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水利工程中常用堤防加固技术与质量控制措施分析

作者

王云超

中国通信建设第四工程局有限公司 河南省郑州市 450052

水利工程中的堤防是抵御洪水、保护人民生命财产安全的重要屏障。然而,随着时间的推移和自然环境的变化,许多堤防出现了不同程度的损坏和老化,如堤身裂缝、渗漏等问题,严重影响了堤防的安全性和稳定性。因此,采取有效的堤防加固技术并进行严格的质量控制至关重要,这对于保障水利工程的正常运行和人民的生命财产安全具有重要意义。

1 常用堤防加固技术

1.1 灌浆加固技术

灌浆加固技术是一种较为常见的堤防加固方法。它通过向堤身内部注入浆液,填充堤身的空隙和裂缝,提高堤身的密实性和抗渗性。根据灌浆的方式不同,可分为压力灌浆和劈裂灌浆[1]。

1.1.1 压力灌浆

压力灌浆是利用灌浆泵将浆液以一定的压力注入堤身。浆液在压力的作用下,克服地层的阻力,填充到堤身的孔隙和裂缝中。这种方法适用于处理堤身的局部渗漏和松散部位。其优点是施工工艺相对简单,加固效果较好;缺点是对浆液的性能要求较高,且灌浆压力不易控制,若压力过大可能会导致堤身破坏。

1.1.2 劈裂灌浆

劈裂灌浆是通过有控制地施加灌浆压力,使堤身沿轴线方向劈裂,然后灌入浆液形成垂直的防渗帷幕。该方法适用于加固均质土堤和宽心墙堤。其优点是可以有效地解决堤身的整体防渗问题,提高堤身的稳定性;缺点是施工过程中需要严格控制灌浆压力和灌浆量,否则可能会导致堤身失稳。

1.2 加筋土堤加固技术

加筋土堤加固技术是在堤身中铺设筋材,如土工格栅、土工织物等,通过筋材与土体之间的摩擦力和嵌固作用,增强堤身的稳定性。

1.2.1 土工格栅加筋

土工格栅是一种由高强度聚合物材料制成的网状结构。将土工格栅铺设在堤身的不同高度和位置,能够有效地分散堤身的应力,提高堤身的抗滑能力和整体稳定性。这种方法适用于堤身较陡或地基承载力较低的情况。其优点是施工方便,加筋效果显著;缺点是土工格栅的耐久性需要进一步提高,长期暴露在自然环境中可能会受到一定程度的损坏。

1.2.2 土工织物加筋

土工织物是一种透水性的纤维材料。在堤身中铺设土工织物,可以起到排水、反滤和加筋的作用。它能够有效地防止堤身内部的细颗粒土被水流带走,同时增强堤身的抗变形能力。土工织物加筋适用于有渗流问题的堤防加固。其优点是成本较低,施工简单;缺点是加筋效果相对较弱,对于一些大型堤防的加固可能需要结合其他加固技术。

1.3 截渗墙加固技术

截渗墙加固技术是在堤身或堤基中建造一道连续的防渗墙,截断地下水的渗流通道,降低堤身的浸润线,提高堤身的抗渗能力。

1.3.1 混凝土截渗墙

混凝土截渗墙是采用专用的成槽设备在堤身或堤基中开挖槽孔,然后浇筑混凝土形成防渗墙。这种方法适用于处理深厚透水地基和严重渗漏的堤防。其优点是防渗效果好,墙体强度高,耐久性强;缺点是施工成本较高,施工工艺复杂,对施工设备和技术要求较高。

1.3.2 水泥土截渗墙

水泥土截渗墙是通过深层搅拌或高压喷射等方法,将水泥浆与土体混合形成水泥土墙体。该方法适用于处理浅层透水地基和一般渗漏的堤防。其优点是施工速度快,成本较低;缺点是墙体的强度和防渗性能相对较弱,需要根据具体情况进行合理设计。

1.4 堤身培厚加固技术

堤身培厚加固技术是在原堤身的基础上,在堤顶或堤坡上加填土方,增加堤身的断面尺寸,提高堤身的稳定性和抗洪能力。

1.4.1 堤顶培厚

堤顶培厚是在堤顶上加填土方,增加堤身的高度和宽度。这种方法适用于堤身高度不足或需要提高堤顶高程的情况。其优点是施工简单,不影响堤坡的稳定性;缺点是增加了堤身的自重,对地基的承载能力要求较高。

