关于水利工程施工中堤坝防渗加固技术分析
袁杰
湖南五建市政工程建设有限责任公司 湖南长沙 410000
引言:伴随我国经济社会的迅猛发展,水利工程建设规模持续扩大,堤坝作为水利工程的关键构成部分,其安全性与稳定性对国家和民众的生命财产安全有着直接影响。堤坝渗漏问题是影响工程安全的主要因素之一,不但会使工程蓄水能力降低,还可能引发坝体失稳、管涌等严重工程事故。所以,对堤坝防渗加固技术展开研究与应用具备重要的现实意义。
一、水利工程施工中堤坝防渗加固技术
1.高压喷射灌浆技术
高压喷射灌浆技术是当前应用最为广泛的堤坝防渗加固技术之一,其借助高压设备,将水泥浆液以高速喷射的方式注入地层当中,与土体充分混合,从而形成具备一定强度与防渗性能的固结体。技术原理基于高压水流的冲击破坏作用,以及水泥浆液的胶凝特性,对地基土的物理力学性能进行有效改良。在实际应用时,依据喷射方式的差异,可分为单管法、双管法以及三管法:单管法适用于黏性土地层,施工简易,但加固效果相对有限;双管法通过同时喷射高压水流与水泥浆液,适用范围更为广泛;三管法在双管法的基础上增添了压缩空气,能应对更为复杂的地质条件。该技术具备施工速度快、适应性强、加固效果显著等优势,尤其适用于既有堤坝的防渗加固改造工程[1]。
2.垂直防渗墙技术
垂直防渗墙技艺是在堤坝根基抑或坝体之中,构建连续的垂直防渗屏障,以阻断渗流路径的技艺方式。依据成墙材质以及施工流程的差异,主要涵盖混凝土防渗墙、塑性混凝土防渗墙、土工膜防渗墙等类别。其中,混凝土防渗墙具备强度颇高、耐久性甚佳的特性,然而成本相对而言较高;塑性混凝土防渗墙兼具防渗性能与变形适应能力,于复杂地质状况下表现优良;土工膜防渗墙则拥有施工便捷、造价低廉的优势。在施工进程中,通常采用抓斗法、冲击法、铣削法等成槽形式,以保障防渗墙的连续性以及密实程度,适用于各类堤坝工程项目,尤其是针对防渗需求较高的重要项目。
3.土工膜防渗技术
土工膜防渗技艺是借助高分子材料制造的防渗膜,对堤坝进行防渗处置的现代化技艺。土工膜材质主要包含聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、乙烯 - 醋酸乙烯共聚物(EVA)等,具备优良的防渗性能、化学稳定性能以及使用期限,核心之处在于铺设流程以及接缝处理,需要确保膜材的完整程度以及连续程度。施工进程包含基面处理、膜材铺设、焊接连接、保护层设置等关键环节:基面处理要求达到平整、密实且无尖锐物体的状态;膜材铺设需考虑因温度变化引发的热胀冷缩现象;焊接连接作为关键工序,直接关乎防渗效果;保护层设置能够防止膜材遭受机械损害以及紫外线老化影响。土工膜防渗技艺具备防渗效果良好、施工周期短暂、适应变形能力强大等优点,在新建堤坝工程项目以及既有项目改造中得以广泛运用,特别适用于对防渗需求极高的特殊项目。
4.化学灌浆技术
化学灌浆工艺是把化学浆液灌注至堤坝基础或者坝体的裂隙、孔隙内,历经化学反应生成具备防渗以及加固功能的固结结构体的工艺手段。平常所使用的化学浆液涵盖环氧树脂、聚氨酯、丙烯酸盐、硅酸盐等物料,每一种物料均拥有特定的适用状况以及工艺特性。环氧树脂浆液具备卓越的粘接强度以及化学稳定性,适宜用于结构性裂缝的处置;聚氨酯浆液具备优良的弹性以及密封性能,适宜用于动态裂缝的处置;丙烯酸盐浆液具备较佳的渗透性以及耐久性,适宜用于细微裂缝的注浆作业;硅酸盐浆液成本较为低廉,适宜用于大面积的防渗处置。此工艺处理精度较高、适用范围较广、施工较为灵活,尤其适宜用于堤坝裂缝修补、接缝处置以及局部防渗加固等工程项目[2]。
二、水利工程施工中堤坝防渗加固技术的优化
1.优化技术选择与设计方案
