大堤加固工程中防滲處理設(shè)計(jì)的運(yùn)用分析

楊瀅

（江口縣閔孝鎮(zhèn)水務(wù)站，貴州 江口 554400）

0 引言

受以前經(jīng)濟(jì)水平的限制，此前修建的許多大堤在質(zhì)量和技術(shù)上都存在缺陷，防洪的能力較弱，抵抗風(fēng)險(xiǎn)的能力不足，再加上后期的相關(guān)維護(hù)工作進(jìn)行得不到位，且因?yàn)闅v史的久遠(yuǎn)使得大堤的險(xiǎn)情愈加嚴(yán)重，對(duì)人民群眾的生金財(cái)產(chǎn)安全都產(chǎn)生威脅。隨著我國現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步，傳統(tǒng)的建筑工程失修問題也可得到了治理。如大堤大壩系統(tǒng)是地方用水、用電的關(guān)鍵設(shè)施，經(jīng)過長期的使用和環(huán)境的侵蝕，大堤大壩會(huì)發(fā)生老化、出現(xiàn)裂隙等問題，通過改善現(xiàn)有的大壩防洪系統(tǒng)，做好洪水疏通，可以全面綜合地提升河道的防洪能力，進(jìn)而加強(qiáng)除險(xiǎn)加固的整體質(zhì)量和監(jiān)督管理力度，保障了洪水的運(yùn)行安全。經(jīng)過加固防滲的大堤大壩設(shè)施依舊可以發(fā)揮以往的儲(chǔ)水蓄水功能，可全面提升農(nóng)業(yè)灌溉的工作效率和質(zhì)量，進(jìn)一步提升農(nóng)村、城市的用水、供水效果，為我國現(xiàn)代化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和發(fā)展帶來顯著的環(huán)境效益，而修建好的大堤也可以煥然一新，構(gòu)建美好的景觀形象[1]。

1 大堤防滲加固研究和評(píng)價(jià)的現(xiàn)狀

目前，對(duì)堤防滲流及堤防加固效果的分析，尚屬空白。本課題的研究方法有：理論、實(shí)驗(yàn)、分析、觀察等方法。

從理論上講，通常要對(duì)堤壩和地基進(jìn)行合理的簡化，然后再進(jìn)行計(jì)算，比如土層的均質(zhì)性、飽和程度、滲流穩(wěn)定性，這些數(shù)值方法很難精確地反映出實(shí)際的工程狀況。在模型實(shí)驗(yàn)中，常用的是沙槽模型和電氣仿真實(shí)驗(yàn)。雖然實(shí)驗(yàn)中有一些錯(cuò)誤，但對(duì)工程效果的驗(yàn)證和設(shè)計(jì)具有重要的作用，這是軟件仿真無法替代的。大多數(shù)的模型實(shí)驗(yàn)及數(shù)值分析僅限于分析均勻土壩的飽和滲透，而對(duì)具有多種特性的堤身基礎(chǔ)、飽和一非飽和滲流等復(fù)雜的地質(zhì)條件，以及堤體中的防滲墻問題，以及在堤身中設(shè)置防滲墻的研究，其研究深度、廣度都遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足科學(xué)與工程的需要。

由于模型實(shí)驗(yàn)時(shí)間長、成本高，所以很多時(shí)候都是用數(shù)值模擬來替代，但也有一些不可忽略的問題，所以通過模型實(shí)驗(yàn)和數(shù)值分析可以彌補(bǔ)兩者之間的差距。

由于很多災(zāi)情在地震發(fā)生之前往往會(huì)造成一些行為上的突變，為了確保測(cè)量結(jié)果的正確性和及時(shí)性，測(cè)量數(shù)據(jù)也是最直觀的評(píng)估基礎(chǔ)。

現(xiàn)有的堤防安全決策支撐體系大多基于對(duì)混凝土大壩的研究，而大壩安全監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析要比混凝土大壩更加復(fù)雜。這主要是由于堤體結(jié)構(gòu)、材料和邊界條件的物理機(jī)械性質(zhì)和參數(shù)較為復(fù)雜，堤體的破壞形態(tài)和破壞機(jī)制尚未得到充分的研究，因此，壩體的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)不僅與壩體結(jié)構(gòu)、材料、荷載等因素密切相關(guān)，還與施工過程、進(jìn)度、方法、管理等方面有著密切的關(guān)系。未來的發(fā)展趨勢(shì)，應(yīng)當(dāng)是吸取大壩發(fā)展的成果，并結(jié)合堤防的特性，采用人工智能技術(shù)，使堤防監(jiān)測(cè)自動(dòng)化，集規(guī)范性、專業(yè)性、通用性于一身，從而提高堤防的監(jiān)測(cè)和管理水平。

