水利工程渠道防渗施工技术分析
2021-03-31郑国财
郑国财
渗漏是水利工程渠道内最常出现的问题,一旦出现渗漏现象,轻则影响水利工程的使用效果、缩短工程使用年限,重则出现严重的安全事故,给人民群众及国家的财产带来严重损失。能够导致水利工程渠道出现渗漏现象的因素有很多,针对这些因素采取相应的处理措施,不断完善施工技术是目前最主要的任务。本文将重点探析目前水利工程中常用的渠道防渗施工技术,希望能够妥善解决渠道渗漏问题。
一、导致水利工程渠道渗漏的因素
1.化学因素
土壤中含有一定量的盐类和酸类,混凝土作为水利工程建设的主要材料物质,在使用过程中必然会与土壤有所接触,因此便会发生化学反应,这便会直接影响到混凝土的强度。在使用的过程中,混凝土强度不断下降,水利工程的结构就会受到损毁,渠道渗漏现象随时可能发生。
2.施工因素
水利工程项目的施工过程需要严格的施工管理及质量管理,如果监管部门的工作没有做到位,很可能会给施工单位留有可乘之机,如果施工过程没有按照施工技术的要求完成操作,就会留有安全隐患问题,渗漏只是渠道安全隐患的一种。
3.冻胀因素
水利工程需要经受温度变化的考验,当温度下降到零度以下时,土壤中的水分开始凝结,体积就会不断增大,这个过程中产生的力会不断作用与混凝土板。在外力的作用下,混凝土结构开始发生变化,裂缝等问题不断出现,渠道渗漏现象由此产生。
4.养护因素
水利工程建成后,需要进行专业的养护才能确保工程长期安全使用,但是在实际操作过程中,水利工程项目所处的自然环境及养护人员的素质问题都可能会影响到养护的效果,一些细节问题处理不及时,就会累积成大问题,渠道渗漏现象随时可能出现。
二、水利工程项目常用渠道防渗技术分析
1.土料防渗技术
土料防渗的方法是我国常用的防渗技术之一,这项技术的优点就是主要材料为土料,因此取材方便,成本低效果好;缺点是稳定性差,经过长期冻融土料会产生疏松现象,工程的牢固性和防水性能都会下降。为了解决稳定性差的问题,提升土料防渗技术的应用效果,可以采取在土料中混入添加剂的方式来增强土料的防渗性能。为确保施工质量,在施工的过程中,还需特别注意以下几点:首先,土料需碾碎,这样的土料密实性最佳;其次,将土料和添加剂干拌均匀后才能加水搅拌;最后,施工顺序为先坡后底,较厚的防渗层需要进行分层施工。施工完成后需严格防护,降低环境因素带来的影响。
2.砌石防渗技术
砌石防渗技术对石料抗腐蚀性和抗磨性的要求较高,尤其是水流量大、水流速度快的区域,对石料的要求会更高,目前我国常用的石料有花岗岩、玄武岩和石灰岩等。这些石料除了性能极好外,还有很强的可塑性,可加工为渠道所需的形状,满足施工要求。在施工过程中,还需水泥砂浆等材料作为粘合剂,将石料粘合在一起,确保不留任何的缝隙,以免发生渠道渗漏现象。
3.混凝土防渗技术
混凝土防渗技术的优势在于密实度高,能够满足长期使用的要求,延长水利工程渠道的使用寿命,但是这项技术会有一个很常见的问题,当水利工程项目周围的温度和湿度发生变化时,混凝土内外就会出现温差,这种温差能够直接导致渠道出现裂缝。此外,施工技术也是导致混凝土出现裂缝的主要原因,因此需要在施工工艺方面采取相应的措施。首先,在搅拌、泵送及振捣施工过程中,会产生大量的热能,因此施工人员必须想办法降低混凝土内部的温度,降低混凝土内外的温差,防止裂缝出现。比如使用裹沙法进行搅拌,先混合水泥、砂料和水,之后再加入石料,这样能减少泌水,满足混凝土强度要求。