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水利水电工程防渗施工技术的探讨

2023-01-12白艳侠李庆娟屈俊江

建筑与装饰 2022年12期
关键词:堤防水利水电工程

白艳侠 李庆娟 屈俊江

廊坊中达水利工程有限公司 河北 廊坊 065000

引言

在河道治理当中,兴建防洪工程、提升堤防设计质量、降低堤防渗漏问题是相关防洪管理部门需要重点关注的工作,尤其是堤防渗漏问题极为关键,会直接影响到河道治理的质量以及防洪工程的整体建设成效。

1 防渗技术在水利水电工程施工中应用的重要意义

水利水电工程不同于传统施工项目,其地下工程较多,负面影响因素较复杂且不确定性较多。其中结构发生变化、渗透等属于常见性问题,对水利水电工程施工质量有较大影响。加强防渗技术在水利水电工程中的科学应用,提升技术管理以及施工具体操作流程等,均对于防止或减少水利水电工程施工中发生渗透问题起到较为重要的积极性作用。防渗技术的合理应用,对于保障工程进度、施工周期同样起到了基础作用,是提高水利水电工程项目经济效益和社会效益的重要途径。同时,加强防渗技术应用方面的研究,对于改善工程结构方面的性能有一定的促进作用,可以起到科学调节水资源,降低洪涝灾害发生概率,提升水利水电工程实施过程的经济性,提高工程项目生态效益[1]。

2 水利水电工程中出现渗漏的原因

2.1 原材料

水利水电工程的施工环节较多,涉及很多工艺步骤,需要使用的施工材料数量和种类也比较多。施工材料是构成工程的基础,所以材料的质量会直接影响工程的质量。如果在水利水电工程中采用劣质材料或材料的规格不符合施工要求,则很容易出现渗漏问题。例如,施工中使用低质量水泥,则水泥会快速硬化,造成强度较低,不符合标准要求。或者在水泥混凝土施工中,混凝土的配比设计不合理,造成混凝土质量低下,也很容易出现渗漏问题。钢筋也是重要的施工材料之一,如果没有做好钢筋的防腐处理,很容易出现氧化、锈蚀等情况,进而导致钢筋性能下降,影响结构稳定。

2.2 施工因素

部分施工企业在开展建设活动时,没有严格监督与管理施工过程,一些施工人员不能够将技术规范要求等严格贯彻下去,施工质量意识较为薄弱,影响到水利水电工程的施工质量。在防渗施工过程中,没有构建完善的质量控制体系,采取落后的防渗技术,影响到水利水电工程防渗施工质量。这样水利水电工程经过一段时间的运行之后,将容易出现渠道渗漏问题。

2.3 设计方案方面存在的问题

水利水电工程项目的实施受到环境因素的影响较大,需要加强问题全面性方面的考虑。水利水电工程实施方案的确定对于工作人员技术水平、工作经验的依赖性较强,受到工程人员自身经验不足等因素影响,可能存在设计问题。比如存在设计方案不符合实际环境需求、施工难度较大防渗技术应用效果不佳等问题。

2.4 冻胀因素

由于水利水电工程所处区域土壤中的水分含量较大,进入寒冷季节后,土壤内部水分将会产生凝结膨胀现象,持续增大其体积面积,进而作用到混凝土土板。若外力作用超出一定的限制,混凝土土板将会出现位置偏移问题,导致混凝土土板结构遭到破坏,水利水电工程渠道渗漏问题随之发生[2]。

