水利工程水库防渗技术探讨论文_王潋辉

水利工程水库防渗技术探讨论文_王潋辉

福建省峻城建设发展有限公司 福建仙游 351200

摘要:为了将我国现有的水资源进行充分的利用,近年来我国正不断修建水利工程,这极大的推动了各个行业以及整个社会的发展。但水利工程的建设是一个极为复杂的过程,其中涉及到多项问题,其中就包括水库渗漏问题。渗漏会严重影响水利工程的质量,甚至带来较为严重的安全隐患,对于这一问题的预防,需要在工程建设期间采用水库防渗技术做好防渗工作。

关键词:水利工程;水库;防渗技术

引言

水利工程建设能够起到抗洪防灾的作用,同时提高水资源的利用率,是一项重要的民生工程。在水利工程的建设过程中,水库防渗技术是最为关键性的技术之一,根据工程的特点选用最为合理的水库防渗技术是延长水利工程的使用寿命,提高工程安全性的重要举措。

一、水利工程中导致渗水的主要因素

(一)地形和岩层因素

水库渗漏指的是在蓄水后,水库中的水从各个孔洞、裂缝、断层中逐渐向外渗漏,这极大的影响了水利工程的效益,同时也形成了严重的安全隐患。水库渗漏现象与地形和岩层等因素有很强的关联。如水库处在平原地区的河流发育地段,且地块单薄,或处在基岩山区的河谷极弯处,则很有可能出现渗漏的问题。另外,水库所在地的岩层如为隔水岩层,则能够在一定程度上起到防渗的作用,但如果为透水岩层,则容易发生渗漏。

(二)穿墙管引起的渗水

一些性质较为特殊的水利工程在建设过程中需要运用到大量的水管和电管,在施工过程中,需要将这些管道与水利工程的主体连接起来,而如果管道与工程的连接不紧密,或管道与管道间的连接不密实,就会导致渗水。此外,如在施工的混凝土浇筑环节,没有将混凝土原材料捣碎,则会导致浇筑面呈现出蜂窝状,这样也会加大渗水的几率。

(三)止水带偏离

如止水带不牢固且没有处在中心位置上,则会影响混凝土的密实程度,从而同样导致蜂窝面的出现,最后出现渗水问题。

(四)基坑水位上涨

在一些水利工程中,常会出现十分严重的大面积渗水现象,渗水的部位主要出现在底板,导致这一问题的原因是由于基坑的降水量没有达到相应水平,排水能力不足,这时如出现一些特殊情况,如遭遇暴雨、机械故障或断电,则会导致基坑的水位上涨,将垫层淹没。这时为了在预定的期限内完成工程建设任务,部分施工单位会带水作业,在这样的情况下灌注混凝土,会在后期出现严重的渗水情况。

二、水利工程防渗处理施工技术

(一)高压喷射灌浆

高压喷射灌浆是一种采用高压水或高压浆液形成高速喷射流束,从而能够切割、破碎土地后以水泥基质冲填其中,形成板桩凝结体,从而达到提高地籍承载能力或者防渗能力的技术。

准备阶段:灌浆前先准备好高压喷射灌浆的必备的施工机具,例如,高压泵、注浆管、流量计、喷嘴、空气压缩机等。同时需要准备施工原料。高压喷射灌浆的主要原材料为纯水泥,该水泥要求强度至少为32.5 的新鲜无结块的普通水泥。喷灌时水灰比一般为1:1。施工阶段:正式施工前先做好场地平整工作,做好钻机定位、排水沟的开挖等工作。然后是钻孔。钻孔定位后,利用特种钻杆在设计孔位钻孔利用利用原浆固壁至设计高程,设计孔位与实施孔位的偏差应小于5 厘米。接着是在地面上进水、气试喷后下管至设计深度,调整喷射轴线方向呈折线型(折线的轴线与高喷灌浆钻孔的轴线的夹角为15 度[1])。

应注意问题:在高压喷射灌浆需要注意以下问题:第一,高压喷射注浆作业开始前,应选择地质条件具有代表性的段区,并按室内试验选定的配合比进行高压喷射注浆的工艺试验,已选定布孔方式、孔距、排距和孔深以及喷射流量、压力、旋转速度和提升速度等工艺参数。第二,钻孔过程中,在漏水量的地段,在喷射灌浆之前,先回填有及配的砾石、砂、粘土,使该地层的大孔隙减少后,在灌浆注浆稳定性浆液后再进行喷射。第三,喷射中断。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在喷射过程中,因故中断,中断时间超过30 分钟,准确记录中断位置,复喷时,浆喷杆下中断处以下30~ 50厘米复喷搭接,如喷杆下不到位,必须采取扫孔,再进行喷射的措施。喷射过程中,发现喷嘴被堵等现象时,立即取出喷具处理畅通后,将喷具插入已喷段内30~ 50 以上进行重新喷射。第四,遇浆耗量大,孔口不返浆或返浆浓度偏低的孔,可采取下述措施进行处理:先静喷及加浓浆液,直至孔口返浆正常才开始旋转(摆动)与提升喷具。

