劉欽壽
摘要:隨著經濟社會的快速發展,我國水利事業獲得了迅猛發展。在水利事業的推動下我國水利工程施工技術也取得了明顯進步。在水利施工過程中,防滲技術是重點,做好防滲工作是水利工程質量的前提。本文將結合我國水利工程防滲施工中的難題來詳細論述防滲施工技術。
關鍵詞:水利工程;防滲;施工技術;分析
1.水利工程施工中的防滲處理技術概述
水利工程與其他建筑物有所不同,除了對地基變形及穩定性等常見問題有所要求外,尤其要考慮滲漏問題。由水利工程滲漏造成的損失不僅是經濟上的,而且對工程安全影響重大。根據國內外的諸多事故經驗,水利工程的破壞,并不僅是其建筑自身或者地基的強度問題,大多是由于地基巖土沒有發揮抵擋水滲漏的作用。一般在水利工程的壩基與兩岸山體中產生滲漏主要有兩方面原因:一是水庫的蓄水形成過大水壓力;二是存在過水通道。水利工程滲透情況,與水頭高低、通道大小兩方面因素成正比例關系。經過大量實踐表明,一般在裂縫中產生較大滲漏的情況,都是由于裂縫和水庫之間是內外相通、且具備一定開度。而不與水庫及外界相通,或者已經被填充密實的裂隙、溶洞等,不會造成過于嚴重的漏水問題。因此,在對嚴重漏水進行分析的過程中,既要查明水利工程地址巖石內是否存在裂縫、斷層、溶蝕等問題,還要對其填充情況進行詳細的檢查與勘探,最后再盡可能將水利工程的選址定在工程地質問題較小、滲水量少的地區。另外,很多水利工程的選址,由于地質條件的不同,均存在不同程度的地質缺陷,尤其是對病險水庫的處理工程中,大多數是由于地質缺陷而造成的滲漏。水利工程的防滲處理,應根據不同工程的實際情況而選取技術,真正做到因地制宜。
2.水利工程形成滲水的原因
2.1大面積的滲水水利工程的地板,易于出現較大范圍的滲水現象,主要的原因是由于基面周圍的基坑施工未達標,排水的能力差,在遭遇較強的降雨天氣之時,出現停電或者是機械故障之時,基坑中的水就無法得到及時的排出,引發水面上漲,然后就淹沒墊層,進而造成底板的大面積出現透水。加上在工程的建設施工階段,進行灌注時,混凝土的攪拌不均以致于存在空隙,也會造成大面積的滲水現象。
2.2施工縫的劃分為方便施工,在施工的面積較大時,將混凝土的施工分成幾個小的單元,這些小單元間的縫隙均是極易出現滲水的。此外,在施工的過程中,模板的支撐不牢,易造成跑漿,出現蜂窩的麻面,也會引起縫隙的滲水。
2.3變形縫當出現變形縫時,應采用注、堵、抹涂等方式進行有效處理,工序較多,技術性也比較強,各環節緊密相連,形成完整的封閉整體。在處理變形縫的防滲過程中,應注意兩個方面,首先是縫的中間需粘隔離層,使基面間與防水層之間形成隔離的狀態,有助于應力的擴散;同時又使防水層產生過大的變形應力,還可以適應結構的變形需要。其次,在最后工序進行水泥砂漿的涂抹保護層時,應該將木板條放在變形縫的中間位置,這樣可以有效的預防砂漿的保護層避免出現裂紋。
3.水利工程防滲施工技術措施
3.1土石壩體中的防滲施工技術
(1)混凝土防滲墻施工技術
混凝土防滲墻施工技術能夠對防滲墻的厚度進行比較有效的控制,而且墻段的結合比較緊湊、密實,具有較高的安全性和可靠性,不但可以對堤防地基進行永久性的防滲施工,還可以對發生滲漏的堤防工程進行防滲堵漏處理。混凝土防滲墻施工技術可分為淺薄型和深厚型兩種。淺薄型混凝土防滲墻施工技術,防滲墻的深度范圍通常控制在10~20m內,最深可達30m,通常適用于對壩基厚度在30m以內且水頭較小的土石壩堤防工程進行防滲施工。深厚型混凝土防滲墻施工技術,通常用于承受水頭在20m以上,墻深超過30m的大壩及險要地段的堤防防滲施工。
(2)高壓噴射灌漿施工技術
