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摘要:堤防工程的稳定性和安全性在很大程度上取决于堤基和堤身的防渗性能。由于水的渗透作用,若堤基和堤身存在渗漏问题,不仅会导致水资源的浪费,还可能引起堤身的渗透变形,甚至发生管涌、滑坡等严重灾害,危及堤防的整体安全。因此,采取有效的防渗处理措施,对于保障堤防工程的长期稳定运行至关重要。
关键词:水利工程;堤基;堤身;防渗处理;措施
一、水利工程中堤基防渗处理措施
1. 混凝土防渗墙
混凝土防渗墙的施工过程主要包括以下几个步骤:首先是施工准备阶段,包括对施工区域进行详细勘察,确定墙体位置、深度和长度,并进行施工设计。接下来是槽孔开挖,通常采用抓斗式或冲击式钻机进行,确保槽孔的垂直度和精度。槽孔开挖完成后,需要进行清孔处理,清除槽孔内的松散土层和泥浆,以保证混凝土墙体的质量。在清孔完成后,立即进行导墙施工,导墙的作用是稳定槽孔,防止槽壁坍塌,并为浇筑混凝土提供导向。导墙通常采用钢筋混凝土结构,高度和宽度根据具体工程需求确定。随后进行的是混凝土浇筑,采用导管法进行水下混凝土浇筑,导管下端插入槽孔底部,通过连续浇筑和提升导管的方式,确保混凝土均匀密实。浇筑过程中需要严格控制混凝土的坍落度和浇筑速度,防止出现冷缝和夹泥现象。浇筑完成后,进行墙体养护,确保混凝土在早期阶段获得足够的水分,防止出现裂缝。养护时间一般不少于28天,期间需要定期检测混凝土的强度和密实度。最后,进行质量检测,包括墙体的完整性检测和防渗性能检测,确保墙体满足设计要求。检测方法包括超声波检测、取芯试验等,对发现的问题进行及时修复。
2. 高压喷射灌浆
高压喷射灌浆技术是一种高效的防渗施工方法,主要通过高压喷射流将水泥浆液注入地下,形成凝结体以达到防渗目的。具体操作步骤如下:首先,施工前需进行详细的地质勘察,了解土层结构、地下水位、渗透性等关键参数,以确定施工方案和参数。接着,根据设计要求,布置灌浆孔位,孔距一般为1.5米至2米。然后,使用钻机钻至预定深度,钻孔过程中需保持孔壁稳定,避免塌孔。钻孔完成后,安装灌浆管并进行高压喷射灌浆。高压喷射灌浆设备通常包括高压泵、输浆管、喷嘴等。高压泵将水泥浆液加压至30至40兆帕,通过输浆管输送至喷嘴。喷嘴以高速旋转或往复运动的方式将浆液喷射入地下,浆液在高压作用下与土体混合,形成凝结体。喷射过程中,需控制喷射压力、提升速度、旋转速度等参数,以确保凝结体的均匀性和防渗效果。喷射完成后,需进行复灌处理,即在凝结体初凝后,再次进行低压灌浆,以填充可能存在的空隙,进一步提高防渗效果。复灌过程中,压力控制在较低水平,一般为1至2兆帕。复灌完成后,拔出灌浆管,封堵孔口,确保灌浆效果。在整个施工过程中,需严格监控各项参数,如浆液配比、压力、流量等,确保施工质量。同时,施工过程中应采取措施防止浆液污染环境,如设置围堰、收集溢出浆液等。
3. 土工膜防渗
土工膜防渗在水利工程堤基中的应用主要通过以下具体步骤实现:首先,进行现场勘察和地质评估,以确定土工膜的类型和规格。选择合适的土工膜材料是关键,通常选用高密度聚乙烯(HDPE)或聚氯乙烯(PVC)等耐久性材料。接着,清理堤基表面,确保其平整、无尖锐物体和杂物,以避免土工膜破损。铺设土工膜时,应从低处向高处进行,避免空气滞留,确保膜体紧贴地面。铺设过程中,应使用专用焊接设备将土工膜焊接成整体,确保接缝处的密封性。焊接完成后,进行质量检查,确保无漏焊、虚焊等缺陷。最后,铺设保护层,如砂砾石层,以防止外界因素对土工膜的损伤。在施工过程中,应严格按照设计要求和施工规范进行操作,确保土工膜铺设的质量。此外,施工完成后,应定期进行检查和维护,及时发现并修复可能出现的破损和渗漏问题。通过这些具体措施,可以有效提升土工膜防渗的效果,确保水利工程的长期稳定运行。
