陈卫红
安徽省无为大堤长江河道管理局 安徽 芜湖 238300
堤坝在水利工程的整体建设中起着非常重要的作用,对工程建设的顺利进行有很大的帮助。然而,据调查,堤坝在运行过程中经常发生渗水,如果不能及时解决,将损害水利工程的安全。近年来,我国非常重视水利建设,提高了水资源利用率,改善了人民生活条件,防止旱涝灾害的进一步的发展。然而,水利工程常受到周围因素的影响。例如,一些水利工程中堤坝的渗漏问题,影响了过去一般水利工程的安全性和水资源的活动,使居民的正常生活受到影响。因此,在堤坝建设中应及时解决渗漏问题,重视防渗施工,制定有效的防渗方案,大幅度提高水利工程质量,延长使用寿命,做好旱涝灾害防治工作。
在水利工程中采用各种技术防止渗漏是水利工程的主题。堤坝渗漏的问题消耗大量能源和资金,并且影响人员和财产安全,减少水利设施的使用寿命,因此,提高堤坝的防渗技术水平是非常有意义的。
1.1 保证人民群众生命财产安全
人身和财产安全是所有项目的出发点和最终目标。水利工程与人民生活息息相关,加强土质堤坝防渗技术的研究和开发,可以为人民的生命财产提供良好的保护。水利工程堤坝渗水会带走地下土颗粒,降低堤坝后房屋地基应力,严重时将导致周围的房屋倒塌。此外,它还会影响附近农作物的收成,减少农民的收入,人们也会面临各种风险和危险,因此堤坝渗水问题必须解决。解决堤坝渗水问题后,周边居民不仅可以享受到更多水利工程的益处,农作物可以得到正常浇灌还可以不断改善生活条件,确保堤坝内的房屋安全,保障人民群众生命财产安全。
1.2 提高水利工程的使用年限
堤坝的防渗能力决定了穿堤水工建筑物的使用寿命,同时也能促进堤坝的稳定性。例如,应用水利工程已经解决了供水、防洪等问题,如果在较短的使用寿命内出现渗漏问题,将大大缩短水利设施的使用寿命,带来人力物力的消耗。堤坝在很大程度上取决于地质、材料和环境,因此堤坝的稳定性很难控制,后续维护需要额外的材料和能源。运行期间,随着水浪冲刷的增加和环境风力的变化,堤坝坍塌和渗漏问题会逐渐出现并发展增加,随着时间的推移,水利工程的功能下降,使用寿命将大大缩短。此外,堤坝还吸引白蚁、黄鼬等小动物,这些动物会在堤坝内筑巢并带出黏土, 形成渗水通道,降低防洪能力缩短堤坝寿命,乃至摧毁堤坝。
2.1 设计缺陷
由于部分设计人员对项目区的地质、水文条件了解不够,测量数据不准确、不完整,堤坝防渗设计存在缺陷,导致堤坝渗漏问题。同时,由于尺寸、坡度设置等相关设计参数计算不准确,设计项目中的一些设计人员对实际的相关要求缺乏实践的理解,导致设计与实际要求相差甚远[1]。
2.2 施工质量缺陷
部分水利堤坝在施工过程中,施工质量控制不足,施工管理和监督不严格,堤坝填筑碾压厚度过大和压实度不足,可能无法满足设计要求。堤坝没有科学有效的防渗措施,层状工程中存在缝隙的问题。同时,一些水利工程完工后,为了满足新的需求,又进行了一些改建工程,但在施工过程中,结合部处理不好,两个边坡可能会与新老层失去有效连接。
2.3 材料缺陷
目前,许多水电项目都建在大容量的工程中。这种堤型设计具有性能好、适用范围广、可靠性好、造价低、符合施工规范等优点。然而,随着时间的推移,由于力的相互作用、岩体的逐渐破坏、岩体颗粒结构的变化和工程结构性能的不断下降,结构不断遭到破坏。因此,如果岩层结构具有荷载增大或受强水影响的特点,就会出现渗漏问题,从而产生破坏,造成不必要的损失。此外,当使用的原材料难以达到质量标准时,更容易渗透到含有材料的土壤中,以填充腐蚀性土壤等残留物,影响质量[2]。
2.4 结构变形
与一般工程设施相比,水利工程位置具有独特的特点。堤坝长期受两岸空气相对湿度、温差和各种力的影响,会出现变形的问题,随着时间的推移,当变形变量达到一定标准时,就会导致堤坝结构变形,对结构的防渗性和稳定性造成破坏。因此,在应用水利堤坝阶段,不仅要加固防渗结构,采取先进的技术措施,还要对河床变量进行不断地监测。
