水利渠道工程防渗施工方法研究

2021-11-24商松涛商玮丽王青

商品与质量 2021年37期

商松涛商玮丽王青

东营利民水利工程维修养护有限公司山东东营 257091

如今，大部分渠道工程在实际施工时都会出现渗漏的问题，而这种渗漏问题不仅会导致水资源缺乏的状况变得更加严重，甚至还会对社会整体经济的发展产生直接影响。因此就需要将水利渠道工程当中经常出现的渗漏现象有针对性地进行解决，从而减少水资源严重浪费的现象[1]。

1 水利工程渠道防渗意义分析

经过调查研究发现，由于我国的水利渠道工程年久失修且修筑时间较长，所以导致其在实际使用的过程中出现了不同程度的水资源渗漏问题。因此，水利工程建设发挥的作用就越来越明显。在水利渠道施工的过程中，防渗技术是至关重要的一个部分，要科学、有效地使用防渗技术，这样可以全面发挥我国水利渠道的自身作用，进而提高水利工程的施工效率和施工质量。在具体的施工中，要做好前期的工程准备工作，了解和掌握防渗技术的一些使用标准和要求，严格控制相关的施工质量，这样在一定程度上确保水利工程渠道渗透施工的施工质量，达到较好的施工效果。

在水利工程的渠道施工过程中，要合理地进行防渗施工，这样可以减少水利工程渠道出现渗漏的现象，保证水利工程有更高的建设质量，会延长水利工程的使用年限，推动我国经济事业的不断发展，确保人们的自身和财产安全，这是新时代下水利工程科学化发展的重要途径，要合理选择和使用防渗技术，促进水利工程行业的快速发展，提高施工过程的稳定性和安全性[2]。

2 水利工程渠道渗漏常见的诱因分析

2.1 化学反应引发的渗漏

水利工程建设中的混凝土材料会与土层中的酸性物质发生化学反应，时间一长就会对建筑中的混凝土结构产生腐蚀，降低水利工程的坚固程度，一般会出现结构破损甚至严重坍塌的现象，导致出现渗水漏水的问题。

2.2 冻胀反应引发的渗漏

冻胀引发的渗漏一般发生在冬季温度过低的季节。冬季土壤中水分含量高，温度过低，土壤中的水分就会结冰，就会产生冻胀现象，胀就意味着土壤的体积会变大，会冲击水利工程的混凝土结构，久而久之，混凝土在冻胀现象的作用力下会出现移动，导致结构出现缝隙，就会产生渗水漏水的问题。

2.3 施工过程存在问题

水利工程在施工阶段由于施工人员的素质有限，对渠道施工没有充分的重视，使得施工中埋下渗漏的安全隐患，严重时会导致安全事故的发生。其次，监督管理人员疏于管理，对施工中产生的问题没有重视，对出现的事故没有妥善处理，在这种情况下，施工过程中遗留下的安全隐患最容易造成渗水漏水的现象。

2.4 没有充分重视后期维护

任何工程的建设都不能忽视后期的维护工作，水利工程渠道建设也不例外。水利工程的渠道防渗施工后，还要成立专门的维护管理部门，对工程中出现的问题及时发现及时补救，将损失降到最低。但是当前渠道建设中未将维护管理放在重要地位，导致渠道建设后期维护问题突出，不利于管理[3]。

3 水利渠道工程防渗施工工艺与方法

3.1 多头深层搅拌水泥土成墙工艺

开展施工时，需要使用不同类型的土质参与防渗工程的实施。如果遇到黏土和淤泥等部分，便需要使用多头搅拌设备完成城墙的施工。该项技术的防渗墙深度最高可达22m，渗透系数为1.30MPa。结合我国土质类型的分布现状，多头搅拌工艺能够广泛应用于各个防渗施工项目中，最为明显的优势便是不会形成泥浆污染，能够对环境起到一定的保护作用，符合当前水利项目的实施趋势[4]。