二、水利工程中堤身防渗处理措施
1. 堤身灌浆
堤身灌浆是一项关键的水利工程措施,主要目的是通过注入水泥浆液来填充堤身中的空隙和裂缝,从而显著提升堤身的防渗性能。具体实施过程中,首先需要对堤身进行全面的勘察,确定裂缝和空隙的具体位置和分布情况。接着,根据勘察结果,设计灌浆孔的布置方案,确保灌浆孔能够覆盖所有需要处理的区域。在施工过程中,应严格按照设计方案进行钻孔作业,钻孔深度和间距应符合设计要求。钻孔完成后,使用高压灌浆设备将水泥浆液注入堤身。为了确保灌浆效果,应分阶段进行灌浆,逐步提高灌浆压力,同时密切监测堤身的反应和浆液的扩散情况。灌浆过程中,应详细记录灌浆压力、浆液流量和灌浆时间等关键参数,以便后续分析和评估。灌浆材料的选择和配比是影响施工质量的重要因素。应根据堤身的具体情况和地质条件,选择合适的水泥类型和外加剂,以确保浆液具有良好的流动性和凝固性能。此外,施工过程中还需注意环境保护,避免浆液泄漏对周边环境造成污染。施工结束后,应进行效果评估,包括对堤身进行钻孔取芯检查和渗水试验,确保灌浆效果达到预期目标。
2. 堤身加筋
在水利工程中,堤身加筋是通过在堤身内部铺设土工合成材料或钢筋等加筋材料,以提高堤身的稳定性和防渗性能。具体做法包括以下几个步骤:首先,对堤身进行详细勘察,评估其强度和变形情况,确定加筋的必要性和加筋材料的类型及数量。其次,选择合适的加筋材料,如土工格栅、土工布、土工膜或钢筋等,确保其耐久性和与土体的良好结合效果。然后,进行加筋材料的铺设,通常采用分层铺设的方式,每铺设一层加筋材料后,再回填土体并压实,确保加筋材料与土体紧密结合。在铺设过程中,应严格按照设计要求进行,确保加筋材料的间距、长度和方向符合规范。此外,还需在加筋材料的端部设置锚固措施,以防止其在土压力作用下发生位移。最后,对加筋后的堤身进行定期监测和维护,及时发现并处理可能出现的问题,确保其长期稳定性和防渗性能。通过以上具体做法,可以有效提高堤身的稳定性和防渗性能,保障水利工程的安全运行。
3. 堤身覆盖层
在水利工程中,堤身覆盖层的施工过程需要严格遵循一定的步骤和标准,以确保防渗效果达到预期。首先,施工前应对堤身表面进行彻底清理,去除杂草、松散土层等杂物,并进行平整处理,确保铺设防渗材料的基面坚实、平整。接着,根据设计要求选择合适的防渗材料,如土工膜或混凝土板。土工膜的铺设应从堤顶开始,沿堤身向下展开,铺设时应确保膜面平整,无皱褶、空鼓现象。相邻土工膜之间需进行搭接,搭接长度一般不小于10厘米,并用专用焊接设备进行焊接,确保接缝处的密封性。对于混凝土板的铺设,则需先在基面上铺设一层细砂或土工布作为垫层,以减少混凝土板与基面之间的摩擦力,防止裂缝产生。混凝土板应逐块铺设,板与板之间应紧密拼接,必要时可在接缝处嵌入密封材料,以增强防渗效果。铺设完成后,应对整个覆盖层进行检查,确保无破损、空鼓等现象。此外,为防止覆盖层因外界因素受损,可在表面铺设一层保护层,如碎石、混凝土护坡等。施工过程中,应严格按照相关规范和标准进行操作,确保工程质量。同时,为保证覆盖层长期有效,需定期进行检查和维护,及时修复可能出现的破损和渗漏。
参考文献
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作者简介:胡庆玉(1979.7—)性别:女,民族:汉族,籍贯:安徽省六安市,学历:本科,职称:水利水电工程师,研究方向:水利水电工程