水利工程施工中防渗漏技术研究

水利工程施工中防渗漏技术研究

1岳贤文,2刘自立,2宋子超

1新乡黄河河务局封丘黄河河务局  河南 新乡 453300

2新乡黄河水利工程维修养护有限公司第二分公司 河南新乡 453300

摘要：随着我国社会经济的高速增长,水利工程建设规模不断扩大。作为基础水利设施的水库,在提供水资源、防治洪涝灾害方面发挥着重要作用,截至今日,我国水库建设数量已经超8万座。其中土石坝是水库建坝的常见坝型,具有施工简单、价格便宜等优势。然而土石坝在使用过程中,因渗漏失稳状况所造成的安全事故时有发生,如果水库大坝出现渗漏问题,不仅威胁着坝体自身结构的稳定性,而且会影响大坝的功能性,造成水资源浪费,从而为我国国民带来无法挽回的经济损失。因此,在水利工程发展时期,加强水库大坝防渗漏技术已经成为必然趋势。对于水库大坝而言,降低水量流失、避免坝体失稳最有效的手段就是防渗漏施工,并在防渗漏施工过程中做好质量控制,实现防患于未然的目标。

关键词：水利工程施；防渗漏；技术研究

引言

中国水资源丰富,保证资源的高质量利用,改革开放后水库建设力度不断加大,水坝数量不断增加,对人口经济发展、抗洪、抗旱等方面发挥着重要作用。但是,水坝的建设比较复杂,容易受到环境、气候、土壤条件等各种因素的影响,会出现泄漏问题,造成不同程度的安全隐患,甚至可能引发对人民财产和生命构成威胁的事故。因此,为了保证水文设施的安全运行,必须对大坝防渗技术进行研究,依靠高质量的防渗技术来提高大坝的安全性,从而有效地延长大坝的使用寿命。

1水利工程防渗施工的重要作用

水利工程防渗保护的主要作用有两个方面:一是防渗质量直接影响水利工程的安全,能更好地保证水坝的良好运行。水利工程在整个施工过程中,影响施工质量的因素很多,施工难度大,环境恶劣,施工工期长等。栋这些因素的质量和安全控制直接影响到水利工程的安全运行,特别是渗透施工的质量控制和管理。其次,防渗透可以提高整个水文项目的价值。过滤施工不仅可以保证水资源的储备,而且可以有效地防止洪水泛滥,从而提高水利工程的安全性。此外,防渗施工可以大大提高整个水文工程的抗震性和抗渗性,更好地保证水文工程的可靠性,使水文工程获得最大的效益。

2水利工程堤坝防渗漏技术选用原则

如果水利工程大坝的泄漏会限制和影响人们的财产和生命安全,威胁到工程的社会和经济效益,这反过来又会引发塌方事故,对农业和生态发展产生不利影响。要结合工程具体内容,选用科学的防大坝渗漏技术,使工程投入的实际成本降低,高质量的安全运行实施,确保下游人民的财产和生命安全。根据实际设计,如果水文工程中大坝的破坏程度相对较浅,则可采用防渗墙;如果在工程中出现渗漏集中现象,可以选择高压注入法来解决这个问题,如果在新旧大坝交叉点出现流动现象,可以及时进行堵漏、开挖或直接抛光,从而有效地提高大坝的密封性能。同时,除了上述方法外,还可以合理地在路基角位置安装降压井,使水坝压力适当降低。在具体的选择和使用中,有必要结合不同的泄漏条件,全面评估和研究防漏工程的优缺点,采用不同的防漏方法,有效地结合技术,创造更充分的经济效益。

3大坝防渗漏施工

总合考虑该水库大坝防渗加固工程的施工条件、施工工期等因素,本文选取高压喷射灌浆技术来达到防渗漏目的,通过该技术所形成的防渗墙,具有优越的截渗性与耐久性。当下,我国高压喷射灌浆施工技术中所使用的灌浆管,主要包括：单管、二管及三管这三种,不同类型的灌浆管所形成的防渗墙抗压强度之间存在一定差异,参考该土坝的土质特性,本文决定选取三管的灌浆管进行施工,下面将对高压喷射灌浆防渗漏技术的施工方法进行详细介绍。