强化堤坝防渗加固工艺选择应全面考量工程地质条件、水文气象环境、工程规模等级、经济工艺指标等诸多因素。首先,施工单位需展开详尽的工程地质勘察工作,精准掌握地层结构、土质特性、地下水分布等基础信息,为工艺选择提供可靠的依据;其次,搭建多方案对比筛选机制,从工艺可行性、经济合理性、施工便捷性、环境影响等维度展开综合评估,择取最优的工艺方案;在设计阶段,应当充分顾及防渗系统的整体性以及协调性,规避局部处理与整体效果不相匹配的问题;同时,要重视新工艺、新材料的应用研究,积极推行经过实践验证的先进工艺,提升防渗加固的工艺水准。
2.严格施工质量控制体系
构建健全严谨的施工质量管控体系,是保障堤坝防渗加固技术成效的关键举措。质量管控应当贯穿施工的整个流程,涵盖材料管控、工艺管控、过程监管、质量检测等各个环节。例如,在材料管控层面,施工单位需严格依据设计要求与技术标准挑选物料,构建材料入场检验机制,确保材料品质契合要求,如针对水泥、外加剂、土工物料等关键物料,要开展批量检测以及性能验证。另外,在工艺管控方面,要制定详尽的施工工艺流程与操作规范,明确各工序的技术要求与质量标准,施工人员务必经过专业培训,具备相应的技术能力与操作技能。此外,在过程监管方面,要构建多层次的质量监管体系,包含施工单位自我检查、监理单位检验、第三方检测等,确保质量管控的全面性与有效性,并要构建质量问题追溯机制,对察觉到的质量问题及时予以处理与整改,确保工程质量达成设计要求[3]。
3.提升材料性能与技术创新
推动堤坝防渗加固技术进步,要强化新材料的研发与应用,持续提高防渗材料的性能指标。例如,在水泥基材料领域,要研发高性能、低渗透性的专用水泥与外加剂,提升灌浆材料的工作性能与耐久性能;在高分子材料领域,要研发抗老化、高强度、环境友好型的土工膜材料,延长其使用期限,降低维护成本;在化学材料领域,要研发适用于不同地质状况的专用化学浆液,提高处理效果与环境适应性。同时,要重视施工技术的创新发展,引入并开发先进的施工设备与工艺方法。例如,发展智能化灌浆设备,达成注浆过程的自动控制与实时监测,并加强产学研协作,构建技术创新平台,促进科研成果的转化应用,不断提高堤坝防渗加固技术的整体水准,适应日益复杂的工程需求。
4.完善监测维护管理制度
为保障堤坝防渗加固技术长久有效,施工单位需构建完备的监测维护管理体系,涵盖渗流监测、变形监测、应力监测等诸多层面,全方位把握工程运行状况。如于渗流监测而言,需在关键部位安置渗压计、测压管等监测装置,实时监测渗流水位、渗流量等参数的变动,及时察觉异常情形;对应力监测来说,要在重要结构部位埋设应力计,监测结构内力的分布及变化规律。另外,在维护管理层面,要制定定期检查机制,对防渗设施展开全面检查,包含外观检查、功能检测、材料老化评估等,一旦发现问题,要及时加以处理,建立应急预案与快速响应机制,确保堤坝防渗加固系统可靠运行,延长工程使用期限,保障工程安全。
结束语
综上所述,堤坝防渗加固技术属于水利工程施工中的重要技术范畴,其发展程度直接关系到工程的安全性与可靠性。经由对高压喷射灌浆、垂直防渗墙、土工膜防渗、化学灌浆等主要技术的剖析研究,可知各类技术皆有其适用条件与技术特性,需依据具体工程情形进行科学抉择。强化防渗加固技术应用成效的举措包含优化技术选型、严格质量把控、提升材料性能、完善监测维护等多个方面,需系统推进并协调发展。
参考文献
[1]张哲. 水利工程建设中河道堤坝施工技术细节分析研究 [J]. 陕西水利, 2025, (06): 151-152+155.
[2]李琪珊. 水利工程堤坝施工中的防渗漏加固施工技术研究 [J]. 城市建设理论研究(电子版), 2025, (10): 205-207.
[3]曹学义. 堤坝防渗加固施工技术在水利工程中的应用分析 [J]. 科技与创新, 2024, (07): 176-178.