通過高壓水泥漿液射流沖擊破壞被灌地層結構,使水泥漿液與被灌地層土顆粒摻混,形成壁狀固結體而起防滲作用。施工時,先要用鉆孔機進行鉆孔,接著再將灌漿管放進灌漿部位,并通過灌漿管上的噴頭把高壓漿液對著土層進行噴射,通過對土層的切割與攪拌,使土層的結構被改變并和漿液混合成為一種新的凝結體。根據被灌地層結構和防滲要求不同,又分為定噴、擺噴和旋噴。旋噴通常用來對地基進行加固,以提高地基的抗變形能力,從而減少地基由于變形、破壞而發生滲漏的現象。定噴和擺噴則主要用于對地基進行防滲,以提高壩體邊坡的穩定性。
(3)壩體劈裂灌漿施工技術
運用壩體應力分布規律,用一定的灌漿壓力,將壩體沿壩軸線方向劈裂,同時灌注合適的泥漿,形成鉛直連續的防滲泥墻,從而堵塞漏洞、裂縫或切斷軟弱層,提高壩體的防滲能力。并通過漿、壩互壓和濕陷,使壩體內部應力重分布,提高壩體變形穩定性。施工時,要先沿著堤壩的軸線進行布孔,然后通過灌漿的壓力來劈裂壩體,再進行強制灌漿從而形成防滲體。劈裂灌漿防滲施工技術能夠同時將壩體內部的裂縫、孔洞等缺陷進行消除,使堤壩壩體的整體防滲性能得到增強。
(4)控制性灌漿施工技術
控制性灌漿是近年來提出的一種改進型灌漿工藝,是對傳統灌漿工藝的一種調整,通過控制漿液壓力和流量,在保證質量和效果的前提下,有效控制灌漿范圍,節約時間和投資。
3.2混凝土壩工程
混凝土壩是一種通過混凝土的澆筑、碾壓、裝配等方式修筑成堤壩的工程。混凝土壩工程主要由地基開挖處理與混凝土大壩修筑兩部分組成。工序方面,主要包含了施工前的準備、水流控制、地基的處理、混凝土大壩修筑、金屬結構安裝等。混凝土壩是最容易產生滲漏的工程部位,所以在工程施工要特別的注意。
首先,在混凝土壩施工中對基體洞穴采用有效的封堵措施。混凝土壩在抹灰工程施工前,要對堤壩基體進行仔細的檢查,找出縫隙、洞穴進行封堵。如果局部出現不平整的現象,可以通過1:3的水泥砂漿作為找平層,給予找平。如果找平層太厚,就需要采取分層找平的施工方法避免出現裂縫,甚至需要通過鋼筋網或者網格布等抗裂材料以提高抗裂的效果,保證縫隙、洞穴的封堵符合標準。
其次,在混凝土壩施工中對抹灰層做好裂縫控制。水利工程混凝土壩的抹灰層施工質量會影響到整個工程裂縫控制。保證抹灰層的施工質量,應該做到以下幾點。抹灰前要對混凝土壩基體進行基層處理,對抹灰層厚度較大的地方要進行分層施工;在施工中,最好添加杜拉纖維用于抗裂,添加量為每方一公斤左右。在水泥砂漿中加入杜拉纖維,均勻攪拌三分鐘以后,出槽后的纖維均勻分散,砂漿有較強的粘合力,體積較小,容易和砂漿材料混合。
最后,水利工程混凝土施工溫度的控制。為了有效的防止裂縫,減輕溫度應力,可以通過控制溫度和改善約束條件兩個方面努力。在混凝土攪拌時用水把碎石冷卻,可以降低混凝土的澆筑溫度。在夏季澆筑混凝土時要減少澆筑厚度,利用澆筑層面進行散熱。還可以在混凝土中埋設冷卻管,通過輸入冷水降低內部的溫度。
4.結語
隨著我國水利事業的發展,水利工程技術取得了很大進步。在水利工程施工過程中加強水利防滲工作是保證水利工程質量的關鍵。在施工過程中,造成滲漏的主要原因是由于施工不規范造成的。我們要加強防滲工作,就必須要針對上文提到的各個環節進行精細化管理,針對施工過程中造成的滲漏的原因必須要高度重視。
參考文獻:
[1]曲冬梅于坤.水利工程防滲處理技術的應用探析.科技與企業,2013(2).
[2]姜文洲.水利工程防滲技術處理探討.科技創新導報,2012(33).
[3]鄭國強《水利工程中堤壩防滲施工技術》[J].中小企業管理與科技2012(6)
[4]韓全《水利工程防滲施工技術探索》[J].中國新技術新產品2011(19)