在著,但從基本上來看,大致可以將其劃分為以下三種情形:其一,防洪抗洪能力不強;其二,壩體滲漏較為嚴重,防滲工程的治理還遠未到位;其三,輸水、泄水的抗震性能亟待提高,穩定性堪憂。
與發達國家比起來,我國的水利堤壩工程不僅起步晚,而且發展速度落后,這就導致了在防滲加固施工技術水平的低下。盡管對于整體整體的水利堤壩工程來說,有相關的管理部門和一定水準的工程管理體系,但由于專業維護、維修人員的嚴重不足,專業技術指導嚴重缺失,水利堤壩工程的正常運轉很難得到有效保證。
二、水利堤壩滲漏原因探析
和別的水利工程建筑工程不一樣,水利堤壩工程在建設初期,不僅要充分考慮到地基的穩定性和地基的變形,還必須在可能導致堤壩的因素上做大量的工作。堤壩一旦出現滲漏,不僅會導致工程經費的浪費,更為嚴重的是還會給工程的安全質量造成無法估量的影響。從歷史經驗可以看出,地基巖石擋水功能的缺失是導致堤壩滲漏的主要原因。
造成堤壩兩岸山體和地基滲漏的原因大致可以分為兩種:一種是在蓄水工程中,水庫的水頭壓力過于強大;另一種是過水通道的存在。通道的大小和水頭位置的高低決定了堤壩滲漏數量的多少。現場勘察告訴我們,出現于裂縫中的滲漏現象往往是較為明顯的,主要表現為以下兩種情形:部分裂縫連連通于水庫的外界面,開度較為明顯;另外的裂縫已經被密實填充,一般沒有出現嚴重滲漏的可能性。從這個意義上來說,在查明堤壩巖層是否存在溶蝕、裂隙和斷層的同時,還必須查明填充的具體情況,不然很難準確的對堤壩的神都進行判斷和分析。完成科學、周密的勘察探測和調查研究后,要盡量將可能出現質量問題最少的地方作為堤壩建設的首選地址,從而最大限度的避免滲漏現象的發生。由于實際的地質總是有這樣那樣的缺陷,很難找到沒有任何瑕疵的地址來修建水庫,所以壩基滲漏故障往往不可避免。
三、水利堤壩工程防滲加固工藝淺析
(一)防滲處理的技術要點
根據我國當前水利堤壩工程的實際,堤壩防滲加固工程工作的重點應放在防滲墻的建設和灌漿,從而盡可能降低浸潤線、防止滲漏的發生。同時,為了給安全性能和加固質量提供有力保證,還必須采用壓重或防止滑樁等方法來增強其抗滑的功能。滑坡的處理是整個堤壩防滲加固工程中難度較大的工作,要把具體的滑坡誘因結合起來進行防護,以確保其有效性。一般來說,對堤壩土地強度指標進行強化和對壩體浸潤線進行降低是滑坡處理最為有效的兩種方法。在科學技術日新月異的今天,越來越多的新型建筑材料應用到水利工程建設中來,比如復合土工膜、加筋材料等。在壩基的防滲加固過程中,在上游主要采用堵、截、鋪的方法,實施帷幕灌漿、防滲墻等工程,最大限度的對滲透數量進行控制;在下游則采取排、減、導等方法,實施減壓井、導滲反濾體、排水溝等工程最大限度的降低揚壓力。
(二)堤壩工程灌漿防滲工藝
1.低壓速凝式灌漿法
該法首先要結合管涌的實際情況對鉆機的型號進行選擇,實際操作中孔內膨脹物質的出入要合理,壓力控制要恰到好處,確保水泥漿注入的有效性,把管涌內部阻力的工作落到實處,將管涌內部水流速度控制在最佳水平,同時對水泥漿的流出進行有效預防。為了實現水泥漿管涌工作的最優化,可以使用速凝劑。低壓速凝式灌漿發主要在搶險施工中使用。
2.劈裂式帷幕灌漿法
在此法的現場施工中,對于堤壩區域直程度的變化要引起高度重視,使用的鉆機要輕便簡單,以淺孔鉆機為主,打孔作業最好采用直線形或梅花形。灌漿先采用自下而上的順序,堅持少灌多復雜的原則,漿液的粘稠度要循序漸進的加大,壓力的設置也要由小到大,并將堤壩的實際密切結合起來。劈裂式帷幕灌漿法主要在加固壩身的工程中使用,以增強壩身在滲漏抵抗方面的性能。這種方法在很大稱得上能為灌漿的質量提供保證,灌入的泥漿能確保沿堤壩線軸方向保護層的形成,不僅可以提升堤壩結構的防滲加固性,還能增強堤壩結構的穩定性。
3.高壓填充式灌漿法
該法在實施過程中,鉆機應選用50m的工程鉆機,鉆孔過程中要將孔間距控制在1.5m~2.0m之間,灌漿壓力控制在127.4.kpa~166.60kpa之間,作業順序自下而上。這種方法適合由于基礎質量不好引起的管涌事故的處理。高壓填充式灌漿法在處理因基礎質量引發的管涌事故中表現出較強的優越性,較適合堤壩基礎灌漿工程,在溶洞、蟻穴等的填充過程中,可以取得令人滿意度效果。
(三)混凝土防滲墻施工技術
該技術是水利堤壩工程防滲加固的重要措施之一。迄今為止,混凝土防滲墻施工技術衍生出諸多施工工藝,由于篇幅關系就不一一贅述。在實際施工中要根據工程實際選擇最優工藝,以實現防滲加固效果和經濟效益的雙贏。
四、結語
水利工程加固工程中的防滲處理工藝對整個堤壩結構的穩定性起著決定性的作用,防滲工藝的選擇是否得當,直接影響著水利堤壩工程的整體安全和質量。在洪災頻發的現實背景下,各級職能部門應積極行動起來,把水利堤壩工程的防滲加固提上議事日程,將監督管理工作落到實處,對因人為因素引發的堤壩事故進行嚴格追責,同時將當地的實際緊密結合起來,建立和完善治理方案,充分發揮水利堤壩工程在國民經濟中的作用。
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