2 大堤工程防滲加固的要點(diǎn)

大堤防滲加固能夠發(fā)揮大堤的最大作用，還能延長其使用壽命，提高水利的功能效果。除險(xiǎn)加固要根據(jù)工程實(shí)際情況才能進(jìn)行開展，大堤采取防滲措施種類很多，不同情況要使用不同處理方式。防滲是除險(xiǎn)加固工程的重要問題，也是施工難點(diǎn)。在實(shí)際建設(shè)的過程中，很多大堤都受施工技術(shù)的限制，其質(zhì)量低下。尤其是大堤大堤，因?yàn)橘|(zhì)量問題，壩體安全隱患多，老化嚴(yán)重，其結(jié)構(gòu)也發(fā)生著松動(dòng)，和現(xiàn)代壩體建筑安全設(shè)計(jì)不相符。大堤防滲加固施工一定要遵守防滲加固原理，做好相關(guān)的處理工作，從大壩的三個(gè)部分入手，前堵與中截、后排。針對(duì)大堤的壩基，可以從三部分防滲加固。有些大壩所處環(huán)境比較差，早期施工時(shí)忽略了地基加固，導(dǎo)致大壩情況復(fù)雜，在防滲加固中采用單一的防滲加固措施，達(dá)不到加固要求。施工人員一定要對(duì)加固防滲方法進(jìn)行探索，明確防滲加固的具體施工時(shí)間，在枯水期防滲加固施工，可以降低對(duì)大堤效益產(chǎn)生的影響[2]。大堤中存在的病害對(duì)其功能有著不利的影響，還會(huì)降低大堤經(jīng)濟(jì)效益，成為安全隱患。大堤滲漏是常見的病害，如果沒有及時(shí)進(jìn)行處理，就會(huì)產(chǎn)生較大的危害，成為安全隱患，造成不可挽回的經(jīng)濟(jì)損失，還會(huì)危及群眾的生命安全，破壞社會(huì)的穩(wěn)定發(fā)展[3]。

此外，在對(duì)大堤大壩進(jìn)行除險(xiǎn)加固和防滲處理的過程中，必須要結(jié)合實(shí)際的情況制定符合當(dāng)前需要的計(jì)劃措施。比如針對(duì)大堤大壩的滲漏要采取相關(guān)的解決方法如設(shè)置泄流水面線等方式觀察大堤的情況，并要針對(duì)邊緣進(jìn)行穩(wěn)固和保護(hù)，以確保水利工程建設(shè)在生活中發(fā)揮更大的效用。

3 探討水庫除險(xiǎn)加固中的防滲處理設(shè)計(jì)原則

在此基礎(chǔ)上，我們了解到了在水庫除險(xiǎn)加固工程中進(jìn)行防滲處理的必要性。因此，要進(jìn)一步強(qiáng)化防滲處理的設(shè)計(jì)，就必須堅(jiān)持一些基本原則，強(qiáng)化設(shè)計(jì)，提高工程效果。

3.1 科學(xué)性原則

科學(xué)的防滲處理是工程建設(shè)中最基本的原則，也是保證工程防滲處理經(jīng)費(fèi)的最大限度。因此，在進(jìn)行防滲處理的設(shè)計(jì)時(shí)，要密切聯(lián)系水庫的實(shí)際情況，根據(jù)實(shí)際情況制定相應(yīng)的處理措施，保證水庫的防滲效果得以提高。

3.2 多元化原則

由于實(shí)際的防滲工藝，由于地質(zhì)情況和實(shí)際處理方案不盡相同，因此要保證防滲效果，就必須緊密考慮實(shí)際情況，制定多種防滲措施，以保證工程的科學(xué)性，同時(shí)又能保證工程的施工質(zhì)量。

