水利工程堤防加固技术的研究与应用

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赵彬

怀来城发建筑工程有限公司,河北怀来075400

摘要

随着科学技术的不断发展,新材料、新施工技术、智能管理等不断出现,为堤防工程建设提供了新思路、新方法。本文深入钻研水利工程提防加固技术及其实际运用。详细阐释各类提防加固技术的原理、特性,剖析其在不同水利工程环境里的适用情形,探讨技术应用时的重点与难点,并给出优化应用的策略,目的是为水利工程提防加固工作给予全面且实用的参考,增强提防的稳固性与安全性,确保水利工程长久稳定运行。


关键词

水利工程;提防加固技术;应用要点;优化策略

正文


引言

水利工程中的提防,作为阻挡洪水、守护周边区域安全的关键设施,其稳固性和安全性关乎重大。随着时间的流逝以及环境条件的改变,提防可能会暴露出各式各样的问题,进而影响其防护效能。所以,深入研究并合理运用提防加固技术,对于延长提防的使用年限、保障水利工程的正常运作,有着举足轻重的意义。

1水利工程提防常见问题

1.1渗漏难题

水利工程的提防由于长时间遭受水的浸泡,渗漏现象时有发生。这可能是因为在提防基础处理阶段存在疏忽,未能有效堵塞透水层;又或者提防自身土质分布不均匀,存在可供水流渗透的孔隙通道。渗漏不仅会造成水资源的浪费,情况严重时,还可能引发管涌、流土等危险状况,对提防的安全构成严重威胁。

1.2裂缝问题

提防出现裂缝也是较为普遍的现象,主要由不均匀沉降、土体干燥收缩或者外部荷载作用所导致。不均匀沉降可能源于基础土质的差异、施工质量欠佳等因素;土体干燥收缩通常在气候干燥的情况下出现;而像地震、水流冲击等外部荷载,同样可能致使提防产生裂缝。裂缝的存在会削弱提防的整体性能和强度,为洪水的渗透创造条件,增加了提防溃决的风险。

1.3边坡失稳情况

提防边坡失稳同样是常见的问题之一。当边坡的坡度设计不合理、土体抗剪强度不足,或者受到雨水冲刷、水位急剧下降等因素影响时,边坡就有可能发生滑动破坏。这不仅会破坏提防的结构,还可能导致洪水漫过提防,给周边地区带来严重的洪涝灾害。

2常见水利工程提防加固技术分析

2.1防渗加固技术

2.1.1垂直防渗技术

垂直防渗技术是在提防内部构建垂直防渗体,以此截断渗透水流。常见的混凝土防渗墙技术,就是通过在提防中建造连续的混凝土墙体,从而形成防渗屏障。该技术的防渗效果显著,适用于具有深厚透水地基的情况。另外,高压喷射灌浆防渗技术也较为常用,它借助高压射流将浆液与土体充分混合,进而形成防渗凝结体。此技术施工操作简便,成本相对较低,适用于多种土质条件。

2.1.2水平防渗技术

水平防渗技术主要是在提防的迎水面铺设防渗材料,通过延长渗径来减少渗透量。比如铺设土工膜,土工膜具有良好的防渗性能,施工便捷且耐久性较好。黏土铺盖也是常用的水平防渗手段,通过在提防迎水面铺设一定厚度的黏土,利用黏土的低渗透性实现防渗目的,成本相对不高,但要注意黏土的压实处理和防护措施。

2.1.3灌浆防渗技术

灌浆防渗技术是将浆液注入土体的孔隙或裂缝之中,使其填充密实,从而提高土体的防渗性能。水泥灌浆适用于颗粒较粗的土体,能够有效封堵较大的孔隙和裂缝;化学灌浆则能够渗透到细微孔隙中,防渗效果更为理想,不过成本相对较高,并且部分化学浆液可能对环境产生一定影响,使用时需格外谨慎。

2.2裂缝处理技术

2.2.1表面封堵法

对于较浅的表面裂缝,可采用表面封堵法进行处理。首先要将裂缝表面清理干净,随后涂抹防渗材料,如水泥砂浆、环氧砂浆等。这种方法操作简单,成本较低,但仅适用于裂缝较浅且对结构强度影响较小的情形。

