王建坤
摘要:水利工程的开展实施是非常繁杂的,在建设过程中不仅要考虑到水利工程的防震性和稳定性,还要考虑到防渗情况。水利工程在开展实施过程中,没有与之匹配的工程机制,在防水方面也没有完善的法律法规和规章制度,如果工程建设所需耗费的时间较长,在施工过程中便会出现渗水现象。不断优化和提升防渗技术具有重大的意义,不仅可以增加居民的生活用水,同时还能够降低工业用水量,在水利工程建设过程中,要对渗漏问题进行全方位的防控。在水利工程建设过程中进一步加强防渗技术的应用,有效提升了工程整体质量,相关技术人员在常规研究的基础上,应该结合当前时代发展的需要,努力进行开拓创新,为水利工程技术的发展打下牢固根基。本文在实际操作的基础上,探究了水利工程中防渗技术的重要性,并且提出了有效的防渗措施,以期为相关从业人员提供一定的借鉴,为水利工程的实施提供技术方面的保障。
关键词:水利工程;渗漏问题;施工技术
水利工程作为房屋建设中不可或缺的一个重要组成部分,与人们的生产生活息息相关,它在为社会和国家创造社会价值和经济价值的同时,也为百姓的居住环境提供了高效保障。但就目前水利工程的施工现状而言,渗漏现象仍旧占有一定比例,为有效提高水利工程施工的防渗技术,笔者特将几点相关想法整理成文,仅供参考。
一、水利工程实施过程中出现渗水问题的影响因素
(一)施工因素
如果在整个工程的实施过程中没有采取正确的防渗措施,就会使得整个工程的完成情况和设计要求不一致,会给整个工程带来不利影响,在投入使用之后容易出现工程质量方面的问题。
(二)工程结构因素
每项水利工程都存在一定的差异,无论是施工的各种条件,还是工程现场环境等等都存在一定的不同。有些工程在实施过程中以及使用初期,不能够发现渗漏问题,但随着工程投入使用年限地延长,其内部的组件等会出现磨损和消耗,很多建设材料会出现一定程度的变形,久而久之导致水利工程出现渗水的问题。
(三)外界因素
当前在水利工程实施和投入使用过程中所发现的渗漏问题基本上都是由于外界因素导致的。水利工程设计和建设的最终目标是为了防洪防灾。水利工程完工之后,需要面临恶劣的环境和气候条件,这些都给工程的表面构造带来了不利的影响。泥水会对水利工程表面进行一次又一次的冲刷,泥土会随着洪水在水泥管道沉淀下来,长此以往会使整个水利工程在排水方面的能力受到影响,进而出现了一定的渗漏问题。
二、水利工程防渗发生的原因
(一)方案设计问题
水利工程附近的环境一般都比较复杂,在设计的过程中要尽量将所有问题都考虑到。现在从事水利工程的人员比较少,每个人的水平也都不一样,大部分人员实际的经验比较少,不能准确的找到施工过程中重难点在哪,对施工周围环境也没有很了解,结合以上种种原因,导致设计出来的方案不能够结合实际,使整个施工过程比较困难,没有太大的效果,施工容易出现质量问题。
(二)原料质量问题
原料的质量好不好,关系到整个水利工程的好坏,在有些水利工程中,施工人员大多都会在施工设计、施工质量方面很在意,却在原料的质量问题上忽略了。甚至有些单位为了自己的利益,用比较劣质的原料,从而使得原料的价格可以降低,提高了自己的经济收入。但是这样会使水利工程的质量降低,从而出现危险。
(三)施工技術问题
水利工程是一项很巨大的工程,它的占地面积也是非常广的,而且施工的过程比较复杂,需要在正式开工之前对现场提前进行一下检测,结合各种资料和现场特点,采取一个比较适宜的施工防渗方案,并且在施工的过程中,一定要派专门的人员监督,确保严格按照采用的方案上的设计来进行。一般对于堤防的施工,针对不同的情况要用不同的办法来解决,如果一个方面施工出现了问题,或者有在施工过程中出现不规范的行为,就会影响整个水利工程的质量,导致出现堤防防渗的情况。
(四)施工管理问题