3.3 經(jīng)濟(jì)性原則

在進(jìn)行防滲處理時(shí)，既要考慮成本，又要兼顧功能，又要兼顧成本。因此，在進(jìn)行防滲處理時(shí)，既要兼顧經(jīng)濟(jì)，又要兼顧經(jīng)濟(jì)，這樣既能保證工程的安全，又能保證工程的經(jīng)濟(jì)利益，又不能保證工程的根本目的[4]。

4 堤壩防滲加固的措施

4.1 劈裂灌漿處理

在對(duì)大堤大壩防滲加固前，一定根據(jù)實(shí)際情況采取相應(yīng)的施工措施，保證其能夠達(dá)到預(yù)期的施工效果。劈裂灌漿是大堤加固中最常使用的加固施工技術(shù)，在施工的過程中，灌漿會(huì)對(duì)大堤壩體施加相應(yīng)的壓力。在這種壓力的作用下，大堤壩體會(huì)被劈開，過程如圖1所示。壩體內(nèi)的漿液也會(huì)逐漸形成漿體防滲帷幕，達(dá)到大堤防滲的目的，還能借助漿液的填充與擠壓，從根本上提高大堤壩體的穩(wěn)定性，對(duì)其應(yīng)力調(diào)整，保證其正常運(yùn)行，能夠避免結(jié)構(gòu)出現(xiàn)松動(dòng)等問題。有些大堤大堤修建時(shí)間過于久遠(yuǎn)，因?yàn)樾藿〞r(shí)的技術(shù)比較落后，大堤會(huì)存在著較多的質(zhì)量問題。其中最為突出的問題就是大堤大壩壓實(shí)不到位，在大堤施工中，相關(guān)的施工人員一定要結(jié)合防滲加固要求，制定符合要求的加固方案，從實(shí)際出發(fā)，綜合考慮壩體中存在的滲透問題。此外還需要注意，針對(duì)大堤壩體灌漿孔的數(shù)量以及灌漿孔的深度也需要做好控制，若在灌漿階段茶具大堤存在空隙的問題，還需要借助灌漿實(shí)現(xiàn)對(duì)其的封閉，有效提升施工成效。

圖1 劈裂灌漿

4.2 壓密灌漿處理

如圖2所示，壓密灌漿處理技術(shù)主要針對(duì)的大堤位置是結(jié)構(gòu)上部，借助壓力的作用將灌漿注入大堤內(nèi)部，在滲入大堤內(nèi)部以后可以大大提高大堤大壩的密度，還能強(qiáng)化其抗?jié)B性能。在大堤大壩壓密灌漿施工的過程中，施工人員要研究工程設(shè)計(jì)要求，確定鉆孔深度，保證灌漿可以直接到達(dá)設(shè)計(jì)位置，將漿液從設(shè)計(jì)位置泵送，泵送的漿液因?yàn)閴毫ο聦?duì)大壩內(nèi)部產(chǎn)生相應(yīng)的沖擊，其結(jié)構(gòu)會(huì)遭到破壞，土層也會(huì)因此與漿液融合在一起，排列并且重新凝固，大壩也會(huì)更為穩(wěn)定。壓密灌漿施工中，漿液會(huì)進(jìn)入壩體，內(nèi)部充實(shí)后很有可能會(huì)出現(xiàn)小孔隙，壩體中孔隙水、氣體都會(huì)隨之排除，其孔隙也會(huì)因此擴(kuò)大，形成相應(yīng)的脈絡(luò)，壩體內(nèi)部呈密實(shí)結(jié)構(gòu)，能夠有效的解決孔隙問題，處理滲漏問題。壓密灌漿施工技術(shù)不僅可以處理壩體孔洞多的問題，還能在一定程度上完善其性能，為其穩(wěn)定性提供保障[5]。

