探析水利工程防渗处理技术论文_肖银平

探析水利工程防渗处理技术论文_肖银平

北京泽通水务建设有限公司 北京 101100

摘要:在水利工程建设中,渗漏问题一直是困扰施工人员的难题之一。现阶段水利工程建设中,一些新工艺、新材料的应用,虽然在一定程度上解决了一部分渗漏问题,但是在实际施工中,渗漏现象依旧存在,必须引起人们的高度重视。?本文主要探讨了水利工程防渗处理施工技术。

关键词:水利工程;防渗处理;施工技术

水利工程中的防渗技术比较复杂,工程中许多地方都会应用到防渗技术,所以对各种防渗技术进行系统性的研究非常必要。

1水利工程渗水的形成原因

1.1施工缝造成的渗水

一般的水利工程的施工面积都很大,所以为了降低施工难度通常都将混凝土分划成几个小的区域,而在这些区域之间会产生缝隙,这些缝隙很容易出现渗水的现象。另外,在水利工程的建设过程中,还会出现模板的支撑不稳固的问题,这很容易造成跑浆的现象,从而出现缝隙渗水。

1.2存在过水通道

水利工程渗透情况,与水头高低、通道大小两方面因素成正比例关系。经过大量实践表明,一般在裂缝中产生较大渗漏的情况,都是由于裂缝和水库之间是内外相通、且具备一定开度。而不与水库及外界相通,或者已经被填充密实的裂隙、溶洞等,不会造成过于严重的漏水问题。

1.3建筑变形引起的渗水

水利工程建筑变形原因主要有人为原因和自然原因两方面。人为原因主要在水利施工过程中缺乏有效的监督机制,使在水利施工中使用的材料质量较差或出现偷工减料的情况,从而导致水利工程投入使用中发生变形,引起渗漏。自然原因主要因为水利工程长期受到流水侵蚀或者地质灾害的影响,使水利工程的止水带发生位移,从而导致水利建筑发生变形而引起渗漏。

1.4大面积渗水现象

一般在水工建筑物中比较容易出现大面积渗水的地区就是底板,这是由于在施工时基面周围的基坑没有达到要求,所以排水能力比较差,一旦遇到强降水天气、机械故障或者是停电,就不能及时的将基坑中的水排出,一旦水面上涨,就会将垫层淹没,从而造成底板出现大面积的渗水。另外,在建设水利工程时,如果混凝土还没有搅拌均匀就进行灌注,很容易出现大的空隙,这也会造成大面积的渗水现象。

2水利工程中防渗施工技术

2.1灌浆防渗技术

灌浆防渗技术主要是依靠气压或者液压,将水泥浆等能够固化的浆液送入到地层当中,以改善地层的物理力学性质,提高地层的防水抗渗能力。在水利工程中通常应用的是坝体劈裂灌浆、高压喷射灌浆、坝基砾石层防渗帷幕灌浆等。

(1)土坝坝体劈裂式灌浆是运用坝体应力分布规律,用一定的灌浆压力,将坝体沿坝轴线方向劈裂,同时灌注合适的泥浆,形成铅直连续的防渗泥墙,从而堵塞漏洞、裂缝或切断软弱层,提高坝体的防渗能力,并通过浆、坝互压和湿陷,使坝体内部应力重分布,提高坝体变形稳定性。针对裂缝的局部灌浆,在可能有裂缝的区域,均匀布置类似固结灌浆的灌浆孔群;对坝体施工质量差,甚至出现上下游贯通的横缝,一般应做全线的劈裂灌浆。

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(2)高压喷射灌浆。该方法是水利工程防渗处理中应用范围最广的一种施工技术,它的基本原理如下:利用压缩空气将预先制备好的特定浆液喷射到土层当中,借助浆液巨大的冲击力作用,使土层当中比较软弱的部分全部被浆液占据,当浆液固化之后,便会与原本的土层形成一种特殊的耐水固体物。

(3)卵砾石层防渗帷幕灌浆。卵砾石层的防渗帷幕灌浆大都采用粘土为主加少量水泥的混合浆液进行灌注,不同于在岩石中灌浆。 卵砾石层灌浆难以形成自立的钻孔,故常采用套阀式灌浆、循环钻灌阀跟管灌浆、打管灌浆的方法。 因受地质条件的限制,不能有效控制浆液的填充范围,为达到相对较高的防渗标准,常需采用 3 排以上的灌浆孔。 随着防渗墙技术的日益成熟,目前较少采用该方法,仅用于当灌浆作为补充勘探的手段,同时兼顾防渗处理,可以更加准确地针对发生集中渗漏的地点,通过少量的灌浆使问题得到解决的情况下。

