商松濤 商瑋麗 王青
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如今,大部分渠道工程在實際施工時都會出現滲漏的問題,而這種滲漏問題不僅會導致水資源缺乏的狀況變得更加嚴重,甚至還會對社會整體經濟的發展產生直接影響。因此就需要將水利渠道工程當中經常出現的滲漏現象有針對性地進行解決,從而減少水資源嚴重浪費的現象[1]。
經過調查研究發現,由于我國的水利渠道工程年久失修且修筑時間較長,所以導致其在實際使用的過程中出現了不同程度的水資源滲漏問題。因此,水利工程建設發揮的作用就越來越明顯。在水利渠道施工的過程中,防滲技術是至關重要的一個部分,要科學、有效地使用防滲技術,這樣可以全面發揮我國水利渠道的自身作用,進而提高水利工程的施工效率和施工質量。在具體的施工中,要做好前期的工程準備工作,了解和掌握防滲技術的一些使用標準和要求,嚴格控制相關的施工質量,這樣在一定程度上確保水利工程渠道滲透施工的施工質量,達到較好的施工效果。
在水利工程的渠道施工過程中,要合理地進行防滲施工,這樣可以減少水利工程渠道出現滲漏的現象,保證水利工程有更高的建設質量,會延長水利工程的使用年限,推動我國經濟事業的不斷發展,確保人們的自身和財產安全,這是新時代下水利工程科學化發展的重要途徑,要合理選擇和使用防滲技術,促進水利工程行業的快速發展,提高施工過程的穩定性和安全性[2]。
水利工程建設中的混凝土材料會與土層中的酸性物質發生化學反應,時間一長就會對建筑中的混凝土結構產生腐蝕,降低水利工程的堅固程度,一般會出現結構破損甚至嚴重坍塌的現象,導致出現滲水漏水的問題。
凍脹引發的滲漏一般發生在冬季溫度過低的季節。冬季土壤中水分含量高,溫度過低,土壤中的水分就會結冰,就會產生凍脹現象,脹就意味著土壤的體積會變大,會沖擊水利工程的混凝土結構,久而久之,混凝土在凍脹現象的作用力下會出現移動,導致結構出現縫隙,就會產生滲水漏水的問題。
水利工程在施工階段由于施工人員的素質有限,對渠道施工沒有充分的重視,使得施工中埋下滲漏的安全隱患,嚴重時會導致安全事故的發生。其次,監督管理人員疏于管理,對施工中產生的問題沒有重視,對出現的事故沒有妥善處理,在這種情況下,施工過程中遺留下的安全隱患最容易造成滲水漏水的現象。
任何工程的建設都不能忽視后期的維護工作,水利工程渠道建設也不例外。水利工程的渠道防滲施工后,還要成立專門的維護管理部門,對工程中出現的問題及時發現及時補救,將損失降到最低。但是當前渠道建設中未將維護管理放在重要地位,導致渠道建設后期維護問題突出,不利于管理[3]。
開展施工時,需要使用不同類型的土質參與防滲工程的實施。如果遇到黏土和淤泥等部分,便需要使用多頭攪拌設備完成城墻的施工。該項技術的防滲墻深度最高可達22m,滲透系數為1.30MPa。結合我國土質類型的分布現狀,多頭攪拌工藝能夠廣泛應用于各個防滲施工項目中,最為明顯的優勢便是不會形成泥漿污染,能夠對環境起到一定的保護作用,符合當前水利項目的實施趨勢[4]。
粉煤灰是一種火山灰質材料,本身并無膠凝性能,在常溫下有水存在時,粉煤灰可以與水進行二次反應,生成難溶于水的水化硅酸鈣凝膠。粉煤灰中的主要礦物玻璃體降低了混凝土早期干燥收縮,提高了混凝土的密實性;微細顆粒填充了水泥顆粒間的空隙,增加了水泥膠體的密實度。
膜料渠道防滲技術根據字面意思很好理解,指的是將具有防水功能的膜料覆蓋在水利工程的施工面上,形成防水層,達到防滲的效果。首先,覆蓋膜料之前要保證覆蓋面的清潔,將覆蓋面的雜物、垃圾等清理干凈,同時還要保證覆蓋面的平整,避免膜料鋪設時產生過多的褶皺。鋪設人員要充分掌握此項技術的要點,在渠道施工鋪設膜料時應該預留出適當的褶皺,避免水巨大的作用力導致膜料破損而造成滲漏現象。膜料渠道防滲技術具有操作簡單、成本低、屬于新興的技術等優勢,但是該技術的防滲能力還有待加強,穩定性不夠。因此,在21世紀施工單位應該積極發展新興技術,努力克服其不足,發揮技術優勢,切實保障施工的質量。
