水利工程施工中防渗技术的运用

2020-03-29门淑娟李昊林

探索科学(学术版) 2020年12期

门淑娟李昊林

1.烟台市蓬莱区水务局山东烟台265600;2.山东建特设计咨询有限公司山东烟台264003

一、水利工程渗水的主要原因

(一)外界因素。区别于其他的规模较小的市政工程,水利工程是一项规模较大、周期较长的工程,而其所涉及的外界因素也较多,外界因素也是导致工程渗水的问题之一,其主要包括环境因素和天气因素两类。水利工程的建设过程之中,如果遇到了强规模的降水或者连续长时间的降雨,在排水出现问题的时候,非常容易造成积水的现象,使得水利工程出现渗水的隐患。

(二)结构改变。针对水利工程这一较为特殊的建筑而言,其结构将直接程度上决定其最终的质量水平。施工工程中,诸多的元素都会影响工程结构的变化,其中典型即为使用的施工材料问题,如果原材料出现质量不过关的问题,很容易引发连带的错误。尽管渗水问题并非水利工程建设中的核心,但渗水问题不仅会造成资源浪费,还会引发一定的其他负面情况。水利工程的施工环境较为恶劣,因此水利工程的结构也将会受到一定的影响,进而出现渗漏问题。在实际工作中,有一些水利工程由于使用时间比较长,使水利工程结构由于老化出现一些裂缝,导致水利工程出现渗漏的问题。

(三)施工过程造成的渗水。针对水利工程而言,所需要设计的项目、环节都相对较多,所以水利工程的规模都相对较大,施工周期也较长。所以,为了进一步确保水利工程的施工成效,就需要有针对性地进行水利施工环节的控制,不仅仅是对施工步骤和方法,更是对施工队伍的控制。在部分企业施工的时候,“经验主义”的问题非常突出,没有良好、规范的操作方法,施工方案的重视程度不足,使得施工的过程中没有良好、科学化的方法,使得水利工程的操作质量相对较低,继而引发了包括渗水等负面的工程问题。

二、防渗技术在水利工程施工中的应用研究

(一)灌浆技术的应用

1.土坝坝体劈裂灌浆技术。灌浆措施是最为直接,也是最为简单的防渗方法,常见的水利工程出现渗水问题都可以使用该方法。灌浆防渗技术的内容也五花八门,其中最为基础的一类即为土坝坝体劈裂灌浆,其主要针对的环节是土坝坝体上出现的渗透问题。施工队伍在采用土坝坝体劈裂灌浆的技术方法时候,需要使用到应力规律进行操作,首先明确土坝坝体的中轴线,并根据渗水的规律和计算打孔,通过孔洞进行浆液的灌注,力求将坝体与浆液融为一体,从根本上消灭渗透的裂缝和空隙,达到了防渗技术的运用。

2.控制性与高压喷射灌浆技术

一是,控制性灌浆技术,所谓的控制性灌浆技术其本质是对传统灌浆技术的再升级,所有的技术都相对较为成熟。而其最为主要的原材料为水泥,还会额外添加一定的辅助性材料优化水泥的各项属性,使得工程结构的防渗效果与抗冲击力都能够提升,避免泥浆的扩张问题。控制性的灌浆技术主要被用在围堰的结构之中。

二是,高压喷射的灌浆技术,该技术的难度要求相对较高,需求技术人员使用钻杆的作用力,以较高的压力、压强进行喷射,确保水体和浆液能够喷射到专门的土层,确保浆液与土层有机结合起来。但需要注意的是,高压喷射注浆法的限制较大,首当其冲的即为需求专业人员的控制效果,对准确度提出了较高的要求。灌浆技术必须要针对具体问题有专门的分析能力,不同的土层情况也要做好优化处理,实现成本控制。

3.卵砾石层帷幕灌浆技术。卵砾石层帷幕灌浆是整个防渗工程灌浆技术之中相对较为特殊的一种。首先,其使用的原材料与其他的技术方法存在较大的差异,其原材料是水泥和黏土的混合泥浆。卵砾石层密度分布不均,相对于上文提到的土坝坝体更不容易打孔,因此劈裂灌浆技术就不能在这种石层应用。卵砾石层帷幕灌浆技术的应用过程中,工作人员可以通过套阀灌浆技术控制灌浆孔,从而顺利提高灌浆进度和效果。

(二)防渗墙技术的应用

1.链斗法、薄型抓斗与射水防渗墙技术。链斗法顾名思义,就是采用链斗进行开挖槽,并达到可以城墙的深度过后,均匀地将土体取出,针对墙壁有着非常出色的保护效果。链斗法的技术精度较高,所以被广泛适用在多种不同的防渗墙构建中。但其对深度也有一定的需求,需要控制在15 m 以内。薄型抓斗技术是当下防渗墙技术中,最为全面、效果最好的一种技术,能够对槽体有一个良好的保护作用,且成墙的速率较快,是应对紧急防渗工作中最为有效、最为直接的一种策略。此外,在薄型抓斗技术基础上,延伸出的一类具体射水防渗墙技术,不过其对精度、切割等要求更高,针对精细化程度较高的防渗墙通常使用该方法。上述三种防渗墙技术,在实际使用的时候都需要对所在的土层进行定向的分析,保证土层契合施工需求,再出具专门的设计方案,确保防渗墙的稳固、可持续化使用。

2.多头深层搅拌和锯槽防渗墙技术。防渗墙技术当下在我国水利工程中运用相对较为广泛,防渗墙的技术类型也相对较多,因此在使用的时候必须结合实际情况加以考量。所需要采用的多头搅拌仪器,能够将水泥浆充分拌匀,并加装额外的水泥桩实现加固作用,形成专门的水泥防渗墙结构。此外,技术人员要注重锯槽防渗墙技术的应用,将锯槽设备应用其中,按规定的角度倾斜刀杆,切割土体向前开槽,锯槽形成后再加入适量的混凝土从而形成防渗墙,这种防渗技术具有可以连续成墙、施工效率高的特点。

3.锯槽防渗墙技术。该技术的使用范围相对较为局限,操作方法为使用锯槽机器,设置专门的角度针对水利工程的坝体进行反复切割,通常其移动的速率为0.80～1.55 m/h。施工人员进行清除工作后,进行水泥防渗墙的建造。不过该技术的工程效率非常高,城墙后也不容易出现意外事故,所以在小型的水利工程中有一定价值。