水利工程中壩體防滲技術(shù)方案的優(yōu)化策略淺談

鄭兆明

摘 要： 科學(xué)技術(shù)的發(fā)展迅速，我國的水利行業(yè)建設(shè)的發(fā)展也有了相應(yīng)的進(jìn)步。堤壩作為水利工程建設(shè)的重中之重，能夠?yàn)樗こ探ㄔO(shè)質(zhì)量與運(yùn)行質(zhì)量起到?jīng)Q定性的作用，但就我國多數(shù)水利工程而言，由于受到種種因素的影響，堤壩基本上都會出現(xiàn)程度不一的滲漏現(xiàn)象。若無法及時(shí)有效地處理滲漏問題，壩體巖土中的顆粒結(jié)構(gòu)與土壤黏性也會受損，進(jìn)而使堤壩穩(wěn)定性受到影響，甚至造成堤壩無法繼續(xù)使用的嚴(yán)重后果。此時(shí)，為在確保水利工程運(yùn)行高效性的同時(shí)，增強(qiáng)堤壩防洪抗洪的能力，結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)一步探索堤壩防滲加固技術(shù)已勢在必行。

關(guān)鍵詞： 水利工程;壩體防滲技術(shù)方案;優(yōu)化策略淺談

【中圖分類號】TV6 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.40.078

引言：天然水體蘊(yùn)藏的水能，可以通過工程措施為人類服務(wù)，不論是轉(zhuǎn)化為電能還是作為防洪調(diào)蓄，都離不開因地制宜的修建必要的蓄水、引水和水利水電工程，尤其是水利的主體工程——大壩。我國已建成的水電大壩約有814萬座，根據(jù)水利部門統(tǒng)計(jì)，約有1/3的已建成混凝提壩存在不同程度上的病險(xiǎn)問題，如不加以防滲加固處理，壩體的問題將會與日俱增，嚴(yán)重影響工程效能及人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。

1 防滲施工技術(shù)在水利工程中應(yīng)用的重要性

（1）防滲技術(shù)的應(yīng)用可以大幅度提升水利工程的安全性與穩(wěn)定性。水利工程與其他工程施工有一定的不同，其施工條件更加復(fù)雜，水利工程面對的地質(zhì)地形條件更加復(fù)雜，施工工序更多，應(yīng)用的施工技術(shù)更多，整個(gè)施工周期長，這導(dǎo)致施工過程中存在很大的風(fēng)險(xiǎn)，很容易對施工質(zhì)量造成較大的影響，其中的滲漏問題對施工質(zhì)量的影響值得特別注意。利用防滲技術(shù)可以更好地控制和管理水資源，能避免混凝土結(jié)構(gòu)裂縫滲漏、變形導(dǎo)致的滲漏及管道滲水等，在保證和提升水利工程穩(wěn)定性和安全性方面效果顯著。（2）防滲技術(shù)的應(yīng)用可以大幅度提升水利工程的經(jīng)濟(jì)效益與社會效益。近年來，伴隨經(jīng)濟(jì)的快速增長，生態(tài)環(huán)境被極大地破壞，水資源的破壞程度更大，這對人們生產(chǎn)生活產(chǎn)生了很大的影響，隨著我國對“三農(nóng)”問題的逐漸重視，水利工程施工質(zhì)量顯得尤為關(guān)鍵。應(yīng)用防滲技術(shù)可以對水資源進(jìn)行分流儲備，有效預(yù)防洪水泛濫，同時(shí)可以提升整個(gè)水利工程的抗震性與防滲性，能實(shí)現(xiàn)水利工程的長期有效應(yīng)用，大幅度提升了水利工程的經(jīng)濟(jì)效益與社會效益。掌握和應(yīng)用防滲技術(shù)對于水利工程施工至關(guān)重要，值得給予足夠的重視。

2 水利工程堤壩滲漏的主要原因

2.1 水利工程整體質(zhì)量不高

雖然近幾年我國水利堤壩工程數(shù)量增長飛速，但仍有很多工程建設(shè)時(shí)間為20世紀(jì)七八十年代，受到當(dāng)時(shí)施工設(shè)備與技術(shù)水平的影響，工程項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量無法得到全面保障。與此同時(shí)，幾十年來的自然環(huán)境侵蝕，也導(dǎo)致很多堤壩工程出現(xiàn)滲漏問題，在年久失修的情況下，甚至存在垮塌的風(fēng)險(xiǎn)。因此，相關(guān)維護(hù)人員必須要充分發(fā)揮自身職責(zé)，針對實(shí)際情況逐一解決水利工程中存在的問題，進(jìn)而增強(qiáng)其運(yùn)行的效率與安全性。

2.2 機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用不合理

施工機(jī)械設(shè)備也是導(dǎo)致水利工程堤壩滲漏的重要因素，若無法保證機(jī)械設(shè)備的合理使用，堤壩施工質(zhì)量也會在很大程度上下降?，F(xiàn)如今，我國很多水利工程在實(shí)際施工的過程中，對機(jī)械設(shè)備使用的重視程度都嚴(yán)重不足，不僅監(jiān)理工作未能落實(shí)到位，質(zhì)控工作也形同虛設(shè)，從而導(dǎo)致很多機(jī)械設(shè)備根本無法充分發(fā)揮自身的重要作用。此時(shí)相關(guān)管理人員必須注重機(jī)械使用制度的不斷完善，盡可能在提高使用科學(xué)性與合理性的基礎(chǔ)上，使其能夠與先進(jìn)施工技術(shù)相配合，在堤壩防滲方面發(fā)揮更好的效果。

