生产生活用水需求的不断增加导致水资源压力逐渐增大,为了打造协调性较好的用水体系,合理进行水资源调度,因此具有大范围水资源调配能力的工程已成为社会发展的重点,这其中又以大型水利工程为代表。水利工程中水库、水电站、防控系统等内容的建设,均涉及到堤坝结构,而堤坝裂缝又是形成渗漏的主要因素。1基础理论简述防渗加固施工主要建立在渗流控制的基础上,结合堤坝本身以及堤坝地基内部的渗漏情况展开针对性分析,通过技术手段以及人工手段,避免渗漏对堤坝完整性的影响。通常情况下,主要防渗技术是在“前堵后排和保护渗流出口”的原则基础加以实现[1],主要应用在轻微的堤坝渗漏整改中,针对险情较为严重的堤身散浸、渗水、脱坡、漏洞和跌窝,需要进行大规模整改。2水利工程堤坝防渗体系的案例分析及背景研究为了进一步提升文章论述的科学性和有效性,全面增强现有防渗技术体系的施工价值,文章以具体的工程案例为切入点,结合实际工程环境和存在的主要问题进行分析。2.1工程概况样本工程为某区域的灌溉性工程,为满足地区农业生产以及生活用水,需要工程具有综合性灌溉能力。工程中的将军陂灌区位于址山镇,利用在址山河下游段拦河修建的将军陂进行引水,以满足灌区用水要求,灌区主体工程建于1960年,主要承担着昆华、新莲、昆联、四九等村1万亩农田的灌溉任务,受益人口约1.8万人。2.2工程环境定位分析结合实际工程经验,大坝主体出现裂缝,导致渗漏的因素较多,通常与建筑自身结构以及外界环境有直接关系,因此了解工程所在区域的地理环境以及实际状态,对于提升防渗技术体系效果有一定促进作用[2]。样本工程中的灌区处于北回归线以南,属南亚热带海洋性季风气候,灌区气温高,雨量充沛,年内降雨量过于集中,且受西北高东南低的地势影响,灌区成为干旱、洪涝、台风交替出现的多灾地区,夏秋易涝、冬春易旱。将军陂灌区区域所在位置地质结构相对稳定,地层主要为第四系碎屑沉积岩。2.3水利工程堤坝渗漏的突出问题分析堤坝渗漏不仅和外界环境影响有一定关系,与人为施工、材料质量以及施工质量也有关联,因此尽早确定堤坝渗漏的主要因素,能够为后续的防护奠定良好基础。2.3.1方案设计问题结合样本工程的实际设计状态来看,主体工程位于环境较为复杂的区域,在设计过程需要充分结合环境因素进行全面考量,打造针对性的优化办法,提升方案的可行性。2.3.2施工缝划分不合理施工缝预留是大体积混凝土施工期间的主要内容,不仅可以抵御温差对结构产生的影响,也可以有效应对混凝土硬化过程中的膨胀效应。但施工缝划分不合理,也是导致堤坝本身存在渗漏情况的主要因素。2.3.3外界环境因素水利工程的施工规模大且工期长,在实际施工过程中必然会受到外界环境产生的影响,例如温度、气候、暴雨、台风,恶劣天气将直接影响水利工程堤坝结构发生不同程度的质量问题,进而出现裂缝[3]。2.4水利工程堤坝渗漏优化方案分析在水利工程堤坝修建过程中,及时地进行防渗漏处理和优化,能够有效提升大坝本身的质量,但由于工程规模较大,时间以及资金成本投入较多,因此在前期项目实施期间,也要严格进行质量控制,完善防渗漏体系,才可以有效实现堤坝综合质量的提升。2.4.1强化施工管控首先要结合具体的施工需求,严格计算工程量,了解项目具体的适用范围以及承载压力,提升堤坝结构自的承载力。合理地选择原材料,尤其是混凝土的选择。原材料的采购及应用需要经过质量验收以及性能检测,通过样本实验来提升原材料使用的合理性[4]。