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摘要:水利水电工程是国民经济发展的基础性产业,其施工质量直接决定了工程综合功能的发挥。受水利水电工程本身特殊性的影响,防渗施工已成为工程施工的重要组成部分,其施工效果直接关系到工程的安全可靠。本文首先阐述了加强水利水电工程防渗处理施工技术的必要性,论述了水利水电工程渗水的原因,并详细探讨了水利水电施工中防渗处理的施工技术。
关键词:水利水电;防渗处理;施工技术
水利水电施工是一项重要的、大型的、技术复杂的系统性工程。在水利水电工程施工中,渗漏是一个较严重的问题。作为新时期的水利水电工程施工,必须意识到防渗工作的重要性,注重从工程开工到竣工的全过程渗漏问题的处理,结合工程实际,加强防渗处理技术的应用,最大限度地保证防渗施工质量,最终为整个水利水电工程质量的提升打下坚实的基础。
一、加强水利水电工程防渗处理施工技术的必要性
随着我国基础设施建设不断完善,大量水利水电设施不断被建造,我国水利水电工程建设规模在不断扩大,但相关的技术水平增长的比较有限,施工建设中还是使用之前的方式进行施工,传统的施工技术和方式已不适用于当前形势下水利水电工程的技术要求,这种施工技术导致水利工程在施工和运营中都存在安全隐患。许多水利水电工程经不起时间的考验,运行一段时间后往往会出现一些质量问题,其中最常见也是危害较大的问题就是渗透破坏问题,渗透问题成为当前水利水电工程急需解决的重点问题。由于我国国土面积巨大,不同地域出现的渗透问题其原因和表现也不尽相同,在面对不同情况的渗透问题时,应因地制宜制定不同的防渗漏方案,同时推动防渗漏施工技术的不断进步,从根本上防止渗漏问题的发生。
二、水利水电工程渗水的原因
1、施工缝发生渗水。在进行水利水电工程施工中,为了更方便快捷地进行施工,将工程整体分成若干小的部分进行分步施工,这就导致诸多小部分施工完毕后会存在拼接缝,而混凝土拼接缝恰恰是最容易发生渗水的部位。在进行水利水电工程施工过程中,若不能较好地固定住止水带,将会发生中心偏移。混凝土的搅拌不均匀等也会导致变形缝发生。同时,材料的质量也是造成施工缝的主要原因,假如混凝土受到温度因素的影响,热胀冷缩,就会导致混凝土变形,从而产生裂缝,最后发生渗水现象。
2、穿墙管渗水。在进行水利水电工程施工时,需要对主体工程、电线管、水管等内部设施进行严格的检查,确保各工程设施的水环焊接没有缝隙,从而防止穿墙渗水现象,如果施工人员在施工过程中,没有严格的按照这些规定进行操作,或混凝土振捣不密实,就很容易造成穿墙管渗水。
3、外界因素而产生的变形缝。在变形缝处止水带通常都是固定不牢,偏离中心位置,而且容易造成混凝土振捣不够密实,进而导致大孔洞或蜂窝麻面的出现,最后引发渗水情况。另外,某些工程中也时常出现大面积渗水的情况,这类大面积渗水一般都出现在底板,其主要原因是由于基面周围的基坑降水无法达到应用的水平,这时的排水能力就相对较差,一旦遇到比较特殊的情况时,例如雨天停电或机械出现故障,基坑水位就会上涨且淹没垫层,然而施工人员为了抢工程进度,在没有灌注混凝土条件的情况下带水强行进行施工,或在灌注混凝土时,由于搅拌不均匀、振捣不密实等原因,造成混凝土的强度较低、缝隙较大等状况,一旦出现大雨,很容易出现大面积渗水情况。
三、水利水电施工中防渗处理施工技术