2.2防渗墙施工技术

(1)多头深层搅拌水泥成墙工艺。这一技术最终形成的是水泥土防渗墙。该技术采用多头深层搅拌桩机进行多头钻进,在搅拌过程中使水泥浆液和土体充分搅拌混合,使其凝固成水泥土桩。这一工艺的主要优点是造价成本低,施工便捷,泥浆不会造成对水系的污染。经测算,这一工艺制成的水泥土防渗墙渗透系数低于10cm/s,抗压强度大于0.3MPa,最大成墙深度22m,效果良好,质量可靠,是一种兼具经济性与实用性的水利工程防渗技术。

(2)薄型抓斗成墙工艺。在防渗墙的处理办法中,薄型抓斗可以用于在砂土、粘土以及卵石及砂砾含量、粒径均在一定的范围中、这样的情况时适合采用此方法。通常薄型抓斗的宽度为30厘米,其成墙工艺是指在进行挖土开槽的时候,采取泥浆来护壁,同时进行塑性混凝土的浇筑,最大防渗墙的成墙深度可以达到四十米。

(3)链斗法成墙工艺。链斗法成墙工艺是主要是由链斗式开槽机排桩上的旋转链斗取土的同时,将斜放的排桩下放到成墙的深度,与此同时,开槽机前进,开挖沟槽,并其进行泥浆护壁。链斗式开槽机的开槽宽度为16 到50 厘米,深度可以达到10 到15 米,适用于粘土、砂土以及粒径小于槽厚的并且含量小于百分之三十的砂砾石地层。

(4)锯槽法成墙工艺。这一方法是在水利工程的壁上开槽灌注泥浆进行防渗处理。具体施工工艺是先在水利工程的壁上进行导孔作业,再调整锯槽机角度和方向,以0.8-1.5m/h的作业速度匀速运行,将先导孔切割成槽。利用钻头循环将切割下来的土体排出,向槽内灌注泥浆。一般来说,最终成型的塑性混凝土防渗墙体宽度在25-30cm之间。

2.3堵漏施工技术

(1)点渗水。结构基面局部出现点渗,应选择堵漏材料,一般混凝土结构基面涂刮刚性材料.当结构已有刚性材料防水层或水泥砂浆找平层的基面,可用柔性防水涂料,使渗水部位形成堵、涂、抹的防水层,增加结构抗渗性能。

(2)大面积渗水堵漏。如果出现大面积渗水情况时,对其进行整块处理防渗效果不佳,因而可以将渗水区域划分成小单元,根据每个单元的实际情况进行分单元处理。具体而言,先采用注浆处理的方式,对渗水量较大单元的进行修复。待渗水量被控制住之后,小面积的渗水就可以采取涂抹柔性防水材料的方式处理。通过多次涂抹,反复循环,就能解决大面积渗水的问题。

(3)变形缝渗水。变形缝渗水处理是“堵、注、嵌、涂、抹”综合处理施工方法。工序多.技术性强.各个环节一环扣一环。既连续又间断,整治后形成一个完整封闭的整体。其中有两点容易被人们忽视:①缝中央要粘隔离层,使防水层与基面间形成隔离状态,以便应力扩散,同时又加宽了防水层变形幅度,使防水层避免产生过大变形应力,以利适应结构变形需要。②最后工序抹水泥砂浆保护层,应在变形缝中央放置木板条以防砂浆保护层产生不规则裂纹。

2.4堤坝防渗处理

为了解决病险堤坝的除险加固问题,自从我国发展起来以后就开始研究和引进外国的先进技术,使的我国在这方面有了新的突破,现在防渗处理一般使用灌浆或防渗墙措施来处理渗透或降低浸润线,防滑桩和压重等比较常见,这样方法的安全性很高,滑坡在处理过程中也是比较复杂的,所以解决方法就是降低坝体浸润线或提高土体强度指标,随着科技的进步,使用的材料也在发生的质的改变,土工膜或复合土工膜防渗和用加筋材料提高土体稳定性得到越来越广泛的应用,对坝基渗漏的处理一般依据上下游的原则进行工作。

3结语

防渗施工技术处理的好坏直接影响到整个水利工程施工的质量,所以我们要在施工过程中不断改进渗透病害的处理方法,从而提高水利工程的质量和性能,延长其使用寿命。

参考文献:

[1]曾小芳.水利工程防渗处理施工技术应用实践研究[J].科技与企业,2015(7):134.

[2]姚静,张宏宇.水利工程防渗处理施工技术探讨[J].科学与财富,2015(7):39.

[3]马学刚.试论水利工程防渗处理施工技术要点[J].工程技术,2015(9):139.

论文作者:肖银平

论文发表刊物:《防护工程》2018年第6期

论文发表时间:2018/7/11

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