摘要:洪澇在我國(guó)屬于多發(fā)災(zāi)害,也是后果極其嚴(yán)重的災(zāi)害,每年都有導(dǎo)致巨大經(jīng)濟(jì)損失的洪澇災(zāi)害發(fā)生。堤防防滲在整個(gè)防洪抗?jié)丑w系中發(fā)揮著十分巨大的作用。分析我國(guó)堤防的現(xiàn)狀及堤防的作用出發(fā),對(duì)水利工程堤防防滲施工技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)述。
關(guān)鍵詞:水利工程;堤防防滲;施工技術(shù)
中圖分類號(hào):TU74文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
1 關(guān)于我國(guó)水利工程堤防的簡(jiǎn)述
1.1 水利工程中堤防的作用
堤防是水利工程中最常見的擋水建筑物,它修筑在江、河、湖、渠、海以及行洪區(qū)、蓄洪區(qū)、圍墾區(qū)等邊沿,是世界上應(yīng)用得最早、最廣泛的防洪工程。修筑堤防主要就是要對(duì)洪水進(jìn)行抵御,防止其泛濫成災(zāi),以保障堤防沿岸的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。堤防的作用是約束洪水,一方面將洪水限制在行洪通道內(nèi)通過,增加了行洪的水深和流速,使泄洪排沙更加通暢,另一方面通過筑堤進(jìn)行圍墾造田,可以改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件,增加農(nóng)田數(shù)量,另外,堤防還能夠起到抵御風(fēng)浪和海潮的作用。
1.2 我國(guó)堤防的現(xiàn)狀分析
我國(guó)擁有非常豐富的水資源,水利工程數(shù)量眾多,其中堤防總長(zhǎng)已超過二十六萬公里,使我國(guó)的水資源得到了有效的利用,也為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供了強(qiáng)有力的保障。但由于各種原因,許多早期的水利工程尤其是堤防工程,都存在著不同程度的滲漏現(xiàn)象:(1)大壩由于滲漏管發(fā)生破損而引起的滲漏,一般占總量的31.7%,在堤防滲漏事故中最為常見;(2)壩體部位由于裂縫而引起的滲漏,占到總量的25.3%,也是比較常見的;(3)由于年久失修、運(yùn)行維護(hù)不當(dāng)而造成的滲漏,占總量的14.2%左右;(4)大壩由于護(hù)坡被破壞或坍塌造成的滲漏,占到總量的6.5%左右;(5)其他原因造成的滲漏,占總量的22.3%。
2 水利工程堤防防滲施工技術(shù)
2.1 帷幕灌漿防滲施工技術(shù)
帷幕灌漿防滲施工時(shí),要先按照一定的配制比例配制出漿液,使其具有一定的流動(dòng)性和膠凝性,然后再把配制好的漿液通過鉆孔壓進(jìn)巖層的裂縫當(dāng)中去,經(jīng)凝結(jié)硬化后,不但能夠增強(qiáng)巖基的強(qiáng)度,還提高了巖基的整體性和抗?jié)B
帷幕灌漿防滲施工技術(shù)一般有孔口封閉灌漿法、GIN灌漿法和自下而上純壓式灌漿法等。
2.2 高壓噴射防滲墻施工技術(shù)
高壓噴射防滲墻施工技術(shù)就是通過漿液的高壓射流來沖擊、破壞土層,并和土層的顆粒攪拌混合成為一體,在凝結(jié)硬化后就形成了防滲墻,使地基得到了加固,提高了防滲性能。
施工時(shí),先要用鉆孔機(jī)進(jìn)行鉆孔,接著再將灌漿管放進(jìn)灌漿部位,并通過灌漿管上的噴頭把高壓漿液對(duì)著土層進(jìn)行噴射,通過對(duì)土層的切割與攪拌,使土層的結(jié)構(gòu)被改變并和漿液混合成為一種新的凝結(jié)體。
高壓噴射防滲施工技術(shù)的特點(diǎn)是施工設(shè)備簡(jiǎn)單、方便,適用范圍廣,施工效率高、成本低、效果好,在各種堤防防滲工程中得到了廣泛的應(yīng)用。
高壓噴射防滲施工技術(shù)按噴射方式分主要有旋轉(zhuǎn)噴射、定向噴射和擺動(dòng)噴射三種。旋轉(zhuǎn)噴射通常用來對(duì)地基進(jìn)行加固,以提高地基的抗變形能力,從而減少地基由于變形、破壞而發(fā)生滲漏的現(xiàn)象;定向噴射和擺動(dòng)噴射則主要用于對(duì)地基進(jìn)行防滲,以提高堤防邊坡的穩(wěn)定性。
2.3 混凝土防滲墻施工技術(shù)
混凝土防滲墻施工技術(shù)屬于垂直防滲施工技術(shù),是在上個(gè)世紀(jì)六十年代才逐漸發(fā)展起來的,通過五十多年的不斷發(fā)展與改善,目前已經(jīng)成為水利工程堤防防滲中應(yīng)用得最廣泛的一種防滲施工技術(shù),也是堤防工程中粒狀土體的主要防滲施工技術(shù)。