一般情况下,水利工程的规模都比较大,在一个工程项目达成协议之后,施工单位会把这些工程分成几部分给不同的企业来完成,但是这样施工单位就不能对各企业进行实时管理,很少的施工单位会给企业提供一些专业的人员去进行技术指导,所以企业最后完成的项目质量就没有太大的保证。正常情况下,堤防防渗施工的时候都需要找专业的人员去实地检测一下,但是大部分的施工单位都没有这个步骤,认为这项工作不重要。所以,堤防防渗工程出现了质量上的问题,很大可能是因为对施工过程中的管理不够好。
三、水利工程中防渗技术的科学应用
(一)水泥土及土料防渗施工技术
施工的土壤材料一定程度上决定着农田水利工程渠道的质量,选用的材料需要综合考虑工程质量问题,同时针对价格和地域等多方面进行考虑。如:价格因素,如果施工材料在满足质量的条件下能够就地取材是最好的,不仅省去了运输问题,而且很大程度节约了成本。但是这种材料有时候也不好达到标准,如沙砾、粘土材料,容易在温度较低或较高的情况下失去防渗功能,渠道的耐久性就得不到保证的,因此,这种材料一般运用于一些气候相对而言比较温和的地区,还有一些防渗要求不是太高的小型水利工程渠道中。在进行渠道的施工时,要对渠道建设的地区表面进行清理,对表层的土进行粉碎和过筛,分理出里面的树根草皮和杂物等,避免这些东西影响了渠道的建设。除此之外,材料的含水率和配合比要严格按照标准来进行,按照工序干拌后在进行湿拌。渠道的铺设要分层铺设,一层铺好了夯实后再铺下一层。铺设完成后进行合理的养护和保养,避免出现开裂等现象。水泥土防渗技术和土料防渗技术较相似的,但地域性相对比较强一点,一般在南方使用塑性水泥,而北方比较干燥,使用干性的水泥。但在特别寒冷的地区不适用于水泥土防渗。
(二)复合土工膜技术
土工膜最重要的防渗材料包括无纺布、塑料薄膜。随着科学技术不断发展,当今应用最为广泛的土工膜包括乙烯、聚乙烯等。如果堤坝防渗加固要求较高,则采用乙烯乙酸改性沥青混凝土膜。同时,复合土工膜作为一种新型的防渗性材料,可以在很大程度上提高水利工程的防渗性。该材料具有质量轻、延展性好、应用成本低、防渗性强等优势,因此在当今水利工程堤坝防渗施工中应用十分广泛。在实际施工中,需要掌握复合土工膜的应用要点,结合水利工程实际渗漏状况,选择合理的复合土工膜类型。在土工膜施工当中,其核心环节是加强土工膜和防渗体之间的衔接性,不得出现缝隙问题,从而保证堤坝整体的防渗性能。从材料方面来看,土工膜虽然具有防渗作用,但却是一种轻质材料,容易遭受破坏,如划破、损坏等,所以施工中也要做好土工膜防护工作,否则会直接影响堤坝整体的防渗性能。
(三)防渗墙技术
当前在水利工程施工中,主要采取薄型抓斗的方式进行防渗墙建设。运用这种方式进行施工时需要注意很多施工要点,一般来说,首先要把握好防渗墙的宽度,通常以0.3米为佳,同时,在施工过程中不能忽视外界环境情况,尽管这种施工方法对于各种不同的施工环境都适用,但在施工要点上却存在很大的差异,比如,施工环境中卵石含量较高和纯沙土环境相比,在操作要点上是迥然不同的。另外,这种施工措施还和其他施工技术是密不可分的,比如混凝土灌浆、泥浆护壁等操作技术。
另外,在水利工程建设过程中还经常使用多头深层搅拌水泥土施工方法来进行防渗墙的建设。这种施工措施最主要的就是搅拌,尤其需要注意搅拌的深度。在施工时,要研究并确认水利工程中可能会出现渗水情况的土层深度,并做好严格处理。在深度较浅的土层不能实现有效防渗,此时可以将水泥浆灌注到土层之中,然后进行搅拌,形成水泥土柱子,这样能够有效提升防渗效果。这种施工措施可以有效地达到防渗的目的,而且其具备一定的优势,整个操作过程较其他方式较为简便。不包含高技术含量的内容,对于操作人员的要求也相对较低,该种方法在砂土不施工环境中表现最佳,能够收获极好的防渗效果。