3 優(yōu)化措施分析

3.1 灌漿技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用

灌漿技術(shù)在水利工程防滲施工中的應(yīng)用范圍較為廣泛，實(shí)際應(yīng)用效果良好，其技術(shù)原理是利用壓力作用將可以高效凝固的混凝土砂漿灌注到提前鉆好的地方，使凝固后的混凝土砂漿可以有效地與周邊材料融為一體，以實(shí)現(xiàn)防滲目的?，F(xiàn)階段水利工程防滲施工中最常用的灌漿技術(shù)主要包括高壓噴射灌漿防滲技術(shù)、土壩壩體劈裂灌漿技術(shù)、卵礫石層帷幕灌漿技術(shù)這三種。高壓噴射灌漿防滲技術(shù)的使用原理是利用壓縮機(jī)中的壓縮空氣在灌漿過程中可出現(xiàn)高速噴漿的情況，此時(shí)原有土層結(jié)構(gòu)會因?yàn)槭艿接绊懚谌胪寥澜Y(jié)構(gòu)，進(jìn)而形成一種高質(zhì)量的水固結(jié)體，實(shí)現(xiàn)防滲目的。高壓噴射灌漿防滲技術(shù)的噴射方式包括定噴、擺噴和旋噴三種，在使用該技術(shù)時(shí)施工人員需要先對施工現(xiàn)場進(jìn)行全面的勘查，做好前期勘探和測試工作，尤其是對于壩體存在較大石塊和雜質(zhì)的施工現(xiàn)場更應(yīng)加強(qiáng)注意。實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，這種防滲技術(shù)的優(yōu)勢在于設(shè)備簡單，施工成本低，且防滲透作用強(qiáng)，使用范圍較為廣泛，但是也存在較大的局限性，對施工應(yīng)用環(huán)境有較大的要求，如果使用設(shè)備較多，土壤情況不佳，將會嚴(yán)重降低施工質(zhì)量的可控性，容易引發(fā)滲漏現(xiàn)象，在應(yīng)用這種施工技術(shù)前積極開展技術(shù)可行性研究十分必要。該項(xiàng)目因?yàn)槭┕きh(huán)境不佳，且前期勘探和測試工作有很大的難度，該項(xiàng)目并未采用這種施工技術(shù)。

3.2 防滲墻技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用

防滲墻技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用同樣廣泛，現(xiàn)階段常用的防滲墻技術(shù)主要包括多頭深層攪拌防滲墻技術(shù)、射水防滲墻技術(shù)、鏈斗法防滲墻技術(shù)及鋸槽防滲墻技術(shù)四種，每種防滲墻技術(shù)的應(yīng)用特性和范圍均有所不同，在實(shí)際施工過程中需要針對性地加以選擇。應(yīng)用多頭深層攪拌防滲墻技術(shù)時(shí)，需要使用攪拌設(shè)備將漿液噴射到土層中，進(jìn)行充分的攪拌，而后進(jìn)行混合物水泥樁的制作，后續(xù)施工環(huán)節(jié)與各個(gè)水泥樁聯(lián)合后即可形成防滲墻。相比于其他的防滲技術(shù)，多頭深層攪拌防滲墻技術(shù)可以有效地避免滲漏漿液的可能性，能實(shí)現(xiàn)長期的防護(hù)工作，同時(shí)施工簡單快捷。該項(xiàng)目屬于土石混合壩，滿足技術(shù)的應(yīng)用需求，應(yīng)用效果顯著。鏈斗法防滲墻技術(shù)所使用的機(jī)械設(shè)備是鏈斗開槽機(jī)器，主要是利用排樁上的旋轉(zhuǎn)鏈斗開展土體的挖取工作，將排樁傾斜位置加以固定后可以確保開槽機(jī)工作的同時(shí)實(shí)現(xiàn)泥漿保護(hù)。因?yàn)樵擁?xiàng)目存在黏土和沙礫層，土體挖取工作量較大，所以實(shí)際施工中對該項(xiàng)技術(shù)也有所應(yīng)用，在混凝土澆筑工作完成后，發(fā)現(xiàn)防滲施工質(zhì)量較好，保證了土體開挖的穩(wěn)定性，且未對土體內(nèi)部結(jié)構(gòu)造成太大影響。

結(jié)語：綜上所述，雖然近年來我國水利工程施工技術(shù)與堤壩防滲技術(shù)水平提升顯著，但在社會對水利工程運(yùn)行需求不斷提升的大背景下，堤壩防滲技術(shù)仍需不斷突破，這不僅是堤壩能夠充分發(fā)揮防洪防汛作用的前提，也是農(nóng)民生產(chǎn)生活能順利進(jìn)行的基礎(chǔ)，因此，必須要得到足夠的重視。另外，水利工程也是國家發(fā)展的重要支撐，只有從各個(gè)方面提高水利工程的整體質(zhì)量，才能在保證水利工程運(yùn)行效率的基礎(chǔ)上，促進(jìn)國家在新時(shí)期獲得可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 任翔，高大水，高全，等.土石壩超深混凝土防滲墻變形與受力分析[J].長江科學(xué)院院報(bào)，2018，35（5）：120-124.

[2] 秦小艷，王金柱.塑性混凝土防滲墻在水庫除險(xiǎn)加固中的應(yīng)用分析[C].2018年2月建筑科技與管理學(xué)術(shù)交流會.2018.