3.1布设灌浆孔技术

高压喷射灌浆施工的第一步就是根据防渗墙的布置形式来布设灌浆孔,当下高压喷射防渗墙主要包括折线型、交叉型、微摆型以及直摆型,综合考虑防渗墙厚度以及施工技术等因素。该防渗墙板面平整、坚硬,具有较好的防渗漏效果。然后本文根据防渗墙的布置形式,确定钻取灌浆孔的孔距与孔深,灌浆孔之间的距离对高压喷射灌浆防渗墙结构的稳定性有着重要影响,计算公式如下所示：

式中,D表示灌浆孔之间的距离；r表示高压喷射灌浆扩散的半径；w表示防渗墙的厚度。本文结合现场试验以及防渗墙指标要求,最终决定最佳孔距为1.5m。关于灌浆孔的深度,主要由防渗墙的厚度决定,确定为0.4m。按照上述内容,本次大坝防渗加固施工共布设了245个灌浆孔,为避免相邻两个灌浆孔在高压喷射灌浆过程中发生串浆现象,采用三序布孔法进行钻孔施工。

3.2有效应用截渗墙施工技术

在水利工程防渗技术中,有效利用墙体交叉技术也是一个非常重要的内容,通常所谓的墙体交叉主要是指水泥作为防渗剂,通过在水坝深处的搅拌机制,保证天然土壤和水泥浆的充分混合和融合,形成水泥土,然后利用水泥土的重量为水坝和水利工程的基础进行相应的填充。由于这种方法可以大大加强土壤的密度和强度,同时在水泥浆的水化作用下,它可以有效地显示出良好的凝结和凝固效果,可以提供更有效的土壤加固,同时,整个土壤更加致密,耐久性进一步增强,因此,整个土壤层可以形成水泥加固,其水稳定性和整体耐久性更强,但也更有能力防止渗漏。在具体的工作过程中,需要使其成为精确有效的连接,使其成为更致密、更连续的水泥交叉墙,以便更充分地体现良好的防渗效果。

3.3高压喷射灌浆技术

高压喷射装置主要包括喷射浆管、喷嘴、进浆管等,首先需要将三重喷射管放入灌浆孔,为避免放入过程中喷射管内进入泥沙等杂物,影响喷射效果,可以向喷射管内注入清水,将管内杂物排出。在下放喷射管时,由于灌浆孔底部的沉渣较多,可以配合旋提摆装置控制喷射管一边旋摆一边下放,直至喷射管到达设计深度。在正式灌浆之前,需要选择一块空地进行试喷,确保各项设备可以正常运行。然后在喷射管插入灌浆孔后,调节喷射方向,控制喷嘴对准喷射方向,开始于灌浆孔内送入水、气、浆,，在高压喷射灌浆过程中,经常会出现一些施工问题,需要作业人员密切关注高压喷射灌浆流程,结合施工现场实际情况,发现并解决问题。如果灌浆孔出现冒浆现象,首先判断冒浆量,在灌浆量的10%以下为正常现象,无需特意处理,如果冒浆量超过灌浆量的10%,需要合理调节浆液的喷射压力或喷射管的旋转速度,来处理冒浆现象。在一个灌浆孔的浆液喷射结束之后,需要及时将喷射管清理干净,不可以有水泥浆液残渣遗留,避免堵塞喷射管,影响下一个灌浆孔的喷射效果。一般情况下,灌浆孔喷射技术一段时间内,浆液顶部会因为离析现象而出现凹陷,所以需要在喷射相邻灌浆孔时对该灌浆孔进行回灌操作,直到该灌浆孔的浆液面稳定为止。

3.4帷幕注浆技术

幕墙浇注技术也是水文工程中提高防漏的有效措施,对提高防漏功能的质量和效率有着不可磨灭的功绩。水文工程中的浇筑工艺,首先要求有关人员严格按比例进行浇筑工作,浇筑工作是否与水文工程的渗透率有科学的关系。因此,有关人员在进行防漏链时,应根据防漏工作的具体要求,进行科学合理的防漏链,绝不能忽视,以保证防漏工程的质量。

结束语

本文以某水库大坝防渗加固工程为研究对象,针对该项目的具体特点,通过高压喷射灌浆施工来实现大坝的防渗透。该技术可以克服传统防渗墙接触不良、稳定性较差等问题,不仅对原水库大坝坝体结构影响较小,而且施工技术简单、工程造价较低,具有良好的经济效益。高压喷射灌浆技术对于水库大坝的防渗漏施工,具有显著的优越性,如果可以得到广泛应用,将会进一步推动我国水利工程发展。

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