水利工程中水库堤坝防渗施工技术实践应用
摘要
关键词
水利工程;水库堤坝;防渗施工技术;防治方法
正文
前言:我国水资源丰富,但是各个地区水资源的分布却处于不均衡的状态,水利工程的建设能够解决这一问题,让各个地区均能够获得充足的水资源供应。我国水利工程项目建设已经形成成熟、完善的体系,在国际水利工程行业发展中也占据有利地位。但是我国很多地区水利工程项目运行时间年限较久,水库堤坝结构出现渗漏的问题凸显,这会严重影响水利工程运行质量和安全,需要严格按照国家水利工程建设标准,应用防渗施工技术,保证水库堤坝结构防渗性能水平达到合格标准。
1水利工程中水库堤坝渗漏的主要特征
水利工程本身就是一项系统性、综合性的项目,工程建设包括的技术类型、组成结构都非常纷杂,而水利工程运行的环境相对比较恶劣,综合影响下水利工程水库堤坝渗漏也具有明显的复杂特性。水库堤坝防渗工程具有隐蔽性特征,在水利工程后期运行过程中,水库堤坝会长期受到水流压力,还需要承受自身的重力作用,堤坝基础结构本身就非常容易产生变化,引发裂缝问题,裂缝问题加深或扩大就会导致渗漏问题的出现。而且水库堤坝结构内部渗漏问题比较常见,单纯观察堤坝外观很难在第一时间就被察觉,这也为水利工程水库堤坝防渗性能质量提出了更高的要求,这也凸显出防渗施工技术强化应用的重要性。由于水库堤坝渗漏的影响因素非常多样,若是渗漏问题是由内部开始扩散,在短时间内很难察觉,而当渗漏问题扩大变得明显时,往往渗漏规模已经相对较大,因而水库堤坝渗漏还具有突发性特征,发生时人为控制难度极高,效果也不理想,对堤坝防渗施工技术进行科学应用,是从根本上预防渗漏问题发生的有效途径。而水利工程中水库防渗漏施工技术类型多样,要根据实际水利工程水库建设的防渗需求,对防渗技术进行合理选择。
2水利工程中水库堤坝防渗施工技术科学应用的意义
在水利工程中,水库堤坝的功能是对水资源进行储存,也需要对水库内部的水流进行阻挡,防止对外界环境造成不良的影响,产生水资源的浪费。水库堤坝保持良好的防渗性能,才能保证水库运行功能的有效发挥。水库是水利工程的重要组成结构,水库堤坝结构若出现渗漏问题,就会严重降低水库堤坝抗剪强度、稳定性,而且堤坝长期存在于水环境中,渗漏问题会持续扩大,当达到一定程度后就会导致堤坝变形问题的出现,进而引发倒塌、破损等更为严重的问题。防渗技术的科学应用,能够有效强化水库堤坝结构自身的防渗性能质量,更好地降低渗漏问题的发生概率。水库能够储存大量的水资源,主要是在降雨量较大时将多余水资源储存起来,然后在当地水资源缺乏、干旱问题出现时能够保证供应充足的水分,也能防止洪涝灾害的发生,对周围环境和群众生命财产安全进行有效保护。而水库堤坝只有拥有优良的防渗性能,才能保证上述功能的顺利实现。通过防渗施工技术的有效应用,不仅能够强化结构防渗性能,还能够为水库堤坝结构长期保持稳定状态运行提供保障。
3水利工程中水库堤坝的防渗现状
3.1水库堤坝存在的主要问题
在目前的发展进程中,我国各大水利工程项目内部的水库堤坝存在着较多的问题,主要就体现在防渗工作开展不够全面,使得水库内部的存水出现流失,防洪能力与抗震能力也会受到一定程度的影响,这样都不利于水库后续的正常使用。而结合相关的研究内容可以明显看出,我国各大水库在建设过程中很容易出现坍塌或是滑坡等问题,这样就会对水利工程带来十分严重的破坏,而水库堤坝出现的渗漏,则是引发这些问题出现的主要原因。通常情况下,水库堤坝当中所隐藏的各类渗透隐患如果爆发,就会导致水库在表面出现流土以及管涌等情况,这就需要工作人员在第一时间采用更加高效的方式进行全面排查,防止在后续出现更加惨烈的破坏情况。