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关于水利工程施工中防渗技术的应用分析①

2021-12-07刘少政王哲

科技研究·理论版 2021年17期
关键词:防渗技术水利工程应用

刘少政 王哲

摘  要:随着我国社会经济的迅速发展,水利工程施工建设水平也在随之不断提高,水利工程建设中施工防渗技术的应用以及质量的把控是作为工 程建设的关键步骤,文章首先提出了水利防渗技术施工的重要价值,讨论了水利工程施工过程中防渗技术的应用以及现存的诸多问题,并分析了解决问 题的对策,旨在为水利工程施工建设中防渗技术的合理应用提出科学的解决方案。

关键词:水利工程;防渗技术;应用

引言

水利工程项目的施工建设环境比较复杂,经常会受到河流以及地下 水的影响,导致水利工程在施工的过程中出现反复渗水的问题,如果不能 够及时采取防渗技术解决渗漏问题就会影响后续的施工,影响水利工程的 正常运行。要想解决水利工程渗漏问题,技术人员就应该结合多种防渗技 术,掌握防渗技术的应用要点,保障水利工程施工的有效性与安全性,提 高后续施工的效率。

1 水利工程中防渗处理施工技术的简述

第一点,水利工程中需做防渗处理的建筑物本身或其所在位置的建筑 地基强度不够强大,从而导致其不符合工程前期的施工要求。第二点,建 筑施工技术方面的问题会直接导致水利建筑地基部分的防渗处理措施不到 位,从而使整个建筑的防渗性能大幅度下降。因此,在一项水利工程项目 启动时,施工技术的不当选择是整个工程中最大的问题,目前一些被普遍 使用的水利工程防渗漏技术,也容易出现安全隐患,从而引发较大的安全 事故。所以,在水利工程的实际施工阶段,相关部门一定要制定出一份科 学、合理的与水利工程项目相对应的防渗施工技术方案。

2 分析水利工程堤防防渗施工的重要价值

施工质量直接影响着整个工程的使用年限,也限制着水利设备作用的 有效发挥,堤防防渗施工也直接牵涉到施工整体的水准,如果在这一环节 出现了疏忽和遗漏,就必然会让堤防防渗施工技术受到极大的限制,防洪 的效果也大打折扣,水利工程的寿命也无法得到有效的保证,这就会进一 步影响水利工程的社会价值和经济效益。再加上,一旦堤防防渗,施工出 现了误差,那么水利工程在后期运行的过程中也必然会出现各种各样的问 题,会大大增加维护和保养的难度。对此,持续性推动堤防防渗施工技术 的有效运用,不仅可以提高堤防防渗透能力,优化水利工程的服务,有效 抵御各种自然灾害,同时也可以支持农业生产的灌溉和区域的供电,推动 人类社会经济结构的有效调整。具体来讲,堤防防渗施工技术的应用可以 发挥出两个方面的作用。首先,堤防防渗能够进一步提高水利工程的安全 性和可靠性。笔者在上文中已经提到过,水利工程的建设规模较大,所以 大多都建立在人烟相对稀少的偏远地区,施工工序十分复杂,并且难度系 数很高,施工人员在操作的过程中会遇到各种各样的挑战,所以也必须要 运用先进的技术来控制潜在的风险和隐患。值得注意的是,水资源就是水 利工程最大的安全隐患,能够威胁到整个项目的经济效益。堤防防渗施工 技术的应用,可以针对水资源作出有效的调节和管理,实现水资源的合理 分配,降低安全事故发生的可能性,保证施工的安全和稳定。其次,堤防 防渗技术也能够让工程的使用价值变得更加突出。水利工程修建的主要目 的,就是为了对水资源作出有效的开发和保护,所以除了要满足防洪和灌 溉的需求之外,还要发挥出供水的作用。这也足以说明,水利工程本身的 服务目标就十分多样。堤防施工主要就是以堤防修建为主的,能够对水资 源进行分流,并保证水资源的储备量,防止洪水泛滥成灾,威胁周边群众 的生命和财产安全。

3 水利工程中渠道渗漏的原因

3.1  环境因素

水利工程渠道周围环境复杂,易受到诸多因素的影响,导致滲水问 题,并且由于水利工程往往会在水底或者水上施工,易遇到暴雨或降雨等 极端天气,这些也容易增加渗水隐患,轻则影响施工进度,重则形成渗 漏。受到周围环境影响所带来的渗水问题,不仅会影响施工进度,而且会 增加安全风险,为施工人员带来施工压力和负担。

