水利水電工程堤防防滲施工技術(shù)應(yīng)用研究

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1 水利工程堤防防滲施工要求

一是在開展水利工程堤防防滲施工前，要對水利工程施工現(xiàn)場環(huán)境和堤防滲漏情況進(jìn)行有效的調(diào)查研究。同時(shí)，要確定水利工程堤防防滲施工模式，有關(guān)部門要嚴(yán)格按照合理要求、規(guī)范流程進(jìn)行水利工程堤防防滲施工，從而避免水利工程堤防防滲施工中出現(xiàn)的問題，保證水利工程堤防結(jié)構(gòu)的防滲效果和質(zhì)量安全。二是在水利工程堤防結(jié)構(gòu)防滲施工中，必須做好各種材料和設(shè)備的準(zhǔn)備，避免不合格的建筑材料流入水利工程施工現(xiàn)場。為了更好地滿足堤防防滲工程施工的各項(xiàng)要求，使堤防防滲設(shè)備能在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成施工水利工程堤防結(jié)構(gòu)。第三，在實(shí)際的水利堤防防滲施工過程中，需要考慮很多要求。因此，必須結(jié)合各種要求，加強(qiáng)創(chuàng)新技術(shù)在水利堤防防滲施工中的應(yīng)用，以各種技術(shù)支撐降低水利堤防防滲施工難度。此外，創(chuàng)新技術(shù)的應(yīng)用還可以展示水利工程堤防結(jié)構(gòu)的三維圖紙及相關(guān)數(shù)據(jù)信息，方便有關(guān)部門在充分掌握的情況下開展水利工程防滲施工各種信息。

2 水利工程堤防防滲施工技術(shù)的應(yīng)用

某堤防整治工程整治河道總長11.20km，其中整治堤防總長6.926km，岸坡加固2.528km，涉及多處沿河村莊及大面積耕地，保護(hù)人口4800 人，保護(hù)耕地10414 畝。堤防整治項(xiàng)目主要包括堤防加高培厚、堤身堤基防滲處理、護(hù)坡護(hù)岸、穿堤建筑物加固等。

2.1 堤身加固處理

具體方案為在堤身臨水坡清除表土、雜物整平，加設(shè)防滲粘土斜墻，回填防滲性能好的粘土，分層夯實(shí)。設(shè)計(jì)粘土斜墻頂高程不應(yīng)低于非常運(yùn)用條件下的靜水位?；靥钔亮喜捎谜承酝亮?，要求粘粒含量為35%-50%。粘性土的設(shè)計(jì)指標(biāo)主要是滲透系數(shù)、含水量和干密度?；靥钔亮弦鬂B透系數(shù)小于1×10-5cm/s，并且有較好的塑性和滲透穩(wěn)定性，含水量控制在20%-30%左右，塑限附近為宜?；靥钔亮系母擅芏龋梢杂晒接?jì)算或由擊實(shí)試驗(yàn)確定，粘土的設(shè)計(jì)干密度要大于土體天然干密度的1.02-1.12 倍并且不小于1.5g/cm3。斜墻采用粘土填筑，由于現(xiàn)有堤防為均質(zhì)土壩，要求斜墻土料的滲透系數(shù)小于原壩土料滲透系數(shù)的1%以下，斜墻土料的滲透系數(shù)K ≤1×10-5cm/s。斜墻頂部的水平寬度取為1.5m，斜墻底部厚度則根據(jù)土料允許滲透坡降而定[1]。

2.2 堤基加固處理

根據(jù)滲流計(jì)算結(jié)果、地形地質(zhì)條件和險(xiǎn)情分布，對已出現(xiàn)滲流險(xiǎn)情或存在滲漏隱患的堤段采用堤內(nèi)水平蓋重能滿足防滲要求，且蓋重厚度不大，工程量相對較小，結(jié)合當(dāng)?shù)負(fù)岆U(xiǎn)除險(xiǎn)實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)并參照堤防堤基防滲處理經(jīng)驗(yàn)，確定采用水平壓蓋（壓浸臺）的防滲措施。水平壓蓋作用是延長滲徑，降低滲透出逸坡降，有臨水側(cè)防滲鋪蓋和背水側(cè)壓滲蓋重。為延長滲徑，降低滲透出逸坡降，根據(jù)堤防工程多年的治理經(jīng)驗(yàn)，在背水側(cè)壓滲蓋重，將堤內(nèi)的取土坑、水塘填平和修筑壓浸臺，能起到較好的防滲作用，同時(shí)，還可增加內(nèi)坡的抗滑穩(wěn)定。此方法的缺點(diǎn)是通過填土增加土厚，雖然局部滲透穩(wěn)定解決了，但不能降低堤內(nèi)地下水壓力，對一些地質(zhì)條件極差、或存在淺層夾砂質(zhì)透水體堤段，土方工程量大，壓蓋厚度寬度大，方案不經(jīng)濟(jì)。但當(dāng)背水側(cè)堤基存在的剩余水頭不太大，采用水平蓋重處理時(shí)，是經(jīng)濟(jì)合理的。