1、高压喷射灌浆施工技术。大多数水利水电工程是在水下等恶劣施工环境下进行施工的,为了提高工程基础的防渗透功能就要用到高压喷射灌浆的施工技术。这种施工技术不仅成本低廉,而且有较高的可靠性,因此得到了广泛的应用。利用高压喷射灌浆施工技术进行施工时,主要是利用钻机先进行钻孔,当达到所需要的深度后,利用高压泥浆泵的高压水流破环周围的地层土体结构,同时高压喷射固化浆液,这样就使浆液和土体达到了较有效的固化,形成了较好性能的固结体,增强了土体的强度和稳定性。
其中,固结体的形状特征在一定程度上反应了其性能,所以应注意控制喷射流的移动方向来保证固结体的形状特征。在喷射过程中通常采用旋转、定向、摆动三种方式来进行喷射。
2、卵砾石层的防渗帷幕灌浆技术。利用水泥和黏土进行有效的融合进行灌注,实现最终的防渗效果,在进行施工的过程中,必须按照一定的原则来进行施工,在帷幕灌浆中,通过自上而下的方式在孔口封闭的状态下进行工作。根据实际的地质条件,来进行灌浆技术的综合考虑,如果空段地质不理想,需要灌浆结束24小时以后,待上一次灌浆完全凝固才能开展下一步工作。对于出现特殊情况,很可能需要变换浆液。
3、土坝坝体劈裂灌浆技术。水利水电工程因其所处的特殊的运行环境,因而在投入使用后极易因外力作用出现不同规模的裂缝现象,进而出现不同程度的渗漏问题。针对这一普遍存在的问题,土坝坝体劈裂灌浆的应用价值日益凸显出来,成为改善工程项目坝体渗漏问题的有效措施。具体来说,即根据不同程度的裂缝情况,合理设置灌浆压力,然后将坝体劈裂至坝轴方向,在其缝隙中注入灌浆。如此一来,有效缓解了因坝体受力不均匀而带来的不利影响,实现了对渗漏风险的合理控制。
4、防渗墙施工技术
1)射水法成墙工艺。射水城墙工艺主要是利用射水枪来实现对土体的切割,这种切割通过高压水流实现。需注意的是,在用这种成墙工艺对土地进行切割时,要注意用浆液保护切割后的土体墙壁,随后用混凝土对墙体进行浇筑,最终形成防渗墙。这种成墙工艺形成的防渗墙厚度可达0.5m,其成墙深度则可达30m,而且墙体的垂直性好。这种城墙工艺设备相对简单,设备操作简单,一旦成墙就可发挥重要的防渗漏作用。
2)链斗式成墙技术。链斗法成墙技术的基础是链斗式开槽机,通过开凿机上的旋转链斗进行土体作业。在作业时要把排桩下放到一定的深度,随后由链斗式开槽机在排桩位置进行作业。边进行土体作业边进行墙体保护,随后用混凝土进行墙体浇筑。大体上来讲,这种城墙工艺与锯槽法城墙工艺基本相似,最后都是用混凝土对墙体进行浇筑。但该类方法对土地的性质要求相对较高,只能在黏土土质及沙土土质上使用,但对砾砂含量较高的土地,往往无法使用。
3)锯槽法成墙工艺。锯槽法成墙工艺是先进行导孔,然后根据先导孔的倾斜角度调整锯槽机刀杆,利用锯槽机对先导孔进行重复切割,以0.8~1.5m/h的速度向前持续移动开槽;使用循环的方法将切割下来的土体排除槽外,来采用泥浆护壁。浇筑塑形的混凝土,防渗墙体的宽度大概在0.25~0.3m之间。锯槽机是由行走底盘、动力和传动系统、刀杆和支架加压系统、排渣系统、起重装置和电力控制系统构成,利用机械或液压的传送方式,和规格不一的刀杆,完成宽度0.25m~0.5m,深度45m左右的开槽施工。该措施的优点很多,比如它能保证开槽工作持续进行,效率较高,最主要的是成墙的品质良好。
四、结语
水利水电工程施工质量问题一直是人们关注的重点,工程施工质量提升也一直是我国重点研究项目。水利水电施工中渗漏问题较常见,若渗漏问题长期存在,并且不能有效处理将会影响水利水电工程安全运行,还会降低水利水电工程结构的性能及使用寿命。因而防渗处理施工技术的应用具有重要价值,而如何有效的运用防渗处理施工技术使其发挥防渗作用值得深入探讨。
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