2.2.2灌浆法

若裂缝较深,灌浆法更为适用。依据裂缝的具体状况选择水泥浆、化学浆等浆液,通过钻孔将浆液注入裂缝内部,使其填充密实,以恢复提防的整体性。在实施过程中,灌浆压力、浆液配比等参数需要根据实际情况合理确定,以确保灌浆效果达到最佳。

2.2.3加筋加固法

当裂缝对提防结构强度产生较大影响时,可以采用加筋加固法。在裂缝两侧或者整个提防断面内铺设土工格栅、钢筋等加筋材料,通过加筋材料与土体之间的相互作用,增强土体的抗拉强度和整体性,提升提防抵抗裂缝扩展的能力。

2.3边坡加固技术

2.3.1放缓边坡

放缓边坡是一种简单且有效的边坡加固方式。通过适当减小边坡的坡度,降低边坡的下滑力,从而增加边坡的稳定性。该方法适用于场地条件允许的情况,实施过程相对容易,但可能会占用较多的土地资源。

2.3.2抗滑桩加固

抗滑桩加固是在边坡中设置抗滑桩,将下滑土体的力传递至稳定的土层或岩层。抗滑桩可选用混凝土桩、钢桩等材料,其优点在于对边坡的扰动较小,加固效果显著,适用于各类土质条件以及不同规模的边坡加固工程。

2.3.3挡土墙加固

挡土墙加固是在边坡的坡脚设置挡土墙,以此阻挡土体滑动。挡土墙可采用重力式、悬臂式等多种形式。重力式挡土墙依靠自身重力维持稳定,结构简单,成本相对较低;悬臂式挡土墙则适用于土质较好、墙高不大的情况,能够节省材料。

2.3.4植被护坡

植被护坡是利用植物根系固土、茎叶防冲的特性来加固边坡。植物根系能够深入土体,增强土体的凝聚力和抗剪强度,同时植被还能减缓雨水冲刷,美化周边环境。该方法生态环保,但需要选择适合当地气候和土壤条件的植物品种,并做好后期的养护工作。

3提防加固技术应用要点与优化策略

3.1应用要点

3.1.1技术选择依据

在挑选提防加固技术时,需要全面综合考虑工程地质条件、水文状况、提防的当前状态以及工程预算等多方面因素。例如,对于透水层较深的提防,垂直防渗技术或许更为恰当;而对于较浅的裂缝,表面封堵法便能够满足处理需求。只有依据实际情况选择合适的技术,才能实现最佳的加固效果。

3.1.2施工质量控制

施工质量直接关系到加固效果的好坏。在施工过程中,必须严格依照设计要求和施工规范进行操作。比如在灌浆施工时,要精确控制浆液的配比、灌浆压力以及灌浆量;在铺设土工膜时,要保证膜的铺设平整,搭接牢固。

3.1.3后期监测与维护

提防加固完成后,需要进行长期的监测与维护。通过监测提防的渗流、变形等情况,及时察觉潜在的问题并采取相应措施加以处理。定期对加固设施进行检查和维护,如及时修复防渗材料的老化、再次出现的裂缝等问题,确保提防加固效果能够长期稳定保持。

3.2优化策略

3.2.1多种技术综合应用

在实际的水利工程中,单一的加固技术可能无法彻底解决提防面临的复杂问题。因此,可以根据具体情况综合运用多种加固技术。例如,对于同时存在渗漏和裂缝问题的提防,可以先采用灌浆防渗技术处理渗漏,再使用灌浆法修复裂缝,以达到更为理想的加固效果。

3.2.2新材料与新技术应用

随着科技的不断进步,新的提防加固材料和技术层出不穷。积极关注并应用这些新材料和新技术,能够有效提高加固效果和施工效率。例如新型的高分子防渗材料,其防渗性能更为优异,耐久性更强;自动化监测技术能够实时、准确地获取提防的运行数据,为及时处理问题提供可靠依据。

3.2.3生态与可持续发展考量

在进行提防加固的过程中,应当充分考虑生态与可持续发展因素。优先选用对环境影响小、生态友好的加固技术和材料,如植被护坡技术。同时,注重提防加固与周边生态环境的协调统一,实现水利工程与生态环境的和谐共生。

结束语

水利工程提防加固技术的研究与应用,对于保障水利工程的安全运行、守护人民生命财产安全意义重大。通过深入了解提防常见的问题,熟练掌握各类加固技术的特点与应用要点,并采取合理的优化策略,能够切实提升提防的稳定性与安全性。

参考文献

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