浅谈水利工程施工中防渗技术

浅谈水利工程施工中防渗技术

杨高礼

兰州新区中霖农林水资源投资有限公司730314

摘要:由于水利工程施工现场多处于地貌环境复杂的区域,地址条件又比较差,因此水利工程施工技术和施工质量是确保工程质量百年大计的重要环节。其中防渗水技术问题,一直以来都是该领域问题焦点。水利工程对防洪减灾、农业灌溉、工业生产、河流治理等均有着极大现实意义。因为各种因素的影响导致工程施工不达标,坝体及坝基均出现大范围渗漏,损害了水利工程实际效益,并威胁着人们的生命与财产安全,因此笔者根据长期在水利工程项目上的工作经验,对水利工程常见渗水问题进行了分析以及介绍了几种防渗技术的应用。

关键词:水利工程;防渗;措施;工艺技术

1水利工程渗漏常见问题

1.1混凝土蜂窝处渗漏

水利施工是一项非常复杂的施工过程,在施工中面临的问题也非常多,通常情况下,混凝土的搅拌厂会在施工现场附近,这样就会导致混凝土在搅拌以后要运输到施工现场的情况,但是,在运输过程中经常会出现离析现象,导致混凝土在浇筑以后出现蜂窝渗漏问题。混凝土运输不当将产生蜂窝裂缝,在搅拌的时候出现问题也会导致这种裂缝出现,在搅拌过程中,振捣处理的不到位也会导致蜂窝渗漏。因此,对混凝土的搅拌以及运输过程要给予重视,采取必要的措施避免发生此类裂缝。

1.2水利工程改建处理不当造成水利结构的渗漏

一些水利工程在进行建设完工以后,会经过很多次的改建与扩建工作,尤其是就水利工程的方身体结构来说,如果在改建的阶段水利工程没有适当的处理其新旧的防渗结构,尤其是对防渗提进行价高以后,在水力梯度的影响之下,其衔接的位置很有可能会有渗水或者是渗水隐患的出现。

1.3水利工程浸润线的抬升所做成的水利工程渗漏

就一般情况而言,对水利工程浸润线的设计需要高于实际的浸润线,然而在水利工程的蓄水水位抬高的时候,就会导致水利工程浸润线的相应抬高.因为水利工程的坝体大部分都是依据分层碾压施工形成的,所以浸润线的升高就极有可能会导致坝体的水平渗透系数大于其竖向渗透的系数,进而导致坝体渗漏现象的出现。

1.4裂缝处渗漏

混凝土具有抗压强度大,抗拉伸强度小,材质脆性的特点。当混凝土结构受到比其自身抗拉伸力强度大的拉伸时,其结构内部会出现弯曲裂缝现象。根据不同原因形成的裂缝可分为超载裂缝,凝缩裂缝,干缩裂缝,碱骨料反应裂缝,沉降裂缝等。根据裂缝深度,可把裂缝分为表层裂缝,深层裂缝以及贯穿性裂缝。引起这些裂缝的原因是多方面的。

2水利工程施工中防渗技术的应用

水利工程防渗技术直接影响到水利工程作用的充分发挥,并且对水利工程的安全造成隐患。因此防渗技术在工程中应用起着至关重要的作用。随着科技的发展水利工程防渗技术在传统防渗技术上也不断创新,采用新技术、新材料、新工艺做好水利工程的防渗技术工作,下面主要对防渗墙技术和灌浆技术的应用和进行较详细分析说明,并且介绍了防渗膜在水利工程中的应用。

2.1防渗墙技术分析

防渗墙是采用各种方法通过开槽并浇灌适当材料,在坝体、坝基中形成一道连续的防渗墙体的技术。防渗墙的种类也很多,并有多种分类方法,例如按墙体材料分为钢筋混凝土防渗墙、塑性混凝土防渗墙、水泥土防渗墙、自凝灰浆防渗墙等;按成墙工法特征分为深层搅拌防渗墙、振动沉模防渗墙、冲抓套井回填防渗墙、射水法防渗墙、液压抓斗成槽防渗墙等。防渗墙的优点是防渗效果可靠、适应各类地层条件、施工方法多样,尤其是处理坝基渗漏、坝体渗透变形等隐患效果良好,但相对灌浆帷幕可能造价较高,近年来国外有人提出将防渗墙与灌浆结合起来形成一种混合防渗墙的技术,以便在造价与防渗效果方面更为均衡。

