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摘要:随着经济和水利行业的快速发展,防渗技术作为一项节水技术,是水利工程施工的重要组成部分,可提高水利工程的稳定性。本文阐述了水利工程施工中应用防渗技术的重要性,分析了水利工程渗漏的原因,提出了提高水利工程防渗性能的措施。
关键词:防渗技术;水利工程;应用
引言
水利工程是现代百姓正常生活的基础保障措施之一,其可以实现农业降水调控,保证各个时段农业用水需求;当降水集中时,水利工程也会实现多余降水的部分截留,避免洪水的产生。而堤防防渗施工作为水利工程施工的基础内容,其质量必须得到保证。
1水利工程堤防防渗施工的重要性
水利工程堤防防渗施工是发挥其降水调控、农业生产支撑等作用的重要保障,若堤防产生渗水现象,其水资源时间层面的调控功能将会受到影响,因此堤防防渗施工在水利工程中重要性较为突出。此外,堤防渗漏将会对水利工程的稳定性造成较大的影响,其会加速坝体裂缝的扩张,从而影响水利工程的使用寿命;也会对坝基造成一定的侵蚀,影响水利工程的稳定性。因此,水利工程中堤防防渗施工必须得到较高的重视。
2水利工程渗漏原因
2.1外界环境因素
水利工程的施工条件较恶劣,易受环境因素的影响,大风、暴雨、山洪、泥石流等自然灾害增加了施工难度,严重影响了防渗措施的实施效果,从而给水利工程的质量安全留下隐患,不利于其稳定性和工程效益的发挥。
2.2施工因素
施工因素是导致水利工程渗漏问题的最主要因素。首先,施工过程中的人为因素,如施工人员的技术水平不达标、缺乏对主体工程的充分认识、没有严格按照相关技术规程操作等,都会影响防渗技术的应用效果。其次,防渗材料的选择。没有严格根据工程等级、设计流量、气候特征、地质地形条件和防渗要求等选用防渗材料,或者选用的材料防渗性能不达标等,都会导致工程在后期运行中出现渗漏问题。再次,防渗技术的选用不恰当、不合理也是导致工程渗漏的重要因素。
2.3水利工程的结构因素
水利工程的局部结构决定了其主体结构,不同施工单位的施工工艺和防渗措施存在一定差异,导致其局部结构易发生变形而引发渗漏问题,如坝体的两个部位结构不同时易产生裂隙,从而导致发生渗水现象。此外,水利工程投入运行后,一直处于被水流的冲刷与浸泡状态,长此以往会破坏工程结构,进而引发渗漏等问题。
3水利工程堤防防渗技术
3.1混凝土防渗墙施工技术
混凝土防渗墙施工是松散透水地基垂直防渗处理的主要方式,也是现阶段仍然大范围应用的技术措施中产生最早的形式,起源于上世纪五十年代的德国,我国在1958年正式研究出适宜我国施工环境的混凝土防渗墙技术方案,并投入使用。经过多年的发展,混凝土防渗墙施工已经形成一套较为成熟的施工方案与技术标准,可靠性极高。混凝土防渗墙基础施工流程为钻孔、清孔换浆、终孔验收、混凝土墙浇筑、工程质量验收与防渗体连接处理。其中较为特殊的施工流程是清孔换浆。清孔换浆的主要目的为将钻孔进程中产生岩屑与砂砾泥浆置换成为预先配比好的泥浆,同时清理空隙中附着的岩石碎屑与泥土,保证后续混凝土墙浇筑进程中,不同施工阶段的墙体之间、墙体与坝基之间连接的紧密性,确保混凝土防渗墙的质量,避免堤防渗水的现象产生。
3.2防渗墙技术 3.2和3.1两个技术不是包含关系么?混凝土防渗墙技术难道不属于防渗墙技术么?