2.5 工艺因素
堤坝施工前,应制定科学的施工方案,严格按照施工方案组织施工。初步设计阶段应充分考虑堤坝的处地质、水文条件,收集现场资料,确保设计合理可靠。此外,设计人员还应重点分析环境因素对堤坝渗漏的影响,并通过有效控制环境因素减少其负面影响。从堤坝的稳定性来看,稳定性受到诸多因素的影响,例如,在基础施工阶段,当黏土不稳定时,堤身会不均匀沉降,影响整体质量。最后,为了避免土壤冻结,填料的总环境温度必须高于10℃。
3.1 上堵下排
当土质堤防渗漏出现险情时,应首先考虑采取上堵下排措施控制住渗漏。工作人员应第一时间到上游面查明渗漏原因,可以采用反滤、导渗、压渗等措施来控制渗漏,防止流质土进一步膨胀。且立即制定一套符合当地实际情况的防渗方案,在救援时应严格按照方案实施,确保防渗救助的合理性。在防渗救援工作实施中,应选择实际经验丰富的技术人员,保证防渗措施可以在短时间内高质量完成。为了防止险情扩大,地方部门可以提前储备好救援人员和物资,平日里定期训练,避免在救援时出现意见分歧和优柔寡断,错过最佳防渗时间。
3.2 改善地质条件
为防止土质堤坝渗漏,必须要在施工前做好全面覆盖性的调查,并在施工过程中做好地质土壤的改善处理工作。在工程初期做好地质技术分析,结合当地的地质特性和土壤特点来制定一套优化措施,提高土质堤防施工质量。工作人员应提高自身专业技能,借助新技术方法的操作简单、成本低、施工速度快等优点,来降低土质堤防渗漏的可能性。
3.3 临水截渗、稳定坝坡
土质堤坝出现渗漏时,可采用临水截渗、稳定坝坡的方法来控制。工作人员需要到上游面进行全面排查,在距堤脚3m左右进行抛石,目的是先稳住堤脚,减缓水流的冲势。此外,可以选用彩条布或者塑料薄膜来堵住渗水口,保护和加压回水边坡泄漏部分的路面。若渗漏水域处的风压较小,可以用附近的土料自上而下缓慢倾倒,使这些土被淤积固定,达到封堵气密的目的。在堤坝水位较浅的情况下,可以选用周围的木桩筑起围堰,并在内压实土壤做好标记。该办法要求最大限度调配并利用劳动力,以保证渗漏区淤积被封堵,达到封堵气密的目的。
3.4 科学处理堤下基岩
岩溶土质堤坝会根据地区需要设在地貌多熔岩地区,这就要求在施工过程中科学处理基岩岩溶。在地质条件复杂情况下建成的水利工程,更容易遭受到水流压力冲击而出现渗漏,并且长时间的水流冲刷容易引发坝基松动,降低堤坝的安全性。针对基岩岩溶情况复杂区域,可以采用灌浆技术,根据水流方向和裂缝形状选用不同的填充材料,也可以在灌浆配料中加入水泥浆,使配料胶结在一起,把漏水部分堵死。
3.5 合理处理接触面
坝基和坝体的接触区是非常容易发生渗漏现象的,可以采用高压喷射灌浆技术来提前做好预防。但高压喷射灌浆喷出的水泥浆冲击较大,控制喷射方向难度较大,需要技术人员针对特定区域进行操作。施工前期要先破坏清除原层结构,可以选择高压水枪混合水泥来完成这一操作,保证接触面无其他杂质干扰,更好地对缝隙进行填充处理。
3.6 加强后期的检查和维护
土质堤坝的建设时间比较长,并且都具有一定的渗漏特性,需要做好土堤后期的修护工作。河道堤防管理单位,需加强对土质堤防的日常检查,尤其是在防洪期间,应加强检查频次,堤顶和内堤肩以下若干米的堤坡,察看有无跌窝和裂缝,内堤肩至护堤地边缘察看有无散浸、管涌、滑脱,护堤地以外查看有无管涌险情,特别注意观察沟塘有无翻砂鼓水等异常现象,及时发现问题并修护,确保土质堤坝功能的完整性,并要加强对穿堤建筑物的检查,检查闸边墩、岸墙、翼墙、护坡等结合部是否有裂缝、跌窝、渗水等现象,巡查涵闸闸门关闭后有无异常,巡查泵站进水前池有无翻砂鼓水及冒泡等现象,严格查看可能发生渗水的部位。此外,土质堤防渗漏现象并不明显,需要检查人员全方面仔细观察土堤的变化情况,从根本上改进,以保证周边人民群众的生命财产安全。
4.1 控制好混凝土的浇筑速度
