浅议水利工程中防渗施工技术
2013-12-29曾其东张凌飞
摘 要:水利工程是关乎国计民生的一项重大工程,其工程质量影响着广大人民群众的生民财产安全,因此我们必须加强对水利工程质量的重视。在我国建造的水利工程中渗漏问题是经常出现的质量问题之一,既影响着水利工程综合效益的发挥,也危害着农业生产。本文主要对水利工程中防渗施工技术的应用进行了探讨分析,可供同行参考。
关键词:水工工程 施工 渗漏 防渗
中图分类号:TV2 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)05(a)-0046-02
水工建筑物的渗漏水问题是水利工程质量通病之一。随着我国水利工程的不断发展与进步,水利工程防渗工作越来越受到重视。水利工程的防渗处理是一项综合系统性的工程,其在具体的操作过程中具有一定的难度,且实施的技术性相对较强。因此我们在进行水利工程防渗施工处理的时候,相关技术人员必须因地制宜,以刚柔结合、堵防结合的综合治理方式进行防渗处理,以便于得到治漏防渗的目的。下文主要对水利工程中防渗施工技术的应用进行探讨分析,可供同行参考。
1 水利工程防渗处理的必要性
水是人类生产和人们生活必不可少的自然资源,用途广泛,极其宝贵。水利工程是基于对水的调节和分配而修建的。只有修建和完善水利工程,才能科学地控制水流,防止洪涝灾害,更好地满足人民生产生活对水资源的广泛需要。水利工程的防渗处理是一项专业性很强的技术手段,需要水利工程技术人员全面掌握专业技术。
由于水利工程都需要做较大的投入,而且牵涉到群众的安全,加上地形地貌特殊、山水结构复杂,给水利工程的修建和防渗工作带来了很大困难。这就需要广大水利工作者必须深入一线,做深入细致的调查、分析和研究,全面掌握工程的土质结构、地貌特征和相关情况,在确保经济、安全、实用的前提下,选择和采用合适的施工工艺,切实做好水利工程的除险加固,防渗堵漏措施,确保水利工程的修建质量。
2 水利工程渗漏水的常见表现形式
从整体上看,目前我国水利工程渗水的表现形式主要有四种,而每一种渗水问题的具体成因也存在一定差异。
2.1 大面积渗水
大面积的渗水问题往往发生于水利工程的底板位置。正常情况下工程的基面周围的基坑的降水应该在垫层以下,但当水位达不到这一水平或者是出现排水不畅的问题,亦或碰上连续雨天、停电或者是机械故障等突发情况而造成基坑水位的上涨,则出现垫层被淹没的问题。
在水利工程在施工的过程中,在具备灌注混凝体的施工条件下,有时为了追抢工程进度而选择带水施工,这种情况下也很容易造成大面积的渗水。
当工程在进行混凝土灌注的过程中,出现混凝土拌合不匀或者是振捣不密实等问题,则会造成混凝土的空隙偏大,整体强度不足,进而引发大面积渗水问题的发生。
2.2 施工缝渗水
在水利工程施工的过程中,因大面积施工,所以部分工程会被人为性地将处于连续作业状态的混凝土划分成为几个不同的单元,造成施工缝的形成,而施工缝的存在则是现代水利工程在防水问题上的薄弱环节,必须加以防治。
2.3 变形缝渗水
通常情况下,水利工程变形缝的渗水问题主要是因工程的止水带的固定不够牢固,在工程使用和运行的过程中,出现偏离中心的状况;当然,若工程在施工的过程中存在混凝土振捣不够密实的问题,也会造成较大的空洞或者是蜂窝麻面的形成,为变形缝渗水这一病害的发生埋下隐患。
2.4 穿墙管渗水
在一些特殊的水利工程施工过程当中,如电灌站泵房工程中的水管和电管等在内的各种管材与主体工程之间进行连接如果不够密实(比如止水环的焊接不严密这一类问题)则会造成穿墙管渗水问题的发生。
在水利工程施工阶段,由于施工技术人员对混凝土浇筑的时候振捣不密实,造成因孔洞或者是蜂窝麻面的存在,也会引发穿墙管的渗水。
3 防治水利工程渗漏技术的应用
3.1 科学应用防渗处理施工技术
(1)混凝土防渗墙施工技术。
混凝土防渗墙具有良好的整体性和防渗性能,能够有效地保障水利工程的施工质量。它能利用专门的造槽机械造槽孔,规定槽孔的尺寸,并在槽孔内注满泥浆,防止在施工过程中出现槽壁坍塌的现象,将泥浆置换出来,最后用导管在注满泥浆的槽孔中浇筑水下混凝土,筑成连续墙体。防渗墙施工技术是水利工程大坝施工中的一个重要组成部分,是确保正大坝建设的质量保障,相关施工技术人员必须给予足够的重视。
(2)土坝坝体劈裂灌浆施工技术。