2.4.2落实好防渗漏技术体系的研发及应用针对堤坝“可能发生”渗漏的情况进行技术优化,结合实际情况开展针对性分析,进一步提升防渗漏管控成效。(1)构建垂直薄防渗墙。垂直薄防渗墙方式进行优化时,首先要了解墙体的具体厚度,分析深度以及使用材料的类型。结合不同工程的实际需求以及外界环境对堤坝产生的影响进行墙体厚度计算,同时考虑施工设备的性能和工艺水平。垂直薄防渗墙的深度根据地层结构表现而有所差异,隐蔽工程中半封闭防渗墙应用成果较多且效果优良,对地下水环境影响较小。垂直薄防渗墙的材料一般有传统水泥、砂浆、塑性混凝土。此外,新型的防渗材料应用(如纤维材料、纳米材料),也能够有效提升墙体的抗挤压能力以及防渗漏能力,但是造价相对较高,推广范围受限。(2)防渗技术体系分析。我国水利工程技术体系仍在不断发展,传统工艺逐步被新工艺代替,新型材料的使用还可降低对环境的影响。在探讨堤坝防渗技术的过程中,应尽量选用具有应用性良好、推广价值高、对环境影响较小的传统工艺以及新型工艺进行融合性分析[5]。开槽转化法:此种方式通过开槽设备,以锯槽法、抓斗法、涉水法以及气举反循环法,构建防渗体系,能够有效加固防渗墙结构。其中,抓斗法主要分为两种,首先是液压式抓斗,其次为机械式抓斗。这两种方式主要应用在不同的工程地质条件中,如岩层内软岩以及卵石披露较多,可应用机械式抓斗进行施工作业。若岩层内多表现为沙土以及黏质土壤,可利用液压式抓斗进行作业;涉水法的原理是建立在成型器基础之上,以成型器自身重力和泥浆冲击力来破坏地下土壤结构,打造循环体系,不断修整槽型,最终完成整体的施工作业。应用此方式进行施工时,需要结合具体的地下环境以及堤坝整体稳定性进行分析,避免破坏地下结构;锯槽法与涉水法的工作方法和原理基本一致,但由于工作效率偏低,在实际项目开展中应用较少;气举反循环法结合了上述三种方式的技术优势,同时有效规避了施工过程中的多项矛盾,是当前堤坝防渗加固体系中的主要技术方式。(3)振动挤压技术。振动挤压技术主要是将木板、桩柱挤压到下层土壤中,在型材拔起后形成的空腔中注入水泥浆液,从而达到防止水体和堤坝直接接触的目的。此种方式工作效率较低,且对原有土质要求较高,仅部分极特殊的情况下才可应用。(4)铰链砼沉排技术。铰链砼沉排技术是新型的防渗漏技术。借助铰链本身的柔韧性,利用混凝土进行固结使之形成一个整体。此种方式可以结合河床的具体形状进行任意调整,主要应用在不规则堤坝结构的防渗漏体系建设中。(5)模袋砼护岸技术。模袋砼护岸技术结合堤坝与水体之间的接触面打造的联动性防护体系,具有较强的整体性以及抗冲击能力,同时施工期间机械化程度较高,施工速度较快。在施工过程中,对成型后平整度有较高要求,主要应用于地下结构稳定性要求较高的项目[6]。(6)钢丝网石笼。钢丝网石笼如图2所示。主要通过大量的钢丝网构建石笼,通过相互咬合的方式形成一个整体,在内部填充抗冲刷材料。固结成型后具有极好抗压能力,能够结合河岸走势进行针对性调整,且在水流冲击严重位置可以单独设置,柔韧性较高,适应性较强,抗腐蚀性能较好,应用范围较广。10.19301/j.cnki.zncs.2022.11.026.F001图2钢丝网石笼3结语在水利工程建设过程中,为了进一步提升堤坝防渗性能,要结合实际情况灵活应用现代化技术进行创新,以因地制宜以及综合治理为原则,开展技术体系优化以及技术融合,确保技术方案的制定,满足实际施工需求,全面提升堤坝综合质量。
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