3 水利水电工程防渗施工技术

3.1 塑料薄膜防渗技术

为了在农田水利水电工程建设中更好地提升渠道防渗效果,可以选择塑料薄膜防渗技术。在技术实际应用中,需要专门技术人员对施工区域的气候情况、地形特点等做好提前勘察作业,压实薄膜的限定区域需要提前挖掘好,位置的选择一定要合理,确保覆盖区与薄膜有效衔接,实现薄膜的高质量覆盖,这样不仅可以减少薄膜的浪费,而且还可充分发挥薄膜的防渗作用。塑料薄膜要选择质量达标的,薄膜容易受到各种物料的影响而出现破裂等情况,不利于保障防渗效果。选择塑料薄膜防渗技术,一般施工耗费的时间比较短,应用到的人财物力资源比较少,而且涉及的复杂机械设备等也不多,从而提高了该技术的应用频率,该项技术在东北等地区的农田灌溉防渗中有着非常广泛的应用,实际取得的防渗效果也比较理想。

3.2 高压喷射注浆技术

高压喷射注浆法同样是适用于土坝防渗施工的技术之一,该施工技术最显著特点就是工程造价成本较低以及需要开挖的工程量较少。实际项目施工过程中,高压喷射注浆法对于水利水电工程项目的其他建筑不会产生影响,在施工操作方面具有便利性,因此得到了较为广泛的应用。实际施工过程中需要施工人员对于高喷技术相关参数要有较为精准的掌握,依据实际施工现状加强提升速度方面的控制,依据不同施工区域结构情况,采取不同的提升速度。该技术应用最关键的一点就是加强提升速度方面的控制性[3]。

3.3 水泥土防渗墙技术

水泥土防渗墙通常在平原湖区域的工程防渗、加固施工中应用,近几年广泛应用在各类水利水电工程中,具有较好的防渗效果。采用灌浆设备进行施工,结合深层搅拌桩成墙技术。在施工的过程中,采用搅拌桩施工设备钻入地层,在钻进的同时喷水泥浆,将其与土壤混合,构成防渗墙体,连接各个防渗墙体,构成连续防渗板墙帷幕。该技术可以在粉土、黏性土、砂土等地层中应用,成墙深度约为20m,厚度约为300cm。在水利水电工程建设的过程中应用该防渗施工技术,可以保障工程防渗效果,其具有以下应用优势:第一,该防渗板墙具有垂直连续的特点,没有接缝且比较平整,防渗效果较好。同时墙板比较薄,抗渗坡降较大,所以可以更好地进行防渗,而且建造厚度均匀。各项物理力学指标都符合要求没包括抗压强度、渗透系数等等。第二,施工效率比较高,单机每台班可以建造600m2的墙体。钻进、喷浆和搅拌都可以采用同一个设备完成,避免出现交叉作业干扰的情况,在钻进的过程中完成一次旋喷,可以提升二次旋喷的效率,从而整体施工效率得到提升。第三,工程造价较低,相较于复式高喷、常规高喷,该技术可以更进一步降低工程施工的成本。但是,该施工技术也有一定的应用缺陷,即难以在高密度、高厚度(15m以上)的漂卵石、块石地层中施工造孔。由于设备会占据较大空间,所以对空中的高压线、光缆线等线路有很大的设置要求,如果线路较多,则会影响设备的使用和正常施工。

3.4 地下管网施工技术

应用地下管网施工技术时,为了提高沟槽挖掘施工的精准度,确保相关的配套操作更加顺利地进行,需要安排专门技术人员对施工区域的沟槽深度及宽度进行有效确定,而且对于管道中的杂物等要及时清理,还需要确保管道处于整体平衡状态。对于管道的拐弯位置要进行严格控制,这样才能从根本上保障施工的基本质量。安装作业时,专业技术人员需要对接头位置进行打毛处理,还需要做好刮水去污,实际打毛处理的长度要控制在5~10cm,对管道接头要进行黏结,这样才能将出现质量及安全问题的可能性降到最低。