我国一些土坝由于筑坝时填土疏松,使坝体内的应力场和渗流场都会出现一些病险情况:如坝体过大的变形、裂缝、塌陷,坝后出现管涌、流土或坝后坡的大面积散浸等。土坝坝体劈裂式灌浆技术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。
(3)高压喷射灌浆技术。
高压喷射灌浆的机理设计主要是先进行布孔,然后再利用钻机进行钻孔,还要将喷射管放置于管内,但是管内必须包含风管、水泥管及水管。喷射管主要是从孔内通过高压射流冲冲破土体来进行的。并通过喷射流将水泥浆液导入和被冲破的土体搅拌在一起只要将喷嘴向上抬起,水泥浆就会凝固,在地基施工中,依据设计的方向、厚度、深度及结构和地基凝结在一起,使其成为一个稳定的、壁状的凝固体,以达到防渗透的作用。在使用的过程中,可以根据不同的防渗需求和被灌地层的区别采用定喷、摆喷及旋喷等方式进行。这种灌浆法最大的优势是投资少、效率高、原料多、设备广,搭接防渗效果比较好。但是在施工的过程中不得不考虑其劣势条件,它对地质条件要求较高,使用的器具相对较多,在施工过程中,很容易出现漏喷现象。
3.2 常见渗漏防治措施
(1)点渗水。
结构基面局部出现点渗,应选择堵漏材料,一般混凝土结构基面涂刮刚性材料(RG涂料确保时),当结构已有刚性材料防水层或水泥砂浆找平层的基面,可用柔性防水涂料,使渗水部位形成堵、涂、抹的防水层,增加结构抗渗性能。
(2)渗水量大的水下工程处理时,应划分几个单元,一个单元处理完后再处理另一个单元。根据单元渗水实际情况,对渗水量大的先埋管注浆,以防止注浆时跑浆。当渗水量小时,可采用堵的方法。这样经过多次堵注,抹几次循环,就解决了单元的问题,然后根据结构状况,涂抹刚性或柔性防水材料,增强结构抗渗性能。
(3)变形缝渗水。
变形的缝渗水处理可“堵、嵌、涂、抹”的综合处理施工方法。
(4)施工缝渗水。
施工缝处理时,应堵或注为主,把水堵住后,再施工缝中心线的两侧范围,涂刮刚性的RG型材料,以增强结构的抗渗性能。
3.3 对止水、结构缝渗漏的防治
对水利工程混凝土构筑物止水、结构裂缝进行b7df4da347eb4a6932a5b696de7b4a14修补,应首先考虑是否可以用热沥青来进行补灌,当热沥青不能够满足时,才可采用化学灌浆。一般所用的灌浆材料为聚氨酯,所采用的灌浆方法为单液法,其施工所用的设备比较简单,且操作起来也比较容易。除此之外,还可以采用丙凝浆液作为灌浆材料。
3.4 对水利工程混凝土基础渗漏的防治
所谓的水利工程混凝土基础渗漏是指岩基渗漏,通常采用帷幕灌浆技术来对其进行防治,帷幕灌浆技术是通过对阻水帷幕进行加深加厚,以实现基础防渗的效果。帷幕灌浆是通过将某些具有胶凝性的化学溶液或浆液,以特定的配比或浓度为参照,利用机械等对其施压,然后通过埋管等方法将浆液压送到混凝土结构、充填土等的缝隙、空隙、裂缝中去,使其在压入的内部结构中形成具有一定宽度的阻水帷幕,从而使混凝土的渗流量减少或扬压力降低的一项工程措施。对帷幕灌浆的设计需要考虑到四个方面的内容,一个是帷幕灌浆的压力,一个是帷幕灌浆的深度,一个是帷幕灌浆的厚度,最后一个是帷幕灌浆的长度。通常,可以在各种施工条件允许的情况下,采用较高的灌浆压力,以提高工程的防渗效果。但也不可以采用过高的灌浆压力,以免对地层的原貌产生破坏,同时在被注结构存有较大缝隙、裂缝时,也有可能出现大量吸浆的现象,使得浆液流向别处,造成材料的浪费,增加了施工的成本。
3.5 对散流渗漏及集中渗漏的防治
当混凝土结构存在空洞、蜂窝、抗渗标号低和不密实等缺陷时,易造成水利工程建筑物出现散流渗漏或集中渗漏的现象。对于大面积的细微散渗及水头较小的部位,一般采用表面涂抹法;如流速较大,可先用麻丝或棉絮楔入孔洞,以降低流速和减少漏水量,然后再进行堵塞;对于大面积散渗,可修筑防渗导水;对于建筑物内部混凝土密实性差、裂缝孔隙比较集中的部位,可用水泥和化学灌浆;对于涵洞壁很薄,漏水范围大,且洞径不影响用水要求时,可采用内衬钢板、钢筋混凝土或预制钢筋混凝土块。套管可采用铸铁管、钢管或钢筋混凝土管等。对于集中射流的孔洞、流速不大的,可将孔洞凿毛后用快凝胶泥堵塞。
4 结语
随着国民经济的发展,我国的水利工程建设取得了良好的发展,为国家经济建设发挥了巨大的作用,作出了不可磨灭的贡献。特别是在防洪抗旱、农田灌溉、生活用水、工业用水等方面,发挥了极其重要的作用。在水利工程的防渗施工中,应根据问题的实际情况,充分运用各种有效的施工策略,遵循科学的施工工艺,提高水利工程施工技术的科技含量,切实做好水利工程的防渗施工工作,确保水利工程的质量。