2.2混凝土防渗墙施工技术

混凝土防渗墙施工技术属于垂直防渗施工技术,是在上个世纪六十年代才逐渐发展起来的,通过五十多年的不断发展与改善,目前已经成为水利工程堤防防渗中应用得最广泛的一种防渗施工技术,也是堤防工程中粒状土体的主要防渗施工技术。混凝土防渗墙施工技术能够对防渗墙的厚度进行比较有效的控制,而且墙段的结合比较紧凑、密实,具有较高的安全性和可靠性,不但可以对堤防地基进行永久性的防渗施工,还可以对发生渗漏的堤防工程进行防渗堵漏处理。混凝土防渗墙施工技术可分为浅薄型和深厚型两种。混凝土防渗墙的施工防渗墙是在坝体内连续造孔成槽,以泥浆固壁,在泥浆下浇筑混凝土而建成的。对于小型工程,一般采用冲击式钻机造孔或两钻一抓法。这两种方法都先施工一期槽孔(主孔),后二期槽孔(副孔)。后一种方法工效高,目前被水利工程广泛采用。但该法施工平台要求大于18m,施工时难以布置。成墙厚度受开槽机械限制,防渗墙一般较厚。目前,平原地区土坝防渗墙工程施工的另一种方法采用液压开槽机连续槽孔法。液压开槽机是由在同一轨道上行走的开槽机、水下混凝土浇筑机、清槽砂石泵及混凝土搅拌机组成。液压开槽机沿墙体轴线连续成槽,槽孔完全连续。墙体厚度20cm左右,最大深度可达40m。该法适用于砂壤土、粉土、粘土等地质条件

2.3射水法防渗墙技术

高压喷射防渗墙施工技术就是通过浆液的高压射流来冲击、破坏土层,并和土层的颗粒搅拌混合成为一体,在凝结硬化后就形成了防渗墙,使地基得到了加固,提高了防渗性能。施工时,先要用钻孔机进行钻孔,接着再将灌浆管放进灌浆部位,并通过灌浆管上的喷头把高压浆液对着土层进行喷射,通过对土层的切割与搅拌,使土层的结构被改变并和浆液混合成为一种新的凝结体。高压喷射防渗施工技术的特点是施工设备简单、方便,适用范围广,施工效率高、成本低、效果好,在各种堤防防渗工程中得到了广泛的应用。高压喷射防渗施工技术按喷射方式分主要有旋转喷射、定向喷射和摆动喷射三种。旋转喷射通常用来对地基进行加固,以提高地基的抗变形能力,从而减少地基由于变形、破坏而发生渗漏的现象;定向喷射和摆动喷射则主要用于对地基进行防渗,以提高堤防边坡的稳定性。

2.4土工膜防渗墙技术

土工膜是一种由高聚合物制成的透水性极小的土工合成材料,是一种新型坝工建筑材料,具有施工方便、工期短、技术简单、不需要机械设备、造价低等优点。土工膜防渗适用于因筑坝土质差、坝体防渗性能差、施工质量差引起的全坝大面积渗漏,且坝内坡较缓、坝体稳定的中低水头土坝。特别在缺乏防渗土料或运距太远,附近土料不宜作防渗材料,上游坡需防渗加固时,利用土工膜防渗往往是经济、合理、可靠的。利用垂直铺塑防渗技术还可进行坝基防渗。但土工膜防渗一般不适宜土坝局部防渗处理、不能放空水库的坝体以及有白蚁活动迹象、白蚁危害造成渗漏的土坝。

3防渗墙施工中应注意的问题

防渗墙施工过程中,造孔质量是保证防渗墙质量的首要环节。同时,在防渗墙施工过程中,造孔时间占总工期的2/3以上,是制约工期的关键环节。施工中应采取预防偏孔措施,有效地防止或减少偏孔,使孔斜控制在允许范围内。保证混凝土防渗墙施工质量和速度的关键在于开槽的连续性,浇筑的及时性。并且要把泥浆固壁作为一个重要的施工环节去对待。否则,一旦出现塌孔,将导致施工中断,而断开段的处理相当困难。因此,各工序必须严格按规程进行操作,控制进度和质量。同时加强机械设备的维修养护,保证完好率,确保混凝土防渗墙“连续作业”,达到保证混凝土防渗墙施工质量的目的。六、结语实践表明,混凝土防渗墙技术应用于平原地区大坝除险加固工程,可有效解决坝体,坝基渗漏问题,且具有施工速度快,工程造价低,防渗效果好,可靠性高等特点,是水库大坝防渗加固较好的措施。随着混凝土防渗墙技术的迅速发展,施工机具的不断创新和完善,经济效益的不断提高,其用途将日益广泛。

结束语

随着我国工程技术的发展,水利工程防渗技术已经走到了世界前沿。一些新的防渗技术的开发与应用,有效的解决了工程现场地质环境复杂,技术精度要求高等问题,从而保证了水利工程防渗墙的质量。为我国水利工程的发展起着关键性的作用。

参考文献:

[1]石磊.探讨防渗处理施工技术在水利工程中的具体应用研究[J].城市建筑,2014,01(8):

[2]光洪祥.水利工程中防渗施工的要点分析[J].科技创新与应用,2016,15:201.

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