3.2  生物破坏

一些小型水利灌溉系统通常会建在田间地头,因此,比较容易受到白 蚁、田鼠等小型动物的破坏,这类动物擅长在地面上打洞,这样一来原本

的土层结构就会被破坏,一旦受到雨水冲刷或者大风天气的冲击,就会出 现垮塌的情况,从而造成影响整个水渠的正常工作,因此,生物破坏也会 增加水渠安全风险。

3.3  人为破坏

为了节约成本,很多土地灌溉系统的建立都是采用就地取土的方式,  这种方式大大方便了人们的工作,缩短了工期,但与此同时带来的挑战是 十分严峻的。采用就地取土方式,渠道的防渗层会遭到不同程度的破坏,  这种破坏会降低渠道抗压力、缩短其使用寿命。

3.4  原材料质量问题

原材料质量关系到整个水利工程的质量。在一些水利工程中,大多数 施工人员非常重视施工设计和施工质量,而忽视了原材料的质量。有些单 位甚至为了自己的利益而使用劣质原材料,从而降低原材料价格,增加经 济收入。但是,这样会降低水利工程的质量,所以存在隐患。

3.5  建筑物变形引起的渗水

为了追求效益,一些建筑企业在水利工程建设中经常使用变质的劣质 材料。然而,由于其使用和施工特点,水利工程长期浸泡在水中,受自然 灾害影响,长期处于腐蚀性环境中。使用劣质材料往往会造成建筑变形,  原有结构会变得更加不稳定,造成施工中的安全隐患。

4 水利工程施工中具体的防渗技术

4.1  防渗墙的施工

近些年中,在水利项目中出现大量渗水问题,基于此施工人员开展了 一系列的分析研究工作,综合工作实践编制了相应的防渗处理方案和防渗 施工工艺。在施工期间,充分利用这项技术,可以收获优质的施工成效。 其中便包含了防渗墙施工工艺,采用这一工艺不但能够达到防渗效果,还 能够在洪水的防治和灌溉上发挥促进作用。防渗墙又被细分为深层搅拌和 锯槽两大方法,都能够有效优化项目中的渗漏问题。在具体运用期间,必 须构建水电站作为支持,主要发挥发电、供电的作用,在水利项目施工期 间,如果产生渗水问题,极易导致该区域居民断电问题,进而干扰其正常 工作生活。所以,在施工期间,需要按照实际情况选用科学适用的工艺。 例如,在筑坝土料的使用中产生了渗漏问题,施工单位则可通过深度拌和 的方法开展防渗处理工作。还必须在筑坝中搭设强度较高的墙体,把水泥 浇灌到筑坝中,使土体和水泥充分结合在一起,形成防渗墙体,可以充分 预防渗漏问题的出现。如果在渗漏处有很多碎石,便可通过锯槽法进行处 理,这种方式教具稳固性,可有效切除渗漏部分,而后对其进行修补,最 后起到防渗作用[6]。

4.2  灌浆防渗技术

1 )施工人员会通过高压喷射的方式排出防水泥浆,使其与土体混合 后形成水泥防渗加固体。

2 )选择防水泥浆喷射方式时,施工人员可根据具体情况,灵活选用 喷射方法,比如,旋转喷射、摆动喷射、定点喷射,但是在喷射泥浆时, 应确保泥浆与土体混合的均匀性。

3 )对于底层土壤为黏性土壤的水利工程,灌浆防渗技术的作用更为 突出,可有效预防水利工程渗漏风险,保障水利工程的整体质量。

4.3  土质堤坝劈裂灌浆技术

劈裂灌浆技术是水利工程建设施工过程中的防渗技术之一,也是最为 常见的一种防渗技术,是在整体性提高工程坝体密封性的基础上,规避工 程漏水现象。首先,施工人员对工程周边的地势环境进行分析,并依据实 地考察数据作为依托,对坝体进一步的研究分析,在施工时按照灌浆主体 的压力,对轴线区域内需改进的部位进行打孔并灌浆,裂缝位置由专业的 工程技术人员进行注浆封堵,运用这个技术的前提是,要对坝体的情况具 有整体性的调整能力,工程技术人员要依据裂线的方位和方向对坝体进行