防渗墙是建于松散透水地层或土石坝(堰)中的地下连续墙,其立面布置型式包括封闭式与悬挂式,除了具有防渗作用外,还具有加固、防冲、地下截流及承重等用途,可抬高地下水位,因造价低、施工方便、结构稳定、防渗效果好而广泛应用于水利工程建设。防渗墙的成墙工艺主要包括多头深层搅拌成墙技术、锯槽法成墙技术、链斗法成墙技术、薄型抓斗成墙技术、射水法成墙技术和倒挂井法成墙技术。其建设要根据设计要求的渗透系数,合理控制柔韧性、持久性、墙体厚度(d=H/J0、J0=Jmax/K,d为防渗墙厚度;H为工作水头;J0为允许水力梯度;Jmax为防渗墙可承受的最大水力梯度;K为安全系数)及施工成本。
3.3土坝坝体劈裂灌浆技术
在大坝工程中应用土坝坝体劈裂灌浆技术能全面提升坝体严密性,具有良好的防渗应用成效。在项目中应用此项技术,要对项目建设区域地层条件、坝体应力状态进行分析调查。依照灌浆压力沿着坝体轴线进行布孔设置,在孔内注入更多浆液,对出现的裂缝问题进行封堵,优化坝体应力状况。此项技术应用中要对坝体具体施工情况与裂缝分布现状进行分析,如果项目部分区域存在裂缝,结合裂缝分布现状选取土坝坝体劈裂灌浆技术应用。如果坝体中较多区域存在裂缝,要通过全线劈裂灌浆技术对裂缝进行控制。对施工方向进行预先设计,然后再进行劈裂,添加适量泥浆。
3.4灌浆防渗技术
3.3和3.5不属于灌浆技术的种类么,为什么专门有一点讲灌浆技术,又讲了两段细分的灌浆技术灌浆技术最早应用于软基防渗,主要是利用压力将浆液填注于地层裂隙或孔隙间,通过隔断渗漏途径达到防渗效果的技术手段。其技术优势为施工进度快、成本低、加固效果好。常见的灌浆措施有防渗帷幕灌浆(是对混凝土防渗墙的补充)、高压喷射灌浆、土坝坝体劈裂灌浆和控制性灌浆(控制浆液压力和流量)。高压喷射灌浆技术可选用的喷射方式有定喷、摆喷、旋喷等,投资少、效率高,可降低施工成本,但对地形的要求较高,施工较难控制,灌浆前要根据设计方案布孔、钻孔,灌浆时喷嘴向上以保证灌浆密度。土坝坝体劈裂灌浆技术的应用要通过实地考察充分了解坝体应力分布情况,坝体分裂须沿轴线方向进行,并沿应力方向连续注浆加固。水利工程施工过程中要在确保施工进度和施工质量的基础上,根据地形条件合理选择灌浆方式,最大限度地提高工程整体质量。
3.5帷幕灌浆防渗墙
帷幕灌注是将预制浆液灌注进岩石或者土层的裂隙,在原有岩土结构的基础上形成连续阻水帷幕,从而实现堤防渗水预防的目标。帷幕灌浆深度较大,常会深入地下不透水岩层,对地下水渗透防范与降低渗透水对闸坝的压力均有一定帮助,是现阶段应用较为广泛的水利建筑防渗技术方案。防渗帷幕主要可按由地质环境不同造成的转孔方式不同而划分为双排孔帷幕与多排孔帷幕;也可以按因防渗需求不同而造成的灌注是否深入不透水岩层划分为封闭式帷幕与悬挂式帷幕。从分类方式中不难发现,防水帷幕质量控制的核心在于前期工作。在实际施工开展前,要做好地质环境与水文条件的了解,同时,现场开展灌浆试验,确定转孔方法及深度、灌浆压力及材料配比等基础技术指标,保证施工设计的合理性,进而保证防渗帷幕最终建立的有效性。防渗帷幕施工质量检验常见手段为在防渗墙上转孔进行压水实验,但检验存在问题时,要及时进行补灌,保证防渗帷幕施工质量。
结语
水利工程堤防防渗施工对于水利工程的价值发挥有重大意义,且现阶段防渗施工技术较为完善,存在多种技术方案应对不同施工环境与要求的情况。相关人员应当提升自身对于各种技术方案的了解与应用能力,做好堤防防渗施工,保证水利工程的稳定性与功能发挥。
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