关于水利工程施工中防渗技术的应用探究

2018-12-31 00:00:00陈军
水能经济 2018年10期

【摘要】文章对水利工程施工中导致出现渗水问题的原因进行分析,并对目前水利工程施工中常用的灌浆防渗技术和防渗墙防渗技术的应用情况进行探讨,以供参考。

【关键词】水利工程;防渗技术;应用

1、引言

近年来在经济快速发展的背景下,全球资源紧缺和环境恶化问题不断加剧,推动了各国对水能等清洁型能源的开发和利用,其由于人们对自然改造和利用的频率越来越高以及程度越来越大,水利工程的建设数量也越来越多。但是在水利工程建设施工中也存在较多的问题,影响水利工程的施工质量和安全,其中以渗透问题最为突出,不仅对水利工程作用的发挥起到阻碍作用,而且还会对水利工程下游的居民造成较大的安全威胁,所以需要在水利工程施工中采取有效的防渗技术,满足人们对水利工程施工质量和使用性能越来越高的要求。

2、水利工程出现渗水的因素

2.1施工方面的因素

水利工程通常具有较大的规模,所以在实际的水利工程施工中通常采用分包的形式由不同的施工单位进行施工建设,这样虽然提高了水利工程的建设施工速度,但是由于不同的施工单位之间其施工防渗技术以及施工技术水平存在较大的差异,容易出现水利工程施工中的衔接出现问题,甚至会造成安全隐患问题,影响水利工程使用中的安全,尤其是对于模板的粘合不牢固的问题,其会造成水利工程施工中不紧密的现象,从而引起大面积渗水的问题。

2.2结构改变的问题

在水利工程施工过程中,由于施工材料的使用以及施工企业管理中存在问题,容易导致水利工程施工材料发生变形的问题,从而导致水利工程的结构发生改变,引发水利工程渗水的问题。

2.3大范围渗水的原因

水利工程出现大范围渗水主要是因为施工过程中对施工质量的控制不够严格以及对施工质量的验收不够仔细,在施工过程中,施工人员存在专业技能水平较低以及责任心差的现象容易导致出现施工质量问题,如果监理人员没有在施工过程中进行监督并及时发现问题进行指导和问题处理,且加之在工程验收时没有发现相关问题,是引发水利工程大范围渗水的主要问题。此外,施工工艺的选择以及施工方案的制定不够合理,与现场施工情况不符,以及所采用的施工材料和设备的质量存在缺陷等问题,都是对导致水利工程出现大范围渗水的原因。

3、水利工程施工中的灌浆防渗技术及应用分析

此技术是目前水利工程施工中最常用的防渗技术之一,其原理就是利用液压或气压将泥浆等起到固化作用的物质传送至地层中,在其凝结之后起到对地层的了力学性质进行改变,并对其防渗能力进行加强的作用。其主要分为土坝坝体劈裂灌浆技术、高压喷射灌浆技术、卵砾石层帷幕灌浆技术、以及控制性灌浆技术等。

3.1土坝坝体劈裂灌浆技术

此技术的原理就是利用水坝坝体的应力规律,沿着水坝坝体的轴线进行灌浆孔的布置和钻进,然后将合适的浆液灌注到孔中,在浆液灌注以及凝结过程中,由于坝体以及浆液之间发生互相挤压以及渗透作用,所以可以改善坝体的应力分布情况,提高坝体的稳固性。在采取此技术时,需要根据坝体的具体条件以及裂缝的具体情况确定,可以采用部分灌浆以及全线劈裂灌浆的方式,其具有较好的防渗作用,还能提高坝体的严密性。

3.2高压喷射灌浆技术

此技术就是在一定的压力下将泥浆从钻杆端的喷嘴中喷射到土层上,其高压泥浆在喷射过程中会对土体造成冲击,并与土体发生混合并形成水泥防渗加固体,其可以起到加固以及防渗的作用。此技术根据喷射方式的不同还有定喷、旋喷、摆喷等不同的技术类型,且定喷和摆喷类型主要应用于板墙防水工程中,旋喷类型则广泛的应用于深基坑加固防渗工程中,也是目前水利工程施工中最常用的高压喷射灌浆技术类型,其具有较强的连接性、较好的可控性和良好的施工灵活性,但是对土层的要求较高,需要在使用之前进行相应的试验来确定。

3.3控制性灌浆技术

此技术是目前应用的比较先进的灌浆技术,其主要采用水泥作为灌浆材料,其需要根据实际情况来选取相应的辅助材料,根据不同的地质条件特点来选择加入纤维、砂等材料来提高浆液的物理性能、抗冲击性能和防渗性能。其主要应用于围堰、坝体和地方基础的防渗施工中,对水泥浆在土体中的扩张有很好的控制作用,所以对于大空洞以及高流速、高水流条件下的渗透问题具有很好的解决作用。

4、水利工程施工中的防渗墙技术及应用分析

4.1多头深层搅拌防渗墙技术

此技术在施工过程中采用的是多头搅拌机将水泥浆喷射到土体内部,通过其搅拌作用确保水泥浆与土体进行均匀混合,且在水泥浆凝结之后形成一道水泥桩,将多个水泥状搭接起来最终就会形成一道防渗墙。此技术主要应用于黏土、砂土、淤泥层以及砂砾层的防渗工作中,具有较为便捷的施工过程和较低的施工成本。

4.2锯槽防渗墙技术

此技术就是利用锯槽机器按照一定的角度对土体进行切割,通过反复切割向前开槽且将切割下来的土体通过循环排渣法排出锯槽外,然后在切割至制定形状之后通过水泥浆来进行护壁,最后通过浇筑混凝土的方式来形成防渗墙。此防渗墙的宽度可以达到0.2~0.5m,是深度可以达到40m。此技术不仅具有较高的施工效率和成墙质量,而且可以根据不同水利工程的不同防渗要求来选用不同材料形成具有不同防渗能力的防渗墙。

4.3射水防渗墙技术

此技术是采用造孔机喷射出具有较高速度和压力的水流来对土体进行切割,并采用成型器进行反复修整确保槽壁的光滑程度满足要求,并采用水泥浆进行护壁,当槽孔满足要求之后对其进行浇筑,待其凝固之后就会形成一道防渗墙。其厚度可以达到0.22~0.45m,深度可达30m。主要适用于砂土、砂砾石以及黏土地层中,特别适用于水利工程中堤防工程中。

5、结语

正是由于水利工程中由于施工工艺、施工技术水平等问题而容易出现渗水问题,所以在施工中采用有效的防渗技术则显得尤为重要,在不同的水利工程中,需要根据其不同的地层特征和工程实际需要来进行防渗技术和具体施工工艺的选择,并且在施工中对防渗技术进行不断改进和完善,不断总结经验提高防渗技术的施工水平和效果。

参考文献:

[1] 王玮, 王鑫. 水利工程中防渗施工技术的应用探究[J]. 科技创新与应用, 2014(20):169-169.

[2] 韩洪洋, 李杰. 关于水利工程施工中防渗技术的应用探析[J]. 工业, 2016(11):00188-00188.