全方位的劈裂处理,再进行注浆操作,从而修补裂缝。

4.4  高压喷射注浆技术

高压喷射注浆法是应用比较广泛的一种注浆技术,技术人员在使用 该方法之前应当明确施工操作的流程,提高自己操作的规范性,这样才能 够提高注浆技术应用的效果。高压喷射注浆技术一般应用于水利工程的防 渗漏工作中,技术人员使用注浆技术解决渗漏问题,并提升水利工程的稳 定性,保障后续施工的安全性。除此之外,高压注浆喷射技术的应用还能 够提升水利工程的防水性能,该技术主要使用的材料为水泥,往往添加部 分化学材料,这样就能够提升浆液的性能,同时还能够降低施工的成本。 当面对地下水流速度较快的施工环境时,由于该地区土壤含水量较高,通 常还伴有高腐蚀性特征,要想加强施工效果,技术人员可以在其中添加外 加剂,这样就能够提升材料的防水性能,还能够起到速凝的效果。除此之 外,技术人员还需要在高压喷射设备中设置安全阀门以及自动停机装置,  这样才能够保障安全有效地施工,防止出现爆破伤害。

4.5  多头深层搅拌水泥技术

水利工程防渗处理的多头深层搅拌水泥方法的工作原理是:使用多头 深层搅拌机一次可以进行多方位探测,还能将其充分搅拌,冷凝后变成水 泥土柱,再将水泥土柱互相衔接,从而形成水泥石的防渗墙壁。此施工方 式的优势是能充分、广泛的利用各种沙砾、沙土、黏土等土石,其操作效 果简单又方便,成本也偏低,还能避免对周边环境造成破坏或影响,防渗 效果也非常强大。

4.6  垂直铺塑防渗施工技术

这一技术在使用的时候,需要施工人员先对堤防的坝体或者坝基进行 开槽处理,要借助链条式的挖槽机,当这一操作告一段落之后,施工人员 应当铺设防渗塑模,然后再做回填处理。一般情况下,填充的回填料在后 期会析水固结然后在坝体内部,形成复合型的防渗帷幕,这一防渗帷幕,  外部被塑料膜所包裹,所以也可以进一步优化坝体的防渗能力。相较于其 他类型的技术手段来讲,垂直铺塑防渗施工的接缝要更加隐蔽,能够凸显 出堤坝施工的整体性和连接性,能够适用于不同类型的水利工程建设,大 大优化防渗能力。在这里,施工人员必须要控制好挖槽的深度和槽的宽 度。值得注意的是,垂直铺塑防渗施工技术大多都应用在平原地区,以水 库和河流等堤坝防渗为主。

4.7  襯砌施工技术

衬砌技术在水利渠道防渗施工中应用最为普遍,混凝土材料作为主要 施工材料,其具有稳定性、可靠性的特点,因此,采用混凝土材料可以为工 程支护结构提供有力支持,能够有效防止渠道出现安全性问题,比如:冲 蚀、坍塌等,衬砌施工工艺成熟,成本低廉,既可以保障渠道稳固性,也 可以降低安全隐患,并能够有效降低资源损耗,具体分析如下:一般来说,  采用这种施工技术主要包括以下几种类型:一种是砖石混凝土衬砌,该技术 应用较早,并且大部分都是人工完成,虽然可以达到一定施工效果,但是人 工施工工程量大,并且施工中如果衬砌缝隙比较大,  那么后期投入使用之后 就可能出现渗水的问题;片石混凝土衬砌技术应用也比较普遍,  并且施工效

果非常好。此项技术能够因地制宜地在农田周边选择品质较好的施工材料,  比如:  片石、碎石等,  之后按照一定比例配制混凝土,  进行衬砌施工;钢筋 混凝土衬砌与上述两种施工方式不同,这种施工技术应用最为广泛,不仅施 工效果显著,而且施工便捷、成本低廉,可以达到良好的防渗效果,不仅如 此,采用钢筋混凝土施工技术进行衬砌,既可以保障水利工程整体结构具有 较好的抗震性,又可以提高其抗压性,并且,这项施工技术在地理条件较好 的位置运用,效果更好;模筑混凝土衬砌施工技术,  这项施工技术在一些新 型的渠道加固中应用比较普遍,并且其施工效果好、成效显著,比如:农田 灌溉工程中,这项施工技术会采用专门的机械设备进行操作,在保障渠道结 构稳定性可以达标的同时,又可以保障工程施工质量。