其次,施工人员可以利用优化施工工序的方式减少裂缝的出现,比如在上层的混凝土初凝前就开始下层混凝土的浇筑工作,这样能提升层面间混凝土的粘合度,减少裂缝出现的几率。最后,还可以采取在混凝土中添加粉煤灰的方式提升混凝土的抗裂性能。如果冬季施工,还要增设必要的保暖措施,以免温差过大产生施工裂缝。目前,混凝土防渗技术是应用范围最广、施工操作及管理最方便、施工效果最理想的防渗施工技术,只要能够优化施工技术,减少施工裂缝的出现,混凝土防渗技术的应用前景将十分乐观。
4.膜料防渗技术
膜料防渗技术是指在水利工程渠床上铺设防渗层,达到防渗的效果。这项技术的优点是成本低、效果好、施工简便;缺点是膜料的牢固性和抗冲击性能不足,很容易出现破损现象,影响防渗效果。因此在施工过程中,需要尽量保持膜料的完整,避免铺设失误导致的膜料破损。首先,在施工之前,需要将渠道周围铺平,清除施工区域内的杂物及杂草,避免地面不平或杂草生长造成的膜料损坏。其次,铺设的过程中,需要适当留出一些小褶,这样可以提高膜料的抗冲击能力。膜料的搭接处应有10~15厘米的重叠,这样能够确保搭接处不会出现渗漏问题。目前我国正在进一步改进膜料性能,希望能够找到抗磨损、抗冲击能力更强的材料,提升膜料防渗技术的应用范围。
5.沥青防渗技术
沥青是建筑工程中最为常见的材料,常用沥青防渗技术主要有两种施工方法:一种方法是先将渠道压实,之后洒水、除草,随后在表面喷洒热沥青,这样就能够在渠道表现形成一层保护膜,起到防渗的效果。另一种方法是在苇席、麻布等物质的表面喷洒沥青,制作成为具有防水功能的材料,然后将这些材料铺设在渠道表面,达到防渗的效果。使用这种方法时,需要特别注意接缝位置的铺设,确保不会留有缝隙,以免影响防渗效果。
6.防渗墙技术
设置防渗墙是较为常见的渠道防渗施工技术,在应用过程中需要注意的是防渗墙的厚度问题和施工管理问题,这样才能确保防渗效果。防渗墙施工有三种方法:首先是锯槽法,这种方法的技术要点是控制好锯槽刀的倾斜角度及施工细节的处理。其次是射水法,这种方法需要使用到浇注机、造孔机和混凝土搅拌机。最后是薄型抓斗法,这种方法主要是利用泥浆来保护渠道的壁体,常用的泥浆有自凝灰浆和塑性灰浆。
7.灌浆防渗技术
首先可以采用高压喷射灌浆的方法来提升地基的承载能力,达到防渗的目的,这种方法的优势在于防渗效果好、施工质量高,应用范围广;缺点是喷射流束很难控制,容易出现漏喷,因此需要根据施工地点的情况选择喷射方法。其次是卵烁层的防渗帷幕灌浆。先取部分黏土和水凝浆液混合,之后根据渠道内的地质情况设置灌浆标准,通常需要设置三个以上的灌浆孔,这样才能实现全面填充。再次是经常用于岩石地基或者砂烁石地基的基础帷幕灌浆,这种方法是利用灌浆的形式实现防渗帷幕顶部和坝体的连接,其底部能够延伸至不透水的岩石层处,这样就能有效减少地基处的地下水量,实现保护渠道的目的。最后是在传统灌浆基础上改进的控制性灌浆技术,这项技术最大的优势就是操作简便、灌浆效率高、节约灌浆时间,降低防渗成本。
三、结束语
水利工程建设是为了充分利用现有水资源,避免资源浪费,确保人类世世代代都能拥有充足的水源。但是在实际操作过程中,水利工程的渠道内经常会出现渗漏现象,严重影响了水利工程的使用效果,缩短了水利工程的使用年限,给国家财产带来直接的损失。因此,相关部门必须找出导致渗漏的原因,完善施工技术,从根本上解决渠道的渗漏问题,让水利工程成为真正利在千秋的惠民工程。