另外,在水利工程中还经常会使用链半法进行防渗墙施工建设。这种施工方法与第一种方法较为类似,在操作方面同样需要泥浆护壁、混凝土灌注等技术作为支撑,但在施工技术上仍然存在一定的差异,这种差异主要表现在取土上,该种方法需要用链半式开槽机取土,放入排桩,然后通过施工操作,完成防渗墙建设。
(四)灌浆技术的应用
1.土坝坝体劈裂灌浆技术
灌浆技术是水利工程施工的重要防渗技术之一,在施工过程中各环节渗漏问题都会频繁用到这种技术。灌浆防渗技术具有多样化的类型,土坝坝体劈裂灌浆技术就是其中之一,是针对土坝坝体的渗漏而产生的解决措施。施工人员在利用这个技术时,要根据应力规律,找到土坝坝体的轴线作为切入点,合理化布孔,然后在孔内部灌入适量的浆液,随着土坝坝体和浆液之间的相互挤压使得浆液和土坝坝体逐渐合为一体,从而可以有效保障土坝坝体在施工过程中稳定性和安全性,有效避免渗漏现象。劈裂灌浆技术应该广泛运用到施工过程中,但是要注重具体问题具体分析,从而达到更优化的施工效果。
2.卵砾石层帷幕灌浆技术
卵砾石层帷幕灌浆技术和其他灌浆技术有着本质的区别,首先是灌浆材料不同,是水泥和黏土两者的共同作用下形成的混合泥浆。这种泥浆可以广泛应用到卵砾石层中。卵砾石层密度分布不均,相对于上文提到的土坝坝体更不容易打孔,因此劈裂灌浆技术就不能在这种石层应用。卵砾石层帷幕灌浆技术可以使用当地的废弃材料进行灌浆,可以有效降低成本,提高材料的利用率,减少消耗。卵砾石层帷幕灌浆技术的应用过程中,工作人员可以通过套阀灌浆技术控制灌浆孔,从而顺利提高灌浆进度和效果。这种技术虽然效果比较好,但是也有缺陷性,受卵砾石的影响较大,因此通常作为辅助技术被应用,应用广泛程度不如土坝坝体劈裂防渗技术,但是这种技术可以最大程度提高材料的利用率,成本較低。
3.控制性与高压喷射灌浆技术
首先是控制性灌浆技术,这种技术是对传统灌浆技术的优化升级,建立在传统灌浆技术的基础上。防渗技术通常是用水泥作为主要施工材料,再加上一些辅助性材料来改善水泥的物理属性,增加材料的抗冲击性和防渗性,可以有效避免土层中水泥浆的扩张频率。控制性灌浆技术通常被应用于坝体和围堰方面。然后是高压喷射灌浆技术,工作人员在使用该技术时,要掌握钻杆的作用力,进行高压喷射,要确保水和浆液可以被喷射到相应的土层,将水和浆液和相应土层融为一体,从而有效实现防渗和加固效果。高压喷射灌浆技术要对于喷射的准确率要求较高,因此必须要专业人员进行控制。灌浆技术在应用过程中必须要具体问题具体分析,对不同的土层要使用不同的技术,从而实现效果的最优化,同时注重对成本的把控。
(五)砌石防渗漏技术
砌石防渗漏技术作为水利渠道工程施工阶段较为常用的防渗漏技术方法。这一技术在实际应用的过程中,通过利用水利渠道表面铺设的石料所形成的防水层,减少水资源的下渗。施工企业在铺设石料时,应根据水利渠道防渗漏施工的要求,先铺设厚度为6cm左右的砂浆,然后以水利渠道施工区域地下水位的高低设置符合要求的排水孔。最后按照每间隔8~12m的距离设置水利渠道工程伸缩缝,从而实现有效预防水利渠道工程渗漏现象的目的。
四、结语
综上所述,防渗技术对于水利工程施工进度、质量、后续保障等方面有着十分重大的影响。但是我国的防渗技术还不够成熟,也没有被广泛应用到所有的水利工程施工建设中,这对于我国经济社会而言是一个重大的损失,必须要予以重视。防渗技术可以为水利工程作实时的防渗加固,尽最大可能降低施工过程中的渗透率,可以有效节约成本,加快施工的进度。总而言之,防渗技术在水利施工过程中的应用应该更加广泛,施工企业要科学解决渗漏问题,提高水利工程施工的质量水平。防渗技术多种多样,因此在实际应用过程中必须要事先做好考察工作,做好施工计划,尽量做到降低成本的同时取得最好的防渗效果。
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