由于引发堤坝渗漏问题出现的原因较为复杂,这就需要在排查阶段中准确找寻出问题出现的具体部位,大部分情况下问题都会出现在堤身部位,这是由于堤身的构成物质相对较为复杂,这样就会使得堤身的密实程度与物质之间产生了不均匀的问题,而针对堤身土壤内部的具体成分加以考察属于主要的工作内容,比如那些由砂壤土与粉细砂所构成的堤坝,其孔洞与裂缝的发生概率就比较高。然而,在一些特殊的情况下,堤身与堤基之间的接触部位,也会出现一些问题,这些问题大多都是在堤坝的建设过程中,没有做好对应的清基工作,但堤基部位出现问题的几率则比较低,各大工作部门十分重视基础的建设工作,并且在堤基的施工阶段中所选择的也主要为那些透水性能不明显的土壤。
3.2引发问题出现的主要原因
在各大施工队伍针对水库堤坝进行施工建设的实际过程中,通常情况下都会将砂土以及砂砾作为主要的填充材料,但这部分土壤自身的结构相对较为松散,存在着比较多的孔洞,有着极高的渗水性以及透气性,如果采用这部分材料,就会导致整体水库堤坝的结构过于松散,很容易出现水滴渗漏等问题,没有满足水库堤坝建设的基本质量需求。但站在现阶段发展进程的角度上来看,在我国的工程建设领域当中,并没有过多的施工队伍针对这方面内容进行改进,这也使得我国部分已经修建完毕的水库在蓄水量不断提升的进程中,为堤坝带来了更大的压力,特别是在那些结构不够完整的水库堤坝中,更是会在压力产生的作用下出现松散等情况,水库中的水源也会通过堤坝存在的缝隙逐步向外渗透,如果这时水库堤坝仍旧没有得到及时的加固处理,就会产生堤坝变形等问题,大幅度降低整体水利工程项目的安全性与稳定性。
4水利工程中水库堤坝防渗施工技术
4.1灌浆防渗施工技术
灌浆防渗技术采用劈裂灌浆方式进行施工,提升堤坝地基承载能力,达到有效防渗的目的。灌浆技术也较广泛应用在水利工程的防渗处理中,是将浆液压送到建筑物地基的裂缝、断层、破碎带或建筑物本身的接缝、裂缝中的一种施工技术,可以提高地层或建筑物的抗渗透性和整体性,改善地基条件,保证水利工程建筑物安全运行。不同的灌浆技术有着不同的特点和应用范围,以土坝坝体劈裂灌浆为例,该技术基于应力分布原理,从物理学角度上用一定的灌浆压力做成坝体,沿坝轴线方向劈裂,再灌注所需要的泥浆,该方法能够进行全线的劈裂灌浆,最大程度上扩大了适用的范围。
4.2高压喷射防渗施工技术
这种防渗施工技术主要就是应用高压喷射设备,按照一定的角度和方位,将灌浆液喷射到水库堤坝覆盖层结构中,与原本的堤坝覆盖层结构材料进行融合,并能够在覆盖层表面形成一个保护层结构,以此来强化结构的防渗性能。在实际施工期间,对喷射角度进行合理设定以及保证浆液材料混合配比,科学设计是关键,要求施工技术运行不能对施工区域的地层结构造成不良影响。首先,在喷射角度选取方面要根据水库堤坝和坝基结构情况进行合理调控,让高喷设备能够顺畅喷射水泥浆,能够实现连续喷射。在水泥浆混合期间,要将水库堤坝混凝土建设强度标准作为参考,水泥浆混合配比之后形成的浆液性能质量要达到工程混凝土强度标准范围,在配比期间也要重点对浆液密度值进行控制,密度值过大或过小都无法让防渗施工质量达到理想水平。其次,高压喷射装置的喷射压力较大,会对地层结构产生一定的力量冲击,地层结构的稳固性容易因此而降低,需要通过调控高压喷射灌浆切割长度,增加喷射器的切割颗粒,让浆液与水和空气进行充分混合,达到强化地层结构稳定性性态的效果。最后,要应用静脉灌注技术进行灌浆施工,这样浆液与孔体的凝结效果会更好,孔体的防渗质量能够进一步得到强化。