在混凝土防渗墙工程中,应注意检查管螺纹支架,以便在改造过程中有效可靠地连接混凝土管。混凝土墙应在施工过程中保持高水平的连续性。如果施工中断,在超过40min的后续灌浆作业中,应按照技术规范的要求进行修复工作。沟槽内混凝土施工时,管道均匀布置在墙体的不同部位,以保证混凝土表面上混凝土的稳定均匀上升。注意混凝土表面不得超过0.5m,且每秒不得小于2m。浇筑过程中,保护槽应防止任何异物脱落,并布置在混凝土地下连续墙内,如果出现问题将影响混凝土质量,降低最终施工质量和施工安全。
4.2 混凝土防渗墙的配合比设计
混凝土材料要经过仔细计算,对于配合比要进行精确的计算,并邀请专家提供防渗效果,根据设计规范,通过对穿堤建筑物混凝土与混凝土墙及相关防渗规范的比较,分析工程所在地的地质条件和材料,确定穿堤建筑物防渗混凝土墙应采用混凝土的强度,这直接影响到混凝土防渗墙的最终强度和防渗效果。因此必须严格调整混凝土的比例。混凝土最终成型后,必须满足穿堤建筑物的实际需要,这也是穿堤建筑物防渗混凝土墙设计的核心内容。除此以外,还要注意正确浇筑混凝土,确保混凝土启动时不出现渗漏、开孔等施工问题,启动时必须进行良好振捣,穿堤建筑物的最终施工确保混凝土过滤屏障符合运行标准。
4.3 加强对原材料的检验
原材料是防漏的关键。如果原材料的质量得到保证,后续的防泄漏措施也能够取得成功。在水利工程的作业中,应加强对原材料的控制,并在材料采购现场采购符合施工质量标准的材料,购买材料后也要进行严格检测,入场材料需要全部符合招标标准,严格把控材料质量,严禁出现不合格材料的使用。到达施工现场,对于没有达到标准的原材料进行更换,严格检查原材料的质量、重量和数量,确保其完全符合采购要求,施工现场必须严格控制原材料,其次,原材料的储存还要适当的环境条件,防止雨水侵蚀,影响后续的黏度,充分发挥材料的泄漏效果。大多数的水利堤防渗漏问题都是因为材料质量不达标所诱发的,材料的选择和使用将直接关系到工程整体的质量。各工程单位和施工公司都应结合工程实际情况,建立一套完整的材料质量管理体系及监督和奖励机制,调动工作人员的工作积极性,培养检查人员的责任心。管理体系内应标明材料管理实施细则,明确物资质量管理的目标和要求,采取科学有效的措施,切实加强物资管理。并且各材料管理部门应做好材料的储存工作,避免合格材料变质[3]。
总的来说,为了有效地实施堤坝的防渗工程,必须有效地完成各阶段的工程目标,建设精心、有序,高效地控制每个施工阶段,严格控制工程的建设质量,有效地提高堤坝的防渗性能,增加使用寿命。在认识和分析当前水利堤坝防渗问题的同时,要加强对堤坝防渗问题的研究,促进我国水利工程的有效发展和堤坝建设。为了提高国内堤坝的利用效率,必须加强复杂问题的控制,制定有效的运行方案,为可能出现的渗漏问题提供有效的保护,有效地促进水利工程的整体建设。
猜你喜欢堤坝土质水利工程水利工程施工堤坝防渗加固技术建材发展导向(2021年23期)2021-03-08水利工程存在的安全隐患及对策中华建设(2020年5期)2020-07-24重大水利工程复工风采水利建设与管理(2020年5期)2020-06-18营改增对水利工程造价的影响水利规划与设计(2020年1期)2020-05-25高含铁大比重土质对泥浆配比的影响铁道建筑技术(2020年11期)2020-05-22公路路基施工中过湿土的施工对策研究中国新技术新产品(2017年21期)2017-09-28不同土质和埋深工况下送电工程土石方费用研究价值工程(2017年23期)2017-07-15广东省辐射防护协会 坚持“三项服务”,筑起辐防堤坝大社会(2016年4期)2016-05-04土质文物盐害中硫酸钠的研究——从微观到宏观文物保护与考古科学(2016年1期)2016-04-16水利工程堤坝防渗施工技术探讨中国房地产业(2016年9期)2016-03-01