4.8  土料防渗技术

土料防渗技术的优势在于材料简单、施工便捷,施工效果好,并且取 材方便,而且成本比较低廉,一般来说,大部分采用涂料防渗技术的工程 都会就地取材,但是,由于影响工程渗漏的因素有很多,为了保障工程质 量,加强工程防渗性能,在施工中需要专门的施工人员对施工地点进行全 面清扫,保障防渗层的整洁,这样才能够提高防渗效果。施工人员要根据 工程实际情况,进行土料分层。另外,施工人员要将水渠表面的杂物清理 掉,并根据工程需求与周围环境、土质、水环境的特点,科学进行混凝土 配制。混凝土注入要先干后湿,之后才能够施工。混凝土振捣要严格按照 施工要求以及国家规定标准,这样才能够保障混凝土强度。完成以上各环 节之后,要分层浇筑混凝土,为了保障浇筑质量,要严格按照标准和设计 要求进行施工,施工完成之后,还需要专门的技术人员对施工质量进行检 测,对其防渗能力进行检测和验收,最大限度减少返工次数。最后,加强 工程养护,后期养护可以有效延长工程使用寿命,也可以保障水渠功能得 到有效发挥,加强渠道养护与保养,需要按照国家标准和要求,全面对渠 道施工情况进行检测,能够在第一时间发现问题、解决问题,避免问题进 一步扩大,减少工程损失,并保障渠道施工质量

5 水利工程中防水堵漏技术应用策略

5.1  完善设计方案

要想提高水利工程防渗施工的质量,技术人员就应该不断完善防渗施 工设计方案。技术人员在防渗工程施工之前应该搜集水利工程相关的建设 资料,比如设计指标、水文条件、地质环境等,并根据实际的情况选择防 渗技术以及防渗施工材料。针对水利工程的不同路段情况,技术人员应该 展开针对性调查与施工,分别设计不同的防渗施工方案。除了完成设计准 备阶段的勘查以及资料整理工作之外,技术人员还应该了解当地的地质结 构以及自然气象信息,为设计工作提供数据支持。除此之外,技术人员还 应该进行冗余性设计,针对同一个水利工程设计不同侧重点的防渗施工方 案,最后再根据施工方案的安全性、可靠性以及效益性等指标的权重进行 设计方案选择,提高防渗工程的效果。

5.2  借鉴先进施工经验

就当前实际情况来讲,国内在水利工程的建设上开始得比较晚,虽說 在近几年发展得很快,建设的质量、速度、性能都在持续提升,但是在运 用和监管技术上依然存有很多问题,对于防水堵漏施工工艺的运用还不够 充分。所以,各大施工单位应该积极了解和学习先进国家的科学技术和实 践工作经验,同时综合国内行业发展情况和项目施工要求,对项目施工监 管机制和技术规范进行不断革新优化。

结束语

综上所述,由于我国科学技术的飞速发展,越来越多的水利工程技术 被引进到项目的建设过程中。正是由于相关技术的合理应用,我国水利工 程的建设才会得到高速发展。然而,我国水利工程项目的持续发展途中依 然面临着非常多的难题。例如,在水利工程项目施工中,经常会出现渗漏 问题,其不仅会对水利工程的质量造成直接影响,还会大幅度拉低经济效 益,后果将不堪设想。因此,在水利工程项目的施工时期,相关建筑部门 一定要重视防止渗漏问题,并对其采用科学、合理的应对方式,积极解决 相关问题,从而起到高效促进我国水利工程行业发展的目的,并为我国日

后水利工程的持续发展打下坚实基础。

参考文献:

[1]余中海,王冰梅.水利工程堤防防渗施工技术研究[J].工程建设(2630-5283), 2020,003(001):122-124.

[2] 任国庆 . 水利工程堤防防渗施工技术研究[J]. 科技经济导刊 ,  2020, v.28;No.703(05):77-77.

[3] 申江莉 . 小型水利建设中的渠道防渗技术研究[J]. 珠江水运 ,  2019, 27(17):60-61.

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