基于新材料的水利工程建筑施工加固防渗技术

张晓明 广州市水电建设工程有限公司

1.前言

随着社会的不断发展，水利工程已经成为一门贴近社会发展、促进民生生活的施工行业，水利工程的目的就是通过施工建设符合需求的水利建筑，达到抗洪减灾、农业水源灌溉、工业生产、水力发电等多方面的目的。通过设计图纸和施工规划，在施工准备、施工技术和施工管理的工作过程中，完善水利工程施工任务，建设合格的水利建筑。水利工程直接影响了地区的经济发展和人民的生活及生命健康安全。只有确保每一环节的水利工程施工都不会出现问题，才能为我国的社会经济发展提供相应的保障。然而我国的水利工程建设仍然存在着一些质量问题，严重影响了我国的水利工程事业发展。由于水利工程的作用是为了挡水、蓄水和防水，这就对水利工程建筑的防渗性、承压性、抗冻性、承重性要求极为严格，一旦不能满足这些要求，将直接影响了施工的质量，甚至是直接关系到地区居民的人身安全。

2.常见的水利工程建筑施工加固防渗工作中存在的问题

2.1 建筑施工过程中产生裂缝

在水利工程的施工过程中，经常性的会发生裂缝的现象，影响施工质量。而造成裂缝的原因也包括人为原因和自然原因两种因素。由于水利工程中往往施工的面积比较大，如果进行整体的施工，通常会存在很大的困难，因此施工工人往往会将预备使用混凝土的施工结构划分为较小的单元格，分别对单元格进行施工，虽然能够有效的降低施工的难度，但是同时增加了单元格之间的裂缝危险，这种由于施工过程造成的裂缝成为施工裂缝，如果加以注意，这种裂缝是可以避免的；另外一种称为变形裂缝，施工过程中通常会用到各种建筑施工材料，不同材料对温度、重量等自然因素的敏感度不同，因此导致了有些材料在遇到自然天气变化或者是在强烈的挤压过程中，材料就会发生变形，甚至于出现变形裂缝。在水利工程的裂缝位置处，就很容易发生渗漏现象。因此，必须要进行加固防渗工作。

2.2 大面积积水不能及时排出导致的渗漏

在水利工程的建筑施工过程中，经常会发现施工地面上存在着很多的积水，由于施工过程中的基坑防护工作不到位，或者是施工没有按照相关的谁寄规范进行，导致了水利工程建筑的排水性能不达标，在这种情况下，如果凑巧遇到了恶劣的天气影响，就会导致地面的积水越来越多且难以排出，一旦积水量达到淹没垫层的临界值，将会直接造成地面渗水事故的发生。

2.3 施工材料质量不达标的渗水问题

在水利工程的施工过程中，不通用途的施工建材经常性的会被运用到施工的整个过程中，因此材料的质量是否达标直接影响了建筑的防渗效果。因为材料在投入使用后，就会很长一段时间内被水浸泡或者是长时间的持续遭受洪水的压力冲击，而在施工过程中，很多施工企业或者是施工人员，为了节约资金选择质量没有达到标准的建筑材料，在面对高强度的水质冲击下，这些材料很容易会发生材料性能失效或者是变形，一旦材料发生问题，将直接发生渗漏事故。

3.应用于水利工程建筑施工加固防渗的新型材料

在水利工程建筑工程的施工过程中，通常会运用到多种材料进行防渗加固工作，不同的材料性能和效果也不尽相同。通过对现有防渗材料进行分析和讨论，通过查阅国内外的防渗材料发展现状，总结出几种新型的防渗加固新型材料，这些材料主要来源于化学领域的创新研发，与传统的防渗材料相比，具有更加卓越的防渗及加固的效果，具体的信息如下：一是聚氨酯注浆材料。这种材料在使用的过程中，将水作为固化剂，而使用水作为固化剂时，最突出的效果就是一旦出现了由于设施磨损等情况时，不会发生由于双重组分在外部影响下产生的比例失衡，进而影响防渗加固的效果，这种材料同时兼顾防渗和加固的作用，具有很强的实践意义；另一种新型材料是脲醛树脂注浆材料，这种材料具有很强的固化作用，且抗压能力超强，抗压强度达到了5MPa，而且使用该防渗加固材料，可以通过使用的剂量控制施工的固化速度，具有很大的灵活性。上面提到的两种新型材料都具有很强的加固防渗效果，但是这里需要注意的是，由于这些新材料属于化学领域，特别是第二种材料本身附带较低的毒性，因此在进行水利工程的加固防渗工作时，必须要进行准确的计算，确保新材料的应用对于水利工程不会产生影响，如果应用于农田灌溉、民用水等水利工程中时，需要更加精密的计算和实践，确定材料的可使用性后在进行施工过程中的加固防渗工作。

4.基于新材料的加固防渗技术要点分析

4.1 灌浆法加固防渗技术

灌浆法是水利工程建筑施工过程中较为常见的一种防渗加固技术，这种技术最主要的技术要点是钻取灌浆孔的方法。在进行灌浆孔选取时，灌浆孔要确保与孔壁形成笔直的垂直关系，灌浆孔的选取一定要分布均匀，同时，要对灌浆孔的间距进行详细的测量与规划。在灌浆的过程中，要注意灌浆工作持续、匀速的进行，不能因为赶工期而忽略了灌浆的质量和效果，如果施工过程中出现了事物的地方，要及时的进行修正和弥补，确保施工最后的质量。现如今常见的灌浆法包括高压喷射灌浆法和控制性灌浆法。高压喷射灌浆法通过利用高强度的压力冲击，利用高压作用下形成的高流速灌浆材料流对需要灌浆的结构进行高压切割，同时迅速将材料注入切割部位，使之达到防渗固化的作用，具体的原理图如图1。而控制性灌浆法则是在原有灌浆技术的基础上，通过对灌浆浆液流量进行控制，进而进一步节约灌浆的时间和用量，确保投入最少而达到最佳的防渗加固作用。

4.2 防渗墙加固防渗技术

相比灌浆法，由于防渗墙加固防渗技术更加节约成本，而广泛应用于水利工程的施工建设过程中。常见的防渗墙技术又包括塑性混凝土成墙技术、振动成墙技术、冲击成槽法成墙技术和抓斗成槽发成墙技术。不同的成墙技术具有不同的施工要点，但是其共同点都是利用具有冲击的钻孔设备或者是冲击钻完成防渗墙的施工作业，塑性混凝土防渗墙技术是利用钻孔机械设备在建成的低级或表面通过钻孔注入浆液进行加固防渗的施工；振动防渗墙的施工要点是通过高频率的振动设备将事先准备好的插板插入到相应的位置，起到加固的目的；冲击式防渗墙与塑性混凝土防渗墙的不同之处是形成了三段墙体共同作用，有效的增强的防渗加固的效果等等。不同的防渗墙技术有着不同的作用和特点，只有严格按照施工技术要领完成防渗墙的设计建造，才能达到最佳的防渗加固作用。

图1 高压喷射灌浆法技术原理图

本文针对我国水利工程建筑施工的防渗加固工作，进行了详细的分析，首先对我国水利工程中现存的防渗工作问题进行了讨论，并提出了两种新型的防渗加固新材料。基于前面的现存问题，系统的对水利工程施工中的防渗加固部分技术进行了要点探析，希望能够对水利工程防渗加固技术的材料研究提供一定的借鉴作用，进一步完善我国水利工程防渗加固工作的全面落实与推进。