混凝土防滲技術是渠道防滲施工中應用最為普遍的技術之一。具體的施工流程應包括:放樣、上方回填搗實、清理、鋪料澆筑、振搗、收面、養護。應用這種施工技術能夠獲得較好的耐久性與抗沖擊性。在施工的準備階段,混凝土配合比設計應確保滿足對強度、抗滲、抗凍、和易性的要求,滿足相關施工規范要求。對于渠基膨脹、沉陷問題的預防,可采用楔形板、肋梁板、中部加厚板。若是規模較小的渠道,則可考慮采用“U' 形、矩形渠槽的施工方式。若設計渠道流速在3-4m/s范圍,則混凝土澆筑厚度應控制在100mm 以上;若是流速為4-5m/s 范圍,厚度需確保在120mm以上。若水流含有砂石,應確保渠底板厚度達到120mm以上。具體施工中,模板安裝與渠道縱、寬的偏差距離需分別控制在+1cm、+3cm 以內,模板對角線長度差偏差值需小于0.7cm。在澆筑前應做好渠基的清理、濕潤,再鋪筑混凝土砂漿,每層的厚度應控制在10-20mm為宜。使用表面式振動器振搗時,需將振板行距重疊控制在80mm 左右。采用小型插入式振搗器進行振搗時,需將插入的深度控制在25cm 左右,并且插入下層混凝土的深度不能超過10cm。澆筑施工之后,要做好收面處理,尤其是細砂混凝土的收面,需反復進行三次以上,以確保較好的外觀質量。最后則是進行25d 左右的連續養護,期間應采用灑水、薄膜覆蓋等養護方式,確保混凝土表面處于較好的濕潤狀態。比如,在其他條件相同時,無凍脹地區的襯砌厚度要薄于有凍脹地區,采用預制安裝施工工藝的混凝土渠道的襯砌厚度,要小于現場澆筑的襯砌厚度[5]。
漿砌石襯砌防滲的好壞很大程度上取決于石塊間的填筑材料,石塊間空隙被填筑密實,那么漿砌石襯砌就具有很好的整體性、密實性和強度,可以防止滲水漏水,增加抵抗侵蝕的能力。土工膜是作為一種以高分子聚合物為基本原料的防水阻隔型材料,近些年來在渠道防滲方面得到了廣泛的應用。防滲渠道施工主要過程如下:土方開挖、地基處理、鋪設土工膜并焊接牢固、鋪設砂漿墊層、砌筑漿砌石襯砌或混凝土預制板[6]。
進行水利渠道施工時,首先需要科學處理地基問題,為后續的施工打好基礎。通常應先放樣,保證施工相關的設計樣圖與渠道的真實信息不會出現過大的偏差,此外還可同步搜集施工的相關信息。其次,需對地形情況進行更為深入的分析,由于不同區域的特征差異較大,一般施工人員可使用襯砌手段對渠道的地形進行勘察和分析。開挖首段通常較為堅硬,因此常使用回填方式先進行松土,然后將渠道平整后再實施后續的工程[7]。與開挖相比,后續的環節需要使用相對松散的手段,在開展施工前不但要對地面進行灑水來降低地基的堅硬程度,同時還需對土地進行穩固處理,這樣才能與襯砌結合實施[8]。
灌漿技術是當代水利工程渠道施工建設常用施工技術之一,防滲效果頗佳。第一,灌漿的壓力最高不可超過灌漿塞,在調整灌漿壓力時,須合理控制力度,根據實際施工情況準確計算壓力值,將注漿壓力控制在標準范圍內[9]。與此同時,要做好實驗測試工作,根據測試結果定期最適宜的注漿壓力[10]。在必要時刻,應正確采用分段升漿法和一次升漿法,相比之下,當施工期間的透水強度較大,存在斷裂狀況,則適用于分段升漿法;如果透水強度較弱,斷裂問題不是很嚴重,巖層硬度高,則適用于一次升漿法。第二,正確處理大量吸漿作業,將灌注漿的流量控制在標準范圍內,這樣方能確保漿液在灌注中能保持正常的流動。必要時刻,應正確使用降壓處理模式,通過降低壓力值來停止灌漿,當灌漿停止后,再將壓力值調整到標準數值,接著實施科學灌漿。第三,在正式灌漿前,施工技術人員應結合實際情況界定本工程灌漿次數和平均每次的灌漿量,對灌漿工作實施科學推進,促進每次灌漿的有序銜接,這樣方能為水利工程渠道整體施工質量提供充分的保障[11]。
防滲技術主要分灌漿和混凝土防滲兩種類型。其中灌漿防滲技術的使用成本較低,且實施速度更快。當前我國多數項目施工中均傾向于使用該種技術手段完成防滲工作。在灌漿防滲施工時,須堅持下述原則:①盡量從施工地區選擇和使用灌漿的土料,這樣不但能夠大幅節省工程的經濟成本,同時還可達到較好的環保效果,對自然資源的損害最小。②對堤壩空間結構開展深入分析,結合實際需求挖掘灌漿孔,科學設置主、副排孔之間的距離,從而降低堤壩內部的應力作用,提升整個水利項目的穩定性[12]。
作為目前一種比較常見的水利工程設施,渠道能夠起到較好的引水作用,為農業提供源源不斷的灌溉水源,具有重要的現實價值。單從渠道來看,要時刻關注日常生活中的防滲問題,結合實際狀況采取合適的方式,確保整體結構的有效性和穩定性,從而推動更加安全的生產。