中国水利水电第四工程局有限公司 青海西宁
摘要:时代的进步和发展,推动了科学技术水平的不断提升,在我国水利工程建设中应用了很多先进的科学技术,所以在很大程度上提升了水利工程建设的质量。此外,在水利工程建设中出现很多渗漏问题,直接影响整个水利工程建设的质量,导致建设工作无法顺利展开,所以针对水利工程存在的渗漏问题,在施工过程中合理应用各种防渗施工技术具有重要的意义。尤其是对地基以及坝体等部位的防渗处理中,可以采用多种技术联合应用的方法,进而达到比较理想的防渗效果。
关键词:水利工程;施工质量;防渗;处理技术
引言
防渗技术作为水利工程施工建设中的重点内容,对提高水利工程质量和安全具有重要意义,近年来,随着我国防渗技术在水利工程建设中的不断应用与完善,提高了水利工程对水资源利用率,减少了水资源浪费和地区供水不均等问题,在农田灌溉、防洪抗旱、南水北调等水利工程中发挥着重要作用。
1导致水利工程出现渗漏的主要因素
(1)施工缝导致的渗漏。
水利工程建设属于规模较大的工程,所以在施工过程中难度系数比较大,无法一次性浇筑,为提高工作效率,需进行分仓、跨仓浇筑,这样各仓号间裂缝很容易出现,导致渗漏现象发生,因此在进行下一仓浇筑时,应进行凿毛、冲毛、冲洗等。此外,混凝土模板连接不严密、支撑不牢固造成混凝土施工时漏浆现象,容易使混凝土表面出现蜂窝、麻面从而导致渗水。
(2)穿墙管导致的渗漏。
工程前期施工留下的各种穿线管或预埋件等,如振捣不密实造成麻面、蜂窝等状况,就留下渗漏隐患。
(3)大面积渗漏发生的原因。
大面积渗漏也是水利工程建设中常常出现的问题,造成大面积渗漏现象发生的原因主要是混凝土浇筑时,基坑内的水无法及时排出,水位淹没垫层的情况下,仍进行混凝土浇筑施工,导致混凝土含水量过大,工程质量不合格产生渗漏。此外混凝土浇筑搅拌不均匀或者浇筑时振捣密实,导致混凝土产生裂隙形成大面积渗漏。
2水利工程防渗施工处理技术应用要点
2.1水源信号跟踪技术
随着经济的不断发展,传统的施工方式效率已经不满足现阶段的施工要求,所以出现了一种新型的技术,即水源信号跟踪技术,该种技术是通过先进的技术对水源进行追踪,制定具有针对性的防渗技术。在此技术中需要分析的是水声信道加扰技术。该项技术的本质是随机序列。水声信号进行传输时,当检测到相关信号时,需要插入导频来进行跟踪,然后对渗透点的位置进行分析,该种技术的应用十分关键,同时效率也非常高,有成为未来水利工程渗透检测的主要技术。
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2.2灌浆
土石坝坝体、坝基防渗处理中灌浆方法主要有均质土坝及宽心墙坝的坝体劈裂灌浆、高压喷射灌浆、坝基卵砾石层防渗帷幕灌浆等。
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。另外,坝体劈裂灌注后可通过浆与坝之间的互压和湿陷作用,使坝体内部应力重分布,同时提高坝体的变形稳定性。高压喷射灌浆主要用于均质土坝及宽心墙坝中。在使用高乐喷射灌浆方法时应根据坝体渗潜的貝体情况采取相应的防渗施工措施,如当坝体施工质最较差,甚至上下游之间出现贯通横缝现象时,应做全线的劈裂灌浆,而当坝体只是局部出现裂縫时,只需在可能有裂缝处均匀布置类似固结灌浆的灌浆孔群即可。
高压喷射灌浆防渗是借助于高压水泥浆液射流冲击破坏被灌地层结构,使水泥浆液与被灌地层土颗粒掺混,形成壁状固结体而起防渗作用。根据被灌地层结构和防渗要求不同,又分为定喷、摆喷和旋喷。这种防渗技术的优点就是实用的设备比较简单、效率快、原材料广泛、成本低,缺点是需要的机具较多、对地质条件要求高。
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及受地质条件限制不能将浆液的灌注范围有效的控制起来,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。为达到相对较高的防渗标准,常需采用3排以上的灌浆孔.
