水利工程堤坝防渗漏技术探究

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水利工程堤坝防渗漏技术探究

山东茂隆新材料科技有限公司 2021-03-11 2880


摘要:水利工程是重要的国民经济基础设施,水利工程由于其自身环境的特殊性在堤坝建设中容易受到渗漏问题的困扰。本文从工程实践出发,对水利工程堤坝防渗漏技术现状进行了探讨,并且阐述了几种堤坝的防渗施工方法,明确了防渗施工的原则,希望能够提高我国水利工程堤坝防渗漏技术的研究和发展,提高我国水利工程堤坝施工的质量,为国民经济发展提供更多的经济和社会效益。

关键词:水利工程;堤坝;防渗漏技术

0引言

水利工程能够创造可观的社会价值以及经济价值,但是由于水利工程自身的特性,其堤坝长期在水中容易产生渗漏问题,一些水库堤坝建成年代较为久远,存在较多的安全隐患。特别是堤坝的渗漏问题直接影响到水库下游群众的生命财产安全。因此在水利工程堤坝施工中开展适合的防渗漏施工技术研究能够有效预防在后期工程投入使用后的堤坝渗漏现象,能够有效保障水利工程的正常运转,保障水利工程堤坝的安全运作,为社会发展提供更多的经济效益。我国是一个水力资源丰富的国家,大大小小水库遍布于江河湖海之中。根据有关部门统计,我国境内各类水库约有9万多座,水库的堤坝加起来有将近30万公里。水库堤坝在国民经济建设以及调节水量抗洪防旱等工作中都起到了极其重要的作用。但是随着水利堤坝建成年代逐渐久远,许多水利堤坝年久失修,都出现了不同的安全隐患,严重的时候会出现决堤事故,对下游人民群众的生命和财产安全造成了严重威胁。因此为了确保水利工程正常安全运转,必须要对水利工程的堤坝防渗漏技术进行研究,提高水利工程堤坝的防渗漏水平,这样才能够保障水利工程安全有效运转。对于水利工程堤坝发生决堤的原因进行分析,主要的原因有以下几种:预先埋设的渗漏管发生破损、坝体由于长期受压而产生裂缝、坝体出现坍塌。在这几个原因中,渗漏管发生破损以及坝体出现裂缝是主要的安全事故原因。从目前实际上来看,我国水利堤坝均存在严重的渗漏问题,因此必须加强对于水利堤坝防渗漏技术的研究工作,为保障水利工程的正常运转。

1常用的水利工程堤坝防渗漏技术

1.1灌浆防渗技术

灌浆防渗技术由于其施工造价比较低,可操作性较高,因此在实际施工中得到了广泛的应用。灌浆防渗技术能够有效去除坝体中存在的裂缝,还能够对坝体起到整体加固的作用,因此较为经济合理。为了减少对周围环境的破坏,灌浆所采用的材料一般从当地获取,这样也能够尽可能降低工程的施工成本。根据大坝时间裂缝情况,需要在平行于坝轴线的位置设置灌浆孔,主要的灌浆孔与前面的坝之间相隔两米左右,同时灌孔深约八米,主孔与副孔之间相距五米,两者之间相距三米,这种孔道结构能够有效改善大坝内部的应力状态,提升大坝的整体抵抗能力。

1.1.1灌浆材料

灌浆材料主要选用性能较稳定可灌性较强以及固结较快的材料,用这种灌浆材料制成的浆液才具有较强的抗渗能力。在实际工程施工中,灌浆材料一般就地取材,基本上是以当地的粉质土壤为主。为了得到更强的防渗灌浆材料,需要在主排孔上形成连续的防渗帷幕,帷幕的整体厚度要在15公分以上,并且灌浆材料的整体容重要大于1.6,渗透系数要尽可能减小。主要的关键步骤是鼓泡压密,然后进行劈裂流动,最后借助于被动土压力进行填缝。

1.1.2工程施工

进行施工的原则是先从两边进行施工,然后进行中间施工,先进行外围的灌孔灌浆,外围灌浆三天以后,对其中水分进行调整,这样能够使得坝体应力状态恢复。然后再对中间主孔进行灌浆。进行施工作业时可以采用间格成孔的灌浆方法,因为如果采用整体成孔方法,容易在坝体上造成穿孔,使得原有技术不能够发挥实际的应用。在单孔进行灌浆的同时,相对于灌浆孔的下部进行压力灌浆,然后灌浆达到一定标准以后,再将导管拔出,进行纯压灌浆方法。

1.2混凝土防渗施工

水利工程堤坝防渗漏施工中,混凝土防渗施工主要是利用混凝土达到防渗效果,保障水利工程的正常运转。常见的水利工程堤坝防渗墙一般分为四种,一种是水泥搅拌桩的防渗墙,一种是自凝灰浆防渗墙;一种是高压喷射防渗墙;一种是垂直铺塑防渗墙。下面分别对这几种防渗墙进行介绍