圖2 壓密灌漿處理

4.3 充填灌漿處理

充填灌漿處理技術(shù)也是一項(xiàng)十分可行的大堤工程除險(xiǎn)加固防滲措施，且這一技術(shù)在實(shí)際作業(yè)過程中，并不需要復(fù)雜的設(shè)備投入，且需要的施工周期較短，施工難度較小，其在進(jìn)行實(shí)際處理作業(yè)階段，針對(duì)大堤壩基中存在的裂縫進(jìn)行修補(bǔ)，并可以有效將大堤的塌坑漏斗問題進(jìn)行高效高質(zhì)的應(yīng)對(duì)處理，能夠確保在較短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到良好的效果，一般來說，其的技術(shù)應(yīng)用范圍多集中在小型大堤和大壩防滲加固工程中。小型大堤大壩在修復(fù)后，還能具有針對(duì)性的對(duì)壩體集中修復(fù)。另外，大堤工程在實(shí)際運(yùn)行應(yīng)用的過程中，還很容易遭受白蟻的侵襲，造成一定額啃食孔洞，針對(duì)這一部分問題進(jìn)行加固處理過程中，技術(shù)人員可以結(jié)合漿液進(jìn)行滅殺白蟻藥物的添加，進(jìn)而提升修復(fù)成果[6]。

4.4 土工膜合成材料防滲處理

土工膜合成材料防滲處理技術(shù)是最為常見的一種處理技術(shù)，在實(shí)際施工中主要應(yīng)用土工膜合成材料，操作簡單、周期短、防滲效果好，可以使用各種類型的工程。現(xiàn)階段，土工膜合成材料生產(chǎn)技術(shù)在我國得到了進(jìn)一步的發(fā)展，其應(yīng)用范圍也越來越大，但是該技術(shù)的應(yīng)用無法從根本上解決大堤大壩中存在著的不足，在防滲加固施工中，很多施工單位都會(huì)在坡下設(shè)置混凝土防滲墻，主要就是為了讓壩體上部與土工膜防滲墻充分結(jié)合，提高其防滲性能。

4.5 混凝土防滲墻

混凝土防滲墻是緊貼大壩在其中一側(cè)修建的建筑道具，其防滲性能良好，對(duì)大壩防滲性能的提升有很大的幫助。在混凝土防滲墻開展施工作業(yè)前，施工人員要在一側(cè)鑿孔，固定墻壁，在孔洞中灌入混凝土，成為混凝土墻。混凝土防滲墻主要應(yīng)用在不穩(wěn)定的大堤中，可以加固其結(jié)構(gòu)，提高穩(wěn)定性。在這種情況下，防滲墻要進(jìn)行分段施工，不同區(qū)域的澆筑建設(shè)不同的墻體，形成一個(gè)整體。防滲墻兩側(cè)還要與防滲設(shè)備連接到一起，做好邊緣工作，將墻體下部滲入地層。

4.6 振動(dòng)沉模滲板墻技術(shù)

振動(dòng)沉模滲墻技術(shù)的特點(diǎn)在于使用功率大、頻率高，能夠?qū)⒖招匿撃０鍌魉偷酱髩蔚貙樱€能使其具備防滲作用，把混凝土注入地層，形成穩(wěn)定性強(qiáng)的防滲墻體，振動(dòng)沉模防滲板墻技術(shù)施工流程便攜，但是局限性畢竟突出。不適合用于大壩地層堅(jiān)硬的土質(zhì)，對(duì)空心鋼模板下沉有影響。有些水壩的陡度大，墻體質(zhì)量比較差，如果施工就會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)，對(duì)堤壩有一定的質(zhì)量影響，會(huì)造成二次傷害，該技術(shù)不能在大堤加固工程中應(yīng)用。大堤加固工程會(huì)影響人們的生活，一定要加以重視，合理選擇有效的防滲技術(shù)。相關(guān)單位要對(duì)其進(jìn)行更加深入的研究，探索出符合現(xiàn)代發(fā)展的處理方式，制定相應(yīng)的防滲處理方案，在工程中落實(shí)，降低經(jīng)濟(jì)成本，保證群眾的生命安全。

5 結(jié)語

根據(jù)上文可以得知，在大堤大壩除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)前，一定要考慮到大堤大壩的實(shí)際情況，將其作為基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以最大程度的提高施工質(zhì)量。在設(shè)計(jì)的過程中，要積極引進(jìn)先進(jìn)的施工技術(shù)，技術(shù)更新施工理念，提升工程建設(shè)水平。定要控制好除險(xiǎn)加固的每個(gè)施工環(huán)節(jié)，加強(qiáng)對(duì)細(xì)節(jié)的管理，提高其整體質(zhì)量，對(duì)城市的發(fā)展有著重要的意義。