4.3混凝土搅拌桩施工技术
通过对水利工程建设要求与水库堤坝功能特性的综合考虑,在完成其防渗施工作业的过程中,也需要考虑混凝土搅拌桩施工技术的应用。具体表现为:(1)选用性能可靠的深层搅拌机,对水泥浆进行搅拌处理,促使其与混凝土能够不断融合,给予水库堤坝防渗施工效果增强可靠保障,满足其防渗性能可靠性要求,避免影响水库堤坝的结构稳定性、使用功能等;(2)当水泥浆与混凝土充分融合后,可得到功能特性良好的混凝土搅拌桩,为水库堤坝防渗性能提高提供所需的技术支持,确保其应用状况良好。
5水利工程中水库堤坝渗水问题的防治方法
在应对水库堤坝渗水问题的过程中,需要加强与之相关的防治方法使用,有针对性地开展相应防治工作,确保水库堤坝防渗有效性,充分发挥其在相关生产活动开展的实际作用。在此期间,相关的防治方法包括以下方面。
5.1重视垂直防渗处理地基
在对水利堤坝渗水问题进行有效处理时,为了增强这方面的防治效果,则需要重视垂直防渗处理地基,通过对相应防渗墙的高效利用,提升水库堤坝的安全应用水平。具体表现为:(1)若水库堤坝所在区域的透水层及隔水层较浅,则可考虑垂直防渗处理方式的利用,设置好封闭式防渗墙,实现对坝基渗流量的高效控制,避免其受到破坏影响,为水库堤坝渗水问题防治工作开展提供更多的参考信息;(2)采用垂直防渗方式对水库堤坝地基进行有效处理时,也需要落实好作业现场的论证工作,对具体的处理方案可行性、成本经济性等进行充分考虑,不断增加相应防治计划实施中的技术含量,提高水库坝基应用中的结构稳定性。
5.2注重滑坡体的消除
在过大荷载、内部渗水等因素的作用下,会导致水利工程中的水库堤坝发生滑坡事故,影响其安全应用效果。针对这种情况,需要注重水库堤坝相关的滑坡体消除,为其科学应用水平的提升打下基础。具体表现为:(1)注重对削坡减载、防渗排水等处理方式的配合使用,落实好主滑坡的挖除工作,实施好针对性强的填筑作业计划,从而为水库堤坝提供良好的应用环境,丰富其渗水问题防治过程中的工作内容;(2)基于水库堤坝滑坡体的消除,也需要相关人员注重对其所在区域具体情况的分析,充分考虑滑坡体所产生的不利影响,促使相应的处理工作开展更具针对性,避免影响水库堤坝的安全性能、应用价值等。
5.3其他方面的防治方法
在提升水库堤坝渗水问题方面的防治水平过程中,也需要考虑这些防治方法的使用:(1)注重对信息技术的充分利用,将丰富的信息资源整合应用于水库堤坝渗水问题防治过程中,为其防治计划实施提供有效的技术支持,不断提升这方面防治中的信息化水平,实现对水库堤坝应用中的科学防治;(2)加强堤岸治理,提高抛石防护方式利用效率,促使水库堤坝渗水问题应对中的防治工作能够达到预期效果,实现对其堤岸的有效治理,保持其应用过程中良好的功能特性。同时,应通过对劈裂式帷幕灌浆方式的高效利用,实现对水库堤坝堤身的加固处理,减少其应用中的渗漏问题发生,不断丰富这方面防治过程中的技术手段。
结束语:
近些年,我国各地区的水利工程建设力度持续增强,水利工程建设进程加快,规模也在逐渐扩大。水库堤坝长期在水环境中运行,水资源流动会对堤坝进行长期的冲击,混凝土颗粒结构在冲击力的作用下会产生一定的移动,堤坝组成结构就容易出现变化,从而形成渗漏问题。水库堤坝渗漏之后,水资源会从渗漏位置逐渐流失,对水库和水利工程整体运行产生不良影响,尤其是水库堤坝蓄水、分洪等功能会严重受损,安全风险也会随之提升,因此对水库堤坝防渗漏性能进行强化非常重要且必要。
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