浅谈水利工程堤防防渗施工技术.pdf
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1、Intelligent Building and Construction Machinery智能建筑与工程机械2024年 2月Feb.2024第6卷 第2期Vol.6 No.20 引言堤防作为水库、河流和其他水体的挡水建筑体,其稳定性和防渗功能对于确保水资源的安全与有效利用至关重要。防渗施工技术的主要目的是减少水通过堤防渗漏的现象,防止堤体失稳避免水土流失,从而确保堤防的安全与使用寿命。传统的防渗方法如土壤混凝土、粘土层等仍在使用。但随着技术的进步,更加高效和环保的材料和方法,如 HDPE 土工膜、土工布、注浆材料等,越来越多地被采纳。这些现代化的技术和材料不仅提高了施工效率,减少了工程成本
2、,还显著提高了堤防的防渗能力和使用寿命,对水利工程发展产生了深远的影响,保障了水库、河流和其他水体的水资源安全,大大降低了因堤防渗漏造成的水土流失和相关的环境问题。通过提高堤防的稳定性和使用寿命,大大减少了维护和修复的频率和成本,使得水利工程更加经济高效。1水利堤防工程渗水的原因1.1 设计问题在进行水利工程项目的设计和规划时,目前设计中的不足包括选材不当、结构瑕疵和施工技术使用不合理等问题。例如,当设计没有考虑到当地的土壤性质和地下水位时,使用的材料可能不能有效阻止水分透过。某些材料在长时间的浸泡下可能失去其阻水性,但在设计中没有考虑到这一点。设计中未能考虑到水流的压力变化,会让堤防结构中出
3、现裂缝或空隙,这些裂缝在高水位或洪水期间会变得更加明显。如果设计未能指导正确的施工方法,施工人员还会采用不当的方法,或忽略重收稿日期:2023-10-30作者简介:段仁辉(1972),男,安徽淮南人,工程师,研究方向:水利工程。浅谈水利工程堤防防渗施工技术段仁辉(安徽省淮南市寿县水利局安丰塘灌区管理所,安徽 淮南 232200)摘 要:水利工程是重要的基建工程,不同的水利项目具有防洪、节水灌溉或发电等功能。如果工程中存在渗透问题,会对工程质量造成难以预料的负面影响,给周边居民人身财产造成威胁。基于此,对水利堤防工程的渗水原因进行了分析,并且按照测定位置及深度、选择钻机以及施工过程的控制等方式对
4、施工流程进行了阐述,详细讨论了主要的防渗施工技术,希望能够给相关从业者带来一些启发。关键词:水利工程;堤防;防渗中图分类号:TU74文献标识码:A文章编号:2096-6903(2024)02-0103-03要的施工细节,进一步增大堤防渗水的风险。1.2 原料品质缺陷 水利堤防工程的渗水问题,很大程度上与原料品质缺陷有关。堤防建设施工时,如果原材料的品质没有到严格把关,则会在结构中带入砂粒过大或者过细的材料,让堤身的均匀性不足,那么水利设施投入使用后在某些区域会形成微小的裂缝。这些裂缝在水流冲击下会逐渐扩大,成为渗水的通道。如果材料的抗渗性未达到标准要求,也会使水分逐渐渗透在堤体中,时间久了这种
5、局部的微渗会导致堤防结构的整体稳定性发生变化,甚至可能引发堤防垮塌的风险1。1.3 施工问题 施工阶段如果操作不当或管理疏忽,容易在堤防结构中留下隐患。例如,施工中的接缝处理不当,则接口处就会有缝隙,成为水分入侵的薄弱环节。不规范的施工流程,比如在不适合的气候条件下施工,也会对堤防的抗渗性能产生不利影响。加强施工质量管理,严格施工操作,是确保堤防工程稳定、避免渗水的关键所在。1.4 时间结构变化 随着时间的流逝,水利堤防工程的使用性能也在逐渐发生变化,其防渗漏和牢固等各种性能都会逐渐减弱,长时间的自然环境影响,如风化、冻融和雨水冲刷,都可能导致堤防结构出现变形或裂缝现象。堤防内部的材料,在经过
6、多年的物理和化学作用后,也会出现老化、腐蚀或其他性质的改变,使其抗渗能力下降。这些由于时间推移引起的结构性变化,都会产生渗水问题,对堤防的稳定性和使用寿命产生威胁。2水利工程堤防防渗施工技术操作要点2.1 测定位置及深度利用全站仪来设定防渗帷幕的中心线和关键参考生态工程与绿色建筑智能建筑与工程机械 104 第6卷点,每个标定点都要与设计图纸上的参数相符,误差要严格控制在允许的范围内。采用水准仪来测量并标定当前的高度,确保其基准面要与设计方案相吻合。针对每个预定的灌浆孔或防渗结构,都要用卷尺来确定其具体的位置,防止偏离预定的位置。根据设计要求,用水准仪测量每个孔的开口实际高度,并使用科学的方法计
7、算其深度2。2.2 钻机选型常见的钻机有回转式、回转冲击式和冲击式 3 大类,这些钻机各有特点,能够满足不同工程条件和需求,比如回转式钻机因其稳定性和高效率在许多项目中得到应用。选择正确的钻机不仅能保证施工进度和质量,还能减少由于设备不匹配导致的潜在问题。尤其在堤防防渗施工中,钻机的性能和准确性直接影响到防渗效果和工程安全。2.3 施工过程控制灌浆孔孔底与射浆管的间隔必须严格控制在 50 cm以内,并始终按照自上而下的方式进行操作。遇到复杂地质条件时,完成灌浆操作后需要进行适当的凝固等待。钻孔时也要按照从顶部到底部的顺序分段进行。为确保工程质量,利用先导孔的透水特性来绘制渗透剖面图,从而进行帷
8、幕底部设计的复核。在确认灌浆管口与孔底的距离不超过规定的 50 cm 的前提下,将灌浆管插入灌浆段的最底部。整个工程施工应按照清晰的步骤进行,包括先钻孔、然后清洗、接着注水、最后进行灌浆。在这一系列操作中,每一步骤都必须准确无误,避免出现任何可能导致工程安全和质量受损的失误3。2.4 开展灌浆压水试验在灌浆开始前先对灌浆孔裂缝采用单孔冲洗法进行压水冲洗,设定压力为灌浆压力的 80%,当回水清澈即可停止冲洗。然后,按从上至下的顺序,对先导孔进行分段压水实验。这个实验的压力是最大灌浆压力的80%,并持续约 20 min,期间每隔 5 min 就需要记录一次流量数据。开展压水实验不仅可以评估基岩的透
9、水性,还有助于为后续灌浆工作提供有价值的参考。2.5 控制浆液配比需要对灌浆液进行试验,以此为基础来明确合适的浆液比例,浓度的调整遵循一个基本原则,即从较低浓度逐渐提高到所需的浓度。具体的配比要根据工程实际的透水情况来确定,当工程在灌浆前的透水率低于 5 Lu 时,通常选择的水灰比为 5。如果透水率高于 5 Lu,为了确保更好的灌浆效果,会选择水灰比为3,这是一个较浓的比例。在实际的施工中,根据现场透水率的变化,还可能需要对这个比例进行相应的调整,确保灌浆液的性质能够满足施工的需求,达到最佳的防渗效果。2.6 控制灌浆流程在整个施工过程中,自上而下进行每个段落的灌浆,要严格按照预定的最大压力标
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