1.4.2 堤坡培厚

堤坡培厚是在堤坡上加填土方,放缓堤坡的坡度。该方法适用于堤坡较陡、稳定性较差的情况。其优点是可以有效地提高堤坡的稳定性;缺点是需要占用一定的土地资源,且施工过程中需要注意新老土的结合问题。

2 堤防加固工程质量控制措施

2.1 施工前的质量控制

2.1.1 设计文件审核

施工前,施工单位应组织相关人员对设计文件进行详细审核。检查设计方案是否合理,加固技术的选择是否符合工程实际情况,设计参数是否准确等。如发现设计文件存在问题,应及时与设计单位沟通,进行修改和完善 [2]。

2.1.2 施工场地勘察

对施工场地进行全面勘察,了解堤身的地质条件、水文情况、周边环境等。通过地质钻探、原位测试等手段,获取准确的地质资料,为施工方案的制定提供依据。

2.2 施工过程中的质量控制

2.2.1 施工工艺控制

严格按照施工方案和操作规程进行施工。对于不同的加固技术,如灌浆加固、加筋土堤加固等,要控制好施工参数。例如,在灌浆加固施工中,要控制好灌浆压力、灌浆量和浆液的配合比;在加筋土堤加固施工中,要确保筋材的铺设质量和连接方式符合要求。

2.2.2 施工质量监督

建立健全施工质量监督体系,加强对施工过程的质量监督。施工单位应设立质量检查部门,配备专业的质量检查人员,定期对施工质量进行检查和验收。监理单位要加强对施工现场的巡视和旁站监督,及时发现和解决施工中出现的质量问题。

2.3 施工后的质量控制

2.3.1 质量检测

施工完成后,要对堤防加固工程进行全面的质量检测。检测内容包括堤身的密实度、防渗性能、稳定性等。通过现场测试、室内试验等方法,获取准确的检测数据,评估工程质量是否达到设计要求 [3]。

2.3.2 验收资料整理

施工单位要及时整理施工过程中的各项资料,包括施工图纸、施工记录、质量检验报告等。这些资料是工程验收和质量评定的重要依据,要确保资料的完整性和准确性。

3 案例分析

以某水利工程堤防加固项目为例,该堤防由于长期受到洪水冲刷和渗透作用,出现了堤身裂缝、渗漏等问题。经过详细的勘察和分析,决定采用灌浆加固和堤身培厚相结合的加固方案。

在施工前,对设计文件进行了审核,确保加固方案合理可行。对施工场地进行了勘察,获取了准确的地质资料。对原材料进行了严格的质量检验,确保其质量符合要求。施工过程中,严格控制灌浆压力和灌浆量,确保灌浆效果。在堤身培厚施工中,注意新老土的结合,采用分层压实的方法,保证堤身的密实度。施工完成后,对堤防进行了质量检测。检测结果表明,堤身的密实度和防渗性能均满足设计要求,堤身的稳定性得到了显著提高。通过该案例可以看出,合理选择堤防加固技术并严格进行质量控制,能够有效地提高堤防的安全性和稳定性。

结束语

水利工程中的堤防加固是一项复杂而重要的工作。常用的堤防加固技术如灌浆加固、加筋土堤加固、堤身培厚加固等,各有其适用范围和优缺点。在实际工程中,应根据堤防的具体情况,合理选择加固技术。为了确保堤防加固工程的质量,必须采取有效的质量控制措施,包括施工前的准备、施工过程中的质量监督和施工后的验收等方面。未来,随着科技的不断进步,应进一步研究和开发更加先进、有效的堤防加固技术和质量控制方法,以适应水利工程发展的需要。

参考文献

[1] 白雪丽, 王燕峰. 水利工程施工中堤坝渗漏原因以及防渗加固技术[J].建筑与预算 ,2022,(06):74-76.

[2] 张泽 . 水利工程中常用堤防加固技术与质量控制措施 [J]. 水上安全 ,2023,(13):173-175.

[3] 宋立挺 . 水利工程施工中防渗技术加固技术研究 [J]. 山西水利 ,2022,(12):58-59.