2.3 高壓噴射防滲技術(shù)

高壓噴射防滲技術(shù)是指依靠先進(jìn)的設(shè)備在水利工程大壩結(jié)構(gòu)上噴射高強(qiáng)度材料，以增強(qiáng)水利工程大壩結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和穩(wěn)定性，避免了水利工程大壩結(jié)構(gòu)施工及后期應(yīng)用中的滲水問題。為加強(qiáng)高壓噴射防滲技術(shù)在水利工程堤防防滲施工中的應(yīng)用效果，應(yīng)按鉆孔、清孔、灌漿、施工檢查等工序進(jìn)行相應(yīng)的施工，及時(shí)處理水利工程堤防防滲施工過程中出現(xiàn)的問題，更好地保證水利工程堤防的結(jié)構(gòu)質(zhì)量。同時(shí)，還要重視各類高壓旋噴設(shè)備在水利工程防滲施工中的應(yīng)用，或要求有關(guān)部門根據(jù)防滲施工環(huán)境和水利工程的各項(xiàng)基本要求，選擇合理的噴射灌漿技術(shù)，嚴(yán)格防止高壓噴射灌漿技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中受到外界因素的干擾。應(yīng)注意的是，水利工程大壩結(jié)構(gòu)采用高壓噴射灌漿時(shí)，還應(yīng)有效控制噴射灌漿設(shè)備與大壩結(jié)構(gòu)之間的垂直度[2]。

2.4 帷幕灌漿防滲技術(shù)

帷幕灌漿是將預(yù)制泥漿灌入巖土層的裂縫中，在原巖土結(jié)構(gòu)表面設(shè)置孔洞，形成連續(xù)的擋水帷幕，以達(dá)到防止路堤滲水的目的。帷幕灌漿深度大，往往深入不透水巖石。有利于防止地下水滲漏，降低滲漏水對閘壩的壓力。是現(xiàn)階段水利建筑廣泛采用的防滲技術(shù)方案。防滲帷幕按灌漿孔排數(shù)可分為兩排孔幕和多排孔幕，按灌漿孔底是否深入相對不透水的巖石，也可分為閉式帷幕和掛式帷幕。在實(shí)際施工前，要了解地質(zhì)環(huán)境和水文條件，并進(jìn)行現(xiàn)場灌漿試驗(yàn)，確定旋孔方法及深度、灌漿壓力、材料配比等基本技術(shù)指標(biāo)，從而保證施工設(shè)計(jì)的合理性和防滲帷幕設(shè)置的有效性。防滲帷幕施工質(zhì)量檢驗(yàn)的常用手段是對防滲墻進(jìn)行水壓試驗(yàn)。當(dāng)檢查中出現(xiàn)問題時(shí)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)灌，以保證防滲帷幕的施工質(zhì)量。

2.5 劈裂灌漿防滲技術(shù)

劈裂灌漿防滲的關(guān)鍵是創(chuàng)造足夠穩(wěn)定的壓力環(huán)境，使壩體形成裂縫，然后向壩體內(nèi)注入適量性能良好的漿液，形成防滲帷幕，從而提高壩體的防滲水平?？椎牟贾脩?yīng)合理，宜沿壩軸線布置。灌漿壓力能有效地將壩體劈裂并灌漿成完整的結(jié)構(gòu)。劈裂灌漿防滲技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是取材方便，能有效減少材料用量，施工難度相對較小，符合現(xiàn)階段節(jié)能環(huán)保的發(fā)展需要。另外，劈裂灌漿防滲技術(shù)應(yīng)用范圍較廣，是在現(xiàn)有壩體的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，因此該技術(shù)更加方便，綜合效益相對優(yōu)于其他防滲施工技術(shù)。

3 結(jié)語

水利工程的運(yùn)營環(huán)境復(fù)雜，堤防工程是保證工程主體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的關(guān)鍵，防滲技術(shù)的選擇至關(guān)重要。作為施工單位，需要緊密結(jié)合工程需求以及現(xiàn)場作業(yè)情況，從技術(shù)可行性、安全性、經(jīng)濟(jì)效益性等方面進(jìn)行比選，挑選合適的施工技術(shù)，并依據(jù)規(guī)范將其落實(shí)到位，從而提高堤防防滲水平，保證周邊居民的安全。