(二)帷幕灌浆施工工艺

帷幕灌浆是把一定配合比的具有流动性和胶凝性的浆液,通过钻孔压入岩层裂隙中,经胶结硬化后提高岩基的强度,改善岩基的整体性和抗渗性。卵砾石层的防渗帷幕灌浆大都采用黏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。帷幕灌浆孔宜采用回转式和金刚钻头钻进。孔位与设计孔位的偏差不得>10cm,孔深应符合设计规定。采用自上而下分段灌浆法或孔口封闭灌浆法进行帷幕灌浆[2]。采用自上而下分段灌浆法时先导孔仍应自上而下分段进行压水试验。各次序灌浆孔在灌浆前全孔应进行一次钻孔冲洗和裂隙冲洗。除孔底段外,各灌浆段在灌浆前可不进行裂隙冲洗和简易压水。一排相邻的两个次序孔之间,以及后序排的第一次序孔与其相邻部位前序排的最后次序孔之间,在岩石中钻孔灌浆的高差不得<12cm。

(三)防渗墙处理方法

(1)射水法

射水法成墙工艺适用于粘土、砂土和粒径小于100mm的砂砾石地层中。射水法成墙工艺主要用到了造孔机、混凝土搅拌机和浇注机三种设备。其中造孔机主要是通过自身内部的成型器喷射出高速水流并切割或破碎土层,造孔机内成型器还通过采用泥浆护壁,正循环或反循环出渣的形式上下运动切割修整孔壁;浇注机主要是在槽孔形成后将混凝土或塑性混凝土浇筑于槽孔内,使之形成厚为0.22mm~0.45mm,深度可达30m,成墙垂直精度可达1/300的薄壁防渗墙。此法在1998年洪灾后的水利工程修建中被广泛地应用且取得较好的经济效益。

(2)薄型抓斗

薄型抓斗主要适用于粘土、砂土及卵石和砂砾的含量与粒径在一定范围内的土层中。挖土开槽用的薄型抓斗宽度一般为0.3m。薄型抓斗成墙工艺主要指在其挖土开槽时采取泥浆护壁,并同时浇筑塑性混凝土或自凝灰浆形成最大成墙深度可达40m的薄壁防渗墙[3]。

(3)锯槽法

锯槽法成墙工艺主要是指锯槽机的刀杆在先导孔中以一定的倾角进行上下反复切割运动并向前移动开槽,采用泥浆护壁,正循环或反循环对切割下来的土体进行排渣,同时在已形成的孔槽内注入塑性混凝土,形成宽度在0.2m~0.3m的防渗墙体,达到防渗目的。锯槽机是由行走底盘、电气控制系统、排渣系统、动力及传动系统、起重设施、刀杆及支架加压系统组成。锯槽法具有不间断成槽、质量好、墙体连续、成墙深等优点。

(4)链斗法

链斗法成墙工艺主要是指通过链斗式开槽机排桩上的旋转链斗取土,同时下放排桩于成墙深度,再通过挖槽机向前移动挖槽(开槽宽度为16cm~50cm,深度可达10m~15m),并采用泥浆护壁,浇注混凝土形成防渗墙体[4]。

三、结语

综上所述,在水利工程建设过程中做好水库的防渗工作是极为必要的,这也是发挥水利工程效用的关键所在。但水库防渗技术的选用需要考虑到工程的各项特点和渗漏因素,并采取较为复杂的防渗手段,因此还需施工人员和技术人员做好对施工技术的分析,确保水库防渗技术真正发挥作用,保证工程建设质量,发挥其社会效用。

参考文献

[1]敬海峰,王宝,韩雪东.水利工程防渗处理施工技术应用的探析[J].黑龙江科技信息,2010(9).

[2]韩旭光.水利工程防渗处理施工技术应用探析[J].中国新技术新产品, 2010,(03) .

[3]门学超,刘家威,孙冲.关于水利水电建筑工程施工技术的探讨[J].城市建设,2010(16).

[4]张伟.水利工程中防渗施工工艺探讨[J].科技风,2010,(10) .

论文作者:王潋辉

论文发表刊物:《基层建设》2018年第7期

论文发表时间:2018/5/24

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