劉春蘭
(開縣三匯水庫管理處 重慶 開縣 405413)
淺析水利工程中防滲施工技術的應用
劉春蘭
(開縣三匯水庫管理處重慶開縣405413)
水利工程項目作為利國利民的一個大工程,其質量管理極為關鍵,尤其是針對當前水利工程項目常發的一些質量問題而言,加強其質量控制更為重要。在這些質量問題中,滲漏問題可以說是最為典型的一種,也是危害極為嚴重的一種,針對滲漏問題而言,在施工中必須加強對于防滲漏施工技術的研究和控制。本文就重點針對水利工程中的滲漏問題和防滲漏施工技術進行了相關探討。
水利工程;防滲;施工技術;應用
水利工程作為人們正常生活的安全保障,事關國計民生,在當前的社會局勢下,受到廣泛關注。為我國水利工程更好更快地發展,必須從根本上杜絕滲漏事故的發生,本文旨在闡述防滲技術的應用,并提出有針對性的解決措施。
在水利工程的施工過程中,若是防滲施工技術不到位,極易導致工程出現滲漏問題。從根本上來說,不論是在施工過程中因為施工裂縫等問題的出現而導致的滲漏,還是在后期的使用中出現的滲漏,都是因為防滲技術操作不到位引起的。
1.1施工因素
在水利工程的施工中,施工技術是影響其工程質量必不可少的因素之一,也是對于滲漏問題出現應該負主要責任的一個因素,并且這種施工因素其實主要就是針對于防滲技術的實施本身而言的,即防滲技術的應用過程中存在操作不當或者其它問題導致其無法達到應有的目標,滲漏技術的實施受到影響。
1.2施工材料
此外,在水利工程中,施工材料是導致其防滲施工技術受到影響的重要因素,尤其是防滲技術施工中會應用到的一些混凝土材料和防滲墻原材料,其材料自身的質量極為重要,很多滲漏問題的出現正是因為這種材料問題所導致的,不僅僅是材料的強度影響,很多其他的指標也是極為重要的,尤其是和水相關的一些指標更是能夠在較大程度上影響到水利工程的防滲效果。
1.3后期使用
在目前的水利工程項目完成后,其后期的使用過程中也會導致出現大面積的滲漏,基于這一問題來看,結構的施工建設也是極為重要的,并且作為整個水利工程項目的主體部分,結構的穩定性和強度也決定著整個水利工程項目的實施水平,當然,除了結構施工之外,很多其它的相關施工技術也會影響到防滲的效果。
2.1出現大面積滲水
通常來說,水利工程的底板位置經常會出現滲水的問題,造成這一問題的主要原因在于基坑的降水已突破標準要求,位于墊層以下,如果施工達不到預期設計要求或者受其他因素影響,都會造成排水堵塞以及機械出現故障等多方面問題發生,從而導致基坑水位上漲并高于墊層,淹沒墊層。此外,在實際施工過程中,如果盲目追求工期進度,不惜在有水環境下進行施工建設,極其容易形成大面積滲水。如果在進行澆筑混凝土過程中,混凝土的攪拌達不到使用標準,比較攪拌不均勻以及振動不密實等,會導致混凝土質量的縫隙加大,從而降低其強度,發生大面積滲水。
2.2施工縫發生滲水
在水利工程的施工過程中,要想保證施工工程的方便、快捷,則需要將工程分成若干個細小環節來分步進行,這就導致諸多小部分施工完畢之后會存在拼接縫,而混凝土拼接縫恰恰是最容易發生滲水的部位。在進行水利工程施工過程中,如果不能較好地固定住止水帶,將會發生中心偏移。混凝土的攪拌不均勻等也會導致變形縫發生。與此同時,材料的質量也是造成施工縫的主要原因,假如混凝土受到溫度因素的影響,熱脹冷縮,就會導致混凝土變形,產生裂縫,最后發生滲水現象。
3.1灌漿技術
目前,灌漿技術是水利工程施工階段中主要的防滲透技術之一,其主要是依賴氣壓或者液壓,把泥漿等能夠固化的材料送到地下中,以用于改善地下層的性質,提升其防滲能力。一般而言,灌漿技術主要包含以下幾種:
3.1.1土壩壩體劈裂灌漿技術
在水利工程實際施工階段,土壩壩體劈裂灌漿技術通常是用于解決土壩壩體存在的滲透問題。該技術是借助于土壩壩體本身的應力規律,沿著土壩壩體自身軸線來布置孔洞,然后利用漿泵將漿液緩慢地灌到孔洞內。該灌漿技術能夠使土壩壩體與泥漿之間互相擠壓以便于改善滲透問題,也能夠改善壩體的應力規律,使土壩壩體更加地穩固。而在使用該灌漿技術時,還應該根據土壩壩體自身的條件與出現的裂縫實際情況來選擇針對性較強的解決方案。如果壩體的裂縫是均勻分布在某些區域,可以選擇對部分區域進行灌漿的方式來進行處理;如果壩體自身的施工質量較差,還有很多種裂縫,則需要選擇全線劈裂式灌漿技術來處理。而目前,在水利工程實際施工環節,該灌漿技術還是得到了廣泛的使用。就其應用效果來說,該灌漿技術的防滲效果較好,也能提升土壩壩體自身的嚴密性。