1.2.1水泥搅拌桩防渗墙

在进行水泥搅拌桩防渗墙作业之前,首先需要利用深层搅拌机将水泥与土体进行充分搅拌,然后水泥经过硬化以及水化作用之后,固结成为水泥搅拌桩防渗墙。在长江大堤上,广泛使用水泥搅拌桩防渗墙,占据整个防尘墙面积的70%。水泥搅拌桩防渗墙施工较为简单,造价较为低廉,使用的施工设备较为简便,水泥搅拌桩防最强的整体厚度约为30公分左右。

1.2.2自凝灰浆防渗墙

自凝灰浆主要是在水泥与膨润土中加入适量的缓凝剂形成的混合溶液,自凝灰浆在凝固之前可以作为护壁泥浆使用。如果自凝灰浆产生凝固作用之后,形成的墙体能够有效预防水利工程堤坝的渗漏现象。自凝灰浆防渗墙在我国应用还较少,一般存在于西方发达国家。

1.2.3高压喷射防渗墙

这种防渗墙是利用高压射击流直接冲击大坝基层,然后在大坝基层内部灌入水泥砂浆,使得水泥砂浆与大坝的覆盖层进行紧密结合,形成一道极为坚固的高压喷射防渗墙。

1.2.4垂直铺贴

垂直铺贴主要是利用挖槽机挖出残渣,然后进行有规律的钻孔,钻孔之后利用水泥砂浆进行护壁,挖槽机存好之后铺设防渗膜,并且进行回填土作业,这样就形成了垂直铺贴。挖槽深度一般小于15公分,整个防渗带的宽度约在30公分左右。

1.3水平防渗

水平防渗主要是指在坝体的临水一侧铺设混凝土或者是不透水的土工模,并且在背水一侧覆盖土。这种方法可以有效提高坝体的渗透水流的流线长度,并且能够有效降低坝体在发生渗漏时对于坝体的破坏程度,减小渗透水流的坡降,从而能够维持整个水利工程安全运行的目的。在水利工程中,一般将临水侧的水平防渗称为铺盖,背水一侧的水平防渗称为盖重。铺盖主要是利用粘土层或者是混凝土层进行压实,这些材料一般是体型较小的材料。背水一侧的盖重能够有效防止坝基变形,如果水利工程堤坝出现渗漏现象,可以及时采用盖重的方法,这样就能够起到压渗的作用。如果范围较大时,需要及时缩短压盖的宽度。一般来说压盖的宽度控制在一百米的范围内比较适宜。

2水利工程堤坝防渗漏技术的选用原则

水利工程堤坝一旦发生渗漏事故,将会极大影响人民群众生命和财产安全,影响水利工程的经济和社会效益,引发地面塌陷,因此不利于农业以及生态的发展。必须要根据水利工程堤坝实际的工程效果,选择合理的堤坝防渗漏技术,尽量减少工程投入的成本,做好水利工程的安全操作,这样才能够保障水库下游人民群众的生命和财产安全。根据工程实践来说,如果水利工程堤坝破坏程度比较浅,可以采用防渗墙;如果水利工程堤坝出现集中渗漏的现象,可以采用高压喷射注浆的方法来解决。如果在新的堤坝与老的大坝接合的位置发生渗流,可以及时进行开挖和封堵,或者是进行直接的灌浇。如果在分坝上出现渗流,可以进行采取临水坡截流的方法。

如果坝基出现渗漏,而且透水层厚度比较厚,可以采用铺盖防渗的方法。如果坝基的覆盖层较浅,并且透水厚度较大时,可以在背水侧进行盖重压线的方法。以此来提高坝基的防渗性能。同时还需要注意除了以上几种方法,还可以在堤角位置设置减压井,减少大坝压力的作用,能够有效提升堤坝的防渗性能。应当针对不同的渗漏现象,采用不同的堤坝防渗漏施工技术。综合评定防渗漏工程的优点和缺点,然后结合大坝的实际条件以及具体情况,将技术进行有效衔接,这样才能够创造更多的社会与经济价值。随着水利工程蓬勃发展,人们更加关注水利工程的堤坝防渗漏问题。因此需要加强水利工程堤坝防渗漏技术的研究,努力提高水利工程堤坝的施工质量,有效维护人民群众的生命财产安全。

参考文献:

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复合土工布分为一布一膜和两布一膜,宽幅4-6m,重量为200—1500g/平方米,抗拉、抗撕裂、顶破等物理力学性能指标高,产品具有强度高,延伸性能较好,变形模量大,耐酸碱、抗腐蚀,耐老化,防渗性能好等特点。能满足水利、市政、建筑、交通,地铁、隧道、工程建设中的防渗,隔离,补强,防裂加固等土木工程需要。由于其选用高分子材料且生产工艺中添加了防老化剂,故可在非常规温度环境中使用。常用于堤坝、排水沟渠的防渗处理,以及废料场的防污处理。 功能:防渗、隔离 用途: 土工坝、堆石坝、砌石坝和展压混凝土坝;堤、坝前水平防渗铺盖,地基垂直防渗层;尾矿坝、污水库坝身及库区;施工围堰;渠道、蓄液池复合土工膜的广泛应用对生态环境也起到了保护作用

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