2.3混凝土防渗技术
混凝土防渗施工技术在水利工程建筑结构中较为常见,这种防渗技术可有效解决水利工程渗漏问题,通过在泄漏位置打孔,封闭环氧灌浆材料防止泥浆移出时隙,通过灌浆让氧树脂材料固化来保证水泥浆凝固时不完全从裂缝中流入,以此提高混凝土结构的稳定性,实现更好的混凝土结构效果,从根本上解决水利工程的渗漏问题,极大程度提高水利工程整体效率,增强水利工程施工质量。
2.4防渗墙
防渗墙是水利工程中应用较多的一项技术,防渗墙是在修建水利工程或者是有渗漏情况建筑物时有效防止地下水渗漏的重要手段,它在水利工程、地铁站和房建等基础处理领域应用广泛。防渗墙的设计首先要保证渗透系数最低值,其次要注意控制墙体防渗,墙体厚度要小,最后要具有较好的持久性和柔韧性。防渗墙施工工艺多样,各有特点,可以根据工程的需求采取不同方法。一般有、锯槽法多头深层搅拌水泥土、射水法链斗法、薄型抓斗和倒挂井法等成墙工艺。
锯槽法成墙工艺,在先导孔中,锯槽机的刀杆以一定的倾角一边作上下往复切割运动,一边以0.8~1.5m/h的速度(根据地层状况)向前移动开槽;被锯切割下来的土体可由反循环或正循环方式的排渣系统排出槽外,并采用泥浆护壁。浇筑塑性混凝土,形成宽度为0.2~0.3m的防渗墙体。锯槽机由行走底盘、动力及传动系统、刀杆及支架加压系统、排渣系统、起重设施及电气控制系统组成;传动方式有机械式与液压式2种。以不同规格的刀杆进行组合,开槽宽度可达0.2~0.5m、深度达到40m。锯槽机由行走底盘、动力及传动系统、刀杆及支架加压系统、排渣系统、起重设施及电气控制系统组成;传动方式有机械式与液压式2种。以不同规格的刀杆进行组合,开槽宽度可达0.2-0.5m、深度达到40m。锯槽法的优点是连续成槽、工效高、墙体连续、质量好,并且成墙深,适应于粘土、砂土和卵石粒径小于100mm的砂砾石地层;还可以采用自凝灰浆、固化灰浆形成不同强度和抗渗指标的防渗墙。
多头深层搅拌水泥土成墙工艺多头深层搅拌桩机一次多头钻进,把水泥浆喷入土体并搅拌,使土体与水泥浆液混合固结成一组水泥土桩,桩与桩搭接形成水泥土防渗墙,目前最大成墙深度为22m,水泥土渗透系数<10cm/s,抗压强度>0.3MPa。其优点是施工简单、无泥浆污染、造价较低,适用于粘土、砂土、淤泥和砂砾层(砂砾直径小于5cm)。实践证明,多头深层搅拌水泥土防渗墙防渗效果明显,方便施工,在地下防渗工程中质量可靠,投资最经济、最有效,具有一定发展前景。
射水法成墙则是利用造孔机成型器内喷嘴,射出高速水流切割土层,成型器上下运动切割修整孔壁,用泥浆护壁,循环出渣。槽孔形成后,浇筑水下混凝土或塑性混凝土,形成薄壁防渗墙。成墙厚度为0.22-0.45m,深度可达30m.成墙垂直精度可达1/300,适应于粘土、砂土和粒径小于100mm的砂砾石地层。
链斗法成墙工艺,由链斗式开槽机及其排桩上的旋转链斗移置土,同时将斜放的排桩下放到成墙深度,开槽机前进开挖沟槽,并采用泥浆护壁,其浇筑混凝土方法类似锯槽法。链斗式开槽机的开槽宽度为16-50cm,深度可达10-15m。适应于粘土、砂土和粒径小于槽厚的、含量小于30%的砂砾石地层。
薄型抓斗成墙工艺,采用斗宽薄型抓斗挖土开槽,泥浆护壁,从而形成浇筑塑性混凝土或用自凝灰浆形成薄壁防渗墙,最大成墙深度可达40m。适用于粘土、砂土及卵石和砂砾的含量与粒径在一定范围内的土层。
结束语
综上所述,保障水利工程发挥其社会价值,必须做好施工过程中的细节操作,防渗施工操作就是其中之一,需要结合具体工程实际,选择合理的防渗施工技术,每一种防渗技术都有其应用优势和劣势,所以需要结合水利工程实际合理选择,最终起到良好的防渗目的,保障国家财产安全以及人民生命安全。
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论文作者:朱艳玲,王永亮
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第34期
论文发表时间:2019/4/10
标签:防渗论文; 水利工程论文; 防渗墙论文; 技术论文; 混凝土论文; 开槽论文; 泥浆论文; 《建筑学研究前沿》2018年第34期论文;