3.1.2高壓噴射灌漿技術
在水利工程實際施工過程中,高壓噴射式灌漿技術主要是利用鉆桿端部的噴嘴噴射出的高壓泥漿,與土體進行混合均勻之后構成一道水泥加固體(具體流程如圖1)。而在高壓噴射環節中,漿液或水從高壓噴嘴中沖擊到土層,使泥漿與土層進行充分融合,進而在土體中構成凝固體。而依據噴射方式的差異性,該灌漿技術能夠分為擺噴灌漿技術、定噴灌漿技術、旋噴灌漿技術等。在水利工程目前的施工階段中,應用較為廣泛的就是旋噴高壓灌漿技術,其通常應用在粉土、流塑、淤泥、黃土、軟塑、可塑性黏土等土質中。然而,在選擇高壓旋噴灌漿技術時,假如土層中塊石粒的直徑過大,水流速度過快或存在較多雜物時,都要提前先做噴射試驗,以判斷高壓噴射灌漿技術是否適用。此外,該灌漿技術還具有強可控性、強連接性、施工較為靈活等優勢,但該灌漿技術對土層的要求也比較高,因而,在選擇時需要經過慎重考慮。

圖1 高壓噴射灌漿流程圖
3.1.3控制灌漿技術
就目前而言,控制灌漿技術還屬于一項很先進的防滲技術,其主要是對傳統形式灌漿技術的改進。通常情況下,控制灌漿技術所需要的施工材料還是水泥,并根據當地實際的地質條件,選擇具有針對性的施工材料來做輔助性施工材料。而根據地質環境的差異性,適當地加入一些砂、纖維、泥漿等材料,進而改善泥漿的性質,增強施工材料的抵抗沖擊性能,提升水利工程的防滲效果。同時,該灌漿技術還能夠有效控制泥漿的擴張現象,其防滲透效果也是非常好的。目前,控制灌漿技術主要廣泛應用在堤壩、圍堰、壩體當中,也能很好地解決大空洞與高水流高流速狀況下的出現的滲透問題。
3.2防滲墻技術防滲墻施工技術也是目前水利工程施工階段中常常會用到的防滲透技術,一般情況下,其墻體厚度比較小且柔性也較高。
因此,當水利工程受到了雨水侵蝕時,防滲墻的主要功能之一就是防止雨水侵蝕堤壩。但是,因為現階段防滲墻的施工成本比較高,因而,施工企業需要引進新型施工技術,增加防滲墻施工所選擇的材料類別,以縮減防滲墻的施工成本。而現階段,防滲墻技術主要包含以下幾種:
3.2.1單薄抓斗
在進行防滲設置中,單薄抓斗主要采用砂土、鵝卵以及粘土等顆粒,并確保含量符合標準,此種方法特點突出。目前,較為普遍的單薄抓斗寬度約為30cm,在挖槽掘進的時候,通過挖掘泥漿而保護槽壁,并且在挖掘過程中,及時對其進行混凝土澆筑。目前,防滲墻的深度少則幾米,多則幾十米,但是具體情況要具體分析,通過實際調查對其進行合理布設,當前見到的最深防滲墻深約40m。
3.2.2多頭深拌
在粘土砂土等直徑不大于5cm的沙礫混合土體中,要使用多頭攪拌方法對其進行混凝土的攪拌,水泥漿噴射在土體內部進行,均勻攪拌,將水泥土體充分拌合,從而形成性能良好的復合地基,凝固成所需要的復合水泥樁,形成性能良好的防滲墻體。多頭深拌施工,不僅能夠有利于工程的順利進行,還可以在一定程度上降低其造價成本,創造良好的社會經濟效益,是一個非常有潛力的防滲墻施工技術。
3.2.3鏈斗法
在實際施工過程中,鏈斗法主要通過鏈斗開槽機進行取土,在此過程中必須要控制好排樁下放的深度,并且要求開槽機勻速運行,從而有效的進行挖掘,灌注混凝土,從而完成防滲墻體的施工。
綜上所述,水利工程在我國占著重要地位,而在不同的地方所建筑的水利工程的結構和其主要的功能就會不同,因此要求我國相關部門根據我國不同地區水利工程造成滲漏的原因來研究出更多水利工程防滲技術,對癥下藥,只有這樣才能不斷的提高水利工程的使用效果,并增長其使用年限。
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2015-9-8
劉春蘭(1963-),女,中級工程師,大學專科,主要從事水利工程管理工作。