3.5 复合土工膜技术

水利水电工程防渗技术中,复合土工膜技术应用较为广泛,对于土坝防渗漏有着较为显著的作用效果。实际施工过程中,该技术应用时,其土工膜的厚度通常在0.5mm左右,需要施工人员加强现场施工厚度的严格控制。同时为了确保土工膜的反渗透性能良好,防止施工后期发生化学腐蚀等现象,进而对水利水电工程施工质量产生负面影响。实施土坝防渗技术过程中,若土坝部位的土质性能较差、施工技术应用不良,则会造成后期渗漏现象的发生。通常为了避免此情况的出现会使用复合土工膜技术实施防渗措施。当土坝发生渗漏现象的问题原因属于白蚁危害,则不可使用该方法进行处理[4]。

4 水利水电工程防渗技术应用措施

4.1 强化堤防设计质量管理

为了能够有效地降低堤防渗漏问题出现的概率,对于堤防设计质量的管理工作开展就显得尤为必要,为了能够确保设计质量,首先,需要有效地搜集到施工现场的数据以及洪涝灾害问题出现的概率情况,准确有效地预估出洪涝灾害的等级范围,从而确定堤防的建设规模,这样既可以避免出现资源浪费问题,同时还可以确保堤防建设的质量,降低渗漏问题出现的概率。其次,需要有效作好施工现场勘查工作,了解施工现场的实际参数信息,然后借助BIM、Autobank等技术构建出堤防模型,分析其中的问题点,并及时地进行设计调整。

4.2 严格把控施工材料质量

在材料购买时严格控制质量,规范施工材料的购买与储存流程,加强对材料性能的检测,从而防止质量不达标的材料进入施工现场。水泥作为最为常见也最为主要的防渗渠道施工材料,它的质量好坏将会直接影响施工质量,因此需要结合现实情况,来保证水泥的质量能够符合施工标准[5]。

4.3 明晰堤防渗漏问题处理技术要点

通常情况下,常见的堤防渗漏问题处理技术可以细分为两种,一种是垂直防渗技术,该种防渗技术需要通过置换、填充、挤密和化学冻结的方式在岩土层当中制作出一层防渗漏墙体,以此来有效地为堤防工程添加一层防渗层,降低渗漏问题出现的概率。该种技术适用于浅层透水地基的堤防防渗漏工作当中。另外一种是水平防渗技术,相关的防渗漏处理技术管理人员需要有效地选择黏土以及土工织物来对容易出现裂缝的部位进行改造处理,增强堤防设施的质量以及抗震性,进而降低裂缝引发的渗漏问题出现概率。

4.4 加强养护

首先,水利水电工程防渗施工任务完成之后,工作人员要及时养护渠道工程。在防水前后期间,工作人员需全面检查渠道,保证渠道的通畅性。且对渠道防渗层的实际情况进行检查,观察是否有沉陷、裂缝等不良问题出现。其次,在水利水电工程运行过程中,要科学维护渠道。一旦有渗漏问题产生,要详细分析渗漏情况及产生的原因,对渗漏等级进行确定,且将科学的处理方法运用过来。如果需改造渠道,则要对防渗层的结构形式等进行分析,合理制定改建方案,避免破坏到防渗层。

5 水利水电工程的防渗现状以及未来的发展方向

现阶段,我国水利水电工程防渗的相关技术已经有了很大的发展,这对我国的节水工程做出了突出的贡献,但是与西方一些发达国家相比,我国在这一方面的投资相对来说仍比较少,而且我国的渠道防渗工程缺乏对新材料以及新技术的研究。在一些西方国家已经实现了大规模机械化作业,工作效率高,而且施工的成本相比较而言也低。从这一方面上来说,我国的水利水电工程防渗工程要加强对机械设备的使用,使得相关的工作更加专业化和现代化,更好地完成水利水电工程防渗工程的建设[6]。

6 结束语

综上所述,在水利水电工程建设的过程中,加强防渗施工尤为重要。根据工程建设的实际情况采取合理的防渗技术,综合考虑施工条件、施工要求、施工成本等多项要素,确保防渗施工技术的有效性,促进我国防渗工程的健康、快速发展,更好地推动我国水利水电事业的发展。

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