浅谈水利工程防渗技术

2023-03-19 14:24凌东园
河北水利 2023年5期
关键词:土工膜防渗墙灌浆

□凌东园

在工程建设中强化防渗处理效果,为确保工程安全、工程质量、延长工程寿命等发挥了重要作用。因此,必须严格做好基础防渗处理,为后续施工及长远发展奠定坚实基础。

1.渗漏原因及防渗重要性

1.1 水利工程渗漏现状

我国兴建的各类水利工程为调配水量、最大效益发挥水能开创了新的局面,为实现经济快速发展提供了强有力的支持。但早期修建的水利工程因科学技术不发达、施工材料较单一等诸多不利因素影响,出现不同程度的渗漏现象,例如:渠道护坡渗漏,箱涵伸缩缝渗漏,水库的砌石坝体、管道的穿墙套管渗漏等,是水利工程运行的重大安全隐患。

1.2 水利工程渗漏原因

1.2.1 设计原因

工程存在设计缺陷,设计是施工的基础,设计过程中如出现问题,有可能直接影响工程的稳定性和安全性,渗漏亦有可能发生。例如:河南某大坝加固工程,防渗墙设计方案是钻挖成槽防渗墙工艺,实际施工发现地层中含有大量鹅卵石,导致无法搅拌成防渗墙。

1.2.2 施工原因

不按规范施工、新手施工、不了解施工工艺、施工材料以次充好等违规行为造成工程质量问题,在施工过程中脱离规范、盲目施工。如施工人员不懂施工规范或故意违规操作,施工操作很随意,导致施工后与规范标准不符,渗漏问题就无法避免。如防渗墙密实性达不到规范要求,运行期间就可能出现渗漏问题。施工环节不紧凑、部署安排不周密等造成施工缝。建基面未彻底清理产生施工缝。

1.2.3 地质原因

水利工程因其特殊性一般都建在野外,其地质条件错综复杂,裂隙或断裂带等极易产生渗漏。由于地壳变化,建筑物会产生不同程度的沉降,伸缩缝产生位移导致渗漏。

1.3 防渗漏的重要性

因我国经济建设的快速增长,用水需求越来越大,可利用的水资源越来越少,人们对水资源的节约和保护意识开始增强,所以做好防渗处理对节约水源、避免浪费极为重要,为促进我国经济的快速、健康发展提供坚强后盾。在水利工程施工期间,如现场出现渗漏问题,必将影响施工进度、施工质量和施工安全。

2.防渗技术概述

2.1 防渗技术种类

水利工程常用的防渗技术包括灌浆防渗、防渗墙、土工膜技术等。

灌浆防渗。灌浆防渗技术是用气压、液体或化学原理把某些能固化的浆液注入天然的和人为的裂缝或缝隙,以改善各种介质的物理力学性能。

防渗墙技术。防渗墙是一种松散透水层或土石坝(堰)中起防渗作用的连续墙。

土工膜防渗技术。土工膜是以塑料薄膜作为防渗基材,与无纺布复合而成的土工防渗材料,它的防渗性能主要取决于塑料薄膜的防渗性能。

2.2 防渗技术优缺点及适用条件

灌浆防渗技术。灌浆防渗的优点是:注浆工艺简单、易操作,对复杂环境的适应性强。对混凝土的蜂窝、麻面或碱化变质部位进行粘结补强,改善混凝土密实性和强度。缺点:专业性较强,技术复杂,施工工期长,多适用于大坝、箱涵、砂砾层、岩石、穿墙套管、渡槽等。

防渗墙防渗技术。防渗墙技术优点:结构可靠、施工简便、持久性好。防渗墙适用于修建在松散透水性或石坝中,在国内外水利工程中得到了广泛应用。缺点:受地质环境因素影响,施工有局限性,混凝土防渗强度较低,墙体厚,工期长、成本高。适用于各种大坝、水库等。

土工膜防渗技术。土工膜防渗的优点:可耐酸、碱、有机溶剂的腐蚀,具有优良的耐环境应力开裂性,耐撕裂强度性能好。缺点:在低温环境下容易脆裂,焊接时间较长。适用于人工湖防渗、河道防渗、水渠防渗、边坡防渗、水库库底盆防渗等。

3.灌浆防渗施工技术

3.1 灌浆施工种类

灌浆防渗施工技术是通过高压将浆液输送到有缝隙的部位,对缝隙进行浆液填充,以达到防渗漏目的,目前常用的灌浆防渗施工技术有两种:高压喷射灌浆施工技术、化学灌浆。

高压喷射灌浆。高压喷射灌浆施工技术主要是利用钻机钻孔的方法成孔,然后再利用高压,将配制好的泥浆,从钻杆顶部喷嘴喷射到孔洞中,形成一道高质量的水泥防渗墙。

化学灌浆。化学灌浆是将一定的化学材料(无机或有机材料)配制成溶液,用化学灌浆泵等设备将其灌入地层或缝隙内,使其渗透、扩散、胶凝或固化,以增加地层强度、降低地层渗透性、防止地层变形和进行混凝土建筑物裂缝修补的一项加固基础、防水堵漏和混凝土缺陷补强技术。

3.2 施工注意事项

施工准备。注意钻孔时钻头要与混凝土表面倾斜45°,安装注浆嘴时要查看否通畅,调试注浆机查看输送管路的耐压情况。

施工中。注意观察注浆部位和注浆机是否正常工作,发现漏浆时要查看浆液颜色,比如化灌时喷出颜色是乳白色证明是正常的,如出现浆液本身颜色就必须停止,查看原因及时处理。

施工完毕后。封闭灌浆孔,清洗注浆机和保持注浆管干净以便下次使用。

4.防渗施工技术存在的问题及改进措施

4.1 防渗施工技术存在问题

施工管理不到位。水利工程建设时,部分施工单位会选择部分工程进行分包,分包队伍不与管理单位沟通协调随意施工,只求工程进度,施工质量意识淡薄,最终导致工程质量不达标。

工程质量监督不到位。水利工程在建设中缺乏有效的监督管理,施工单位偷工减料或建筑材料不合格,导致建筑物因材料变质而变形或塌陷。

防渗技术不够完善。要深刻认识防渗施工技术的优势和不足,不同的工程要根据其实际存在的问题选择与之相适应的防渗技术。在实际工作中,不能只注重防渗墙技术和灌浆技术,而忽略了辅助技术,这样很难将施工现场地基和土质有效的结合在一起,从而达不到质量标准。

4.2 防渗施工技术改进措施

加强施工管理。要严格遵守分包管理制度,与施工团队人员加强沟通,提高对水利工程施工的重视程度,认识到防水和防渗的重要性,加强现场管理和技术培训,确保工程质量。

加强内部质量监督。组建防渗质量监督机构、完善质量监督体系、明确责任分工,严格落实监督在岗制度,对出现的问题及时总结,分析原因,找出解决办法。

创新施工技术。总结分析各类水文地质条件,结合现场实际创新防渗施工技术和防渗材料。多家单位联合研发,与高等学府、科研单位、施工单位、设计单位等资源共享,推陈出新,结合国内外先进技术和材料,开发更高效、更快捷的防渗技术。创新施工技术,可以将采矿、岩土、桥梁等相关专业的先进防渗技术,引入到水利工程施工中,吸收消化后研发新的防渗技术。

5.结语

综上所述,防渗技术在水利工程建设中起到关键性作用,结合具体情况选择科学合理的防渗技术。防渗技术的不断创新和发展,有利于发挥工程的最大化效益,利国利民。□

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