混凝土防滲墻施工技術(shù)能夠?qū)Ψ罎B墻的厚度進(jìn)行比較有效的控制,而且墻段的結(jié)合比較緊湊、密實(shí),具有較高的安全性和可靠性,不但可以對(duì)堤防地基進(jìn)行永久性的防滲施工,還可以對(duì)發(fā)生滲漏的堤防工程進(jìn)行防滲堵漏處理。
混凝土防滲墻施工技術(shù)可分為淺薄型和深厚型兩種。對(duì)于淺薄型混凝土防滲墻施工技術(shù),防滲墻的深度范圍通?刂圃10~20m內(nèi),最深可達(dá)30m,而厚度通?刂圃100~250mm范圍內(nèi),最厚可達(dá)300mm,通常適用于對(duì)江、河的堤防工程的防滲施工,或者是對(duì)壩基厚度在30m以內(nèi)且水頭較小的土石壩堤防工程進(jìn)行防滲施工。對(duì)于深厚型混凝土防滲墻施工技術(shù),防滲墻的厚度一般控制在600~800mm范圍內(nèi),最大可達(dá)1300mm,通常用于承受水頭在20m以上,墻深超過30m的大壩及險(xiǎn)要地段的堤防防滲施工。在三峽水庫(kù)二期工程中,混凝土防滲墻的最大深度就達(dá)到了73.5m,小浪底大壩的混凝土防滲墻的最大深度則達(dá)到了81.9m,到了2003年,在新疆的下坂地水利樞紐工程中,混凝土防滲墻的最大深度則達(dá)到了102m
2.4 劈裂灌漿防滲施工技術(shù)
劈裂灌漿防滲施工技術(shù)主要是通過漿的壓力把堤身劈裂成裂縫,再往裂縫內(nèi)強(qiáng)制注入較濃的漿液,使其在堤內(nèi)形成縱向垂直的防滲帷幕,達(dá)到防止?jié)B漏的目的。
施工時(shí),要先沿著堤壩的軸線進(jìn)行布孔,然后通過灌漿的壓力來劈裂壩體,再進(jìn)行強(qiáng)制灌漿從而形成防滲體。劈裂灌漿防滲施工技術(shù)能夠同時(shí)將壩體內(nèi)部的裂縫、孔洞等缺陷進(jìn)行消除,使堤壩壩體的整體防滲性能得到增強(qiáng)。
劈裂灌漿防滲施工技術(shù)的特點(diǎn)是施工工藝簡(jiǎn)單、成本低、效益好,施工速度較快、周期較短。一方面,劈裂灌漿防滲施工的灌漿材料通常都是就地取材,不但大大降低了施工成本和施工難度,而且也減少施工對(duì)環(huán)境的污染。另一方面,劈裂灌漿防滲施工技術(shù)只是在壩體上進(jìn)行防滲體的恢復(fù)或改造,施工簡(jiǎn)單方便,工程量也少,降低了施工成本
2.5 垂直鋪塑防滲施工技術(shù)
垂直鋪塑防滲施工技術(shù)是通過鏈斗式挖槽機(jī)對(duì)壩體或壩基進(jìn)行開槽,然后再鋪設(shè)防滲塑膜并進(jìn)行回填的防滲施工技術(shù),回填料在經(jīng)過析水固結(jié)后,就形成了以塑膜為主體的復(fù)合型防滲帷幕。垂直鋪塑防滲施工技術(shù)的特點(diǎn)是防滲體沒有接縫,適應(yīng)性強(qiáng),具有較好的整體性和連續(xù)性,能夠大幅提高堤防的防滲能力。
垂直鋪塑防滲施工的挖槽深度通常不超過15m,槽寬以15~30cm為宜,一般適用于平原地區(qū)截滲深度較小的水庫(kù)、江、河、湖、海等堤壩的防滲。
2.6 水泥土攪拌樁防滲墻施工技術(shù)
所謂混泥土攪拌樁防滲墻施工技術(shù),就是將水泥漿通過深層攪拌樁機(jī)噴入土體中并進(jìn)行攪拌,使之與土體混合均勻成為一體,經(jīng)過凝結(jié)硬化后就形成了防滲墻。
水泥土攪拌樁防滲墻施工技術(shù)工藝簡(jiǎn)單、施工效率高、成本低、防滲效果好,通常適用于顆粒較細(xì)的土砂層或礫石含量較少的砂礫石層的堤防防滲工程中,截滲深度一般以不超過15m為宜。
2.7 自凝灰漿防滲墻施工技術(shù)
自凝灰漿防滲墻施工技術(shù)是從塑性混凝土防滲墻施工技術(shù)的改善、發(fā)展而來的,它使用的主要材料是水泥、膨潤(rùn)土,在這兩種材料中加入少量的緩凝劑后就制成了“自凝灰漿”。自凝灰漿防滲墻施工技術(shù)并不是一個(gè)獨(dú)立的防滲墻施工技術(shù),一般只是作為其他防滲墻施工技術(shù)的補(bǔ)充:在對(duì)必須進(jìn)行泥漿護(hù)壁的防滲墻施工進(jìn)行造孔時(shí),把這種“自凝灰漿”作為護(hù)壁泥漿,待其自行凝結(jié)固化后就形成了防滲層,使防滲墻的防滲性能得到了增強(qiáng)。
自凝灰漿防滲墻施工技術(shù)在歐美國(guó)家的發(fā)展較早,應(yīng)用比較廣泛,我國(guó)目前只是剛剛起步。
3 結(jié)語
綜上所述,我們必須在充分了解水利工程堤防防滲施工技術(shù)的基礎(chǔ)上,勇于創(chuàng)新、不斷進(jìn)取,通過對(duì)水利工程堤防防滲施工技術(shù)的完善與改進(jìn),逐步提高水利工程堤防防滲施工的質(zhì)量,以保證水利工程更加安全、穩(wěn)定地運(yùn)行。
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