3.2 大掺量统排粉煤灰混凝土渠道防渗

粉煤灰是一种火山灰质材料，本身并无胶凝性能，在常温下有水存在时，粉煤灰可以与水进行二次反应，生成难溶于水的水化硅酸钙凝胶。粉煤灰中的主要矿物玻璃体降低了混凝土早期干燥收缩，提高了混凝土的密实性；微细颗粒填充了水泥颗粒间的空隙，增加了水泥胶体的密实度。

3.3 膜料渠道防渗技术

膜料渠道防渗技术根据字面意思很好理解，指的是将具有防水功能的膜料覆盖在水利工程的施工面上，形成防水层，达到防渗的效果。首先，覆盖膜料之前要保证覆盖面的清洁，将覆盖面的杂物、垃圾等清理干净，同时还要保证覆盖面的平整，避免膜料铺设时产生过多的褶皱。铺设人员要充分掌握此项技术的要点，在渠道施工铺设膜料时应该预留出适当的褶皱，避免水巨大的作用力导致膜料破损而造成渗漏现象。膜料渠道防渗技术具有操作简单、成本低、属于新兴的技术等优势，但是该技术的防渗能力还有待加强，稳定性不够。因此，在21世纪施工单位应该积极发展新兴技术，努力克服其不足，发挥技术优势，切实保障施工的质量。

3.4 混凝土渠道防渗

混凝土防渗技术是渠道防渗施工中应用最为普遍的技术之一。具体的施工流程应包括：放样、上方回填捣实、清理、铺料浇筑、振捣、收面、养护。应用这种施工技术能够获得较好的耐久性与抗冲击性。在施工的准备阶段，混凝土配合比设计应确保满足对强度、抗渗、抗冻、和易性的要求，满足相关施工规范要求。对于渠基膨胀、沉陷问题的预防，可采用楔形板、肋梁板、中部加厚板。若是规模较小的渠道，则可考虑采用“U' 形、矩形渠槽的施工方式。若设计渠道流速在3-4m/s范围，则混凝土浇筑厚度应控制在100mm 以上；若是流速为4-5m/s 范围，厚度需确保在120mm以上。若水流含有砂石，应确保渠底板厚度达到120mm以上。具体施工中，模板安装与渠道纵、宽的偏差距离需分别控制在+1cm、+3cm 以内，模板对角线长度差偏差值需小于0.7cm。在浇筑前应做好渠基的清理、湿润，再铺筑混凝土砂浆，每层的厚度应控制在10-20mm为宜。使用表面式振动器振捣时，需将振板行距重叠控制在80mm 左右。采用小型插入式振捣器进行振捣时，需将插入的深度控制在25cm 左右，并且插入下层混凝土的深度不能超过10cm。浇筑施工之后，要做好收面处理，尤其是细砂混凝土的收面，需反复进行三次以上，以确保较好的外观质量。最后则是进行25d 左右的连续养护，期间应采用洒水、薄膜覆盖等养护方式，确保混凝土表面处于较好的湿润状态。比如，在其他条件相同时，无冻胀地区的衬砌厚度要薄于有冻胀地区，采用预制安装施工工艺的混凝土渠道的衬砌厚度，要小于现场浇筑的衬砌厚度[5]。

3.5 浆砌石土工膜渠道防渗

浆砌石衬砌防渗的好坏很大程度上取决于石块间的填筑材料，石块间空隙被填筑密实，那么浆砌石衬砌就具有很好的整体性、密实性和强度，可以防止渗水漏水，增加抵抗侵蚀的能力。土工膜是作为一种以高分子聚合物为基本原料的防水阻隔型材料，近些年来在渠道防渗方面得到了广泛的应用。防渗渠道施工主要过程如下：土方开挖、地基处理、铺设土工膜并焊接牢固、铺设砂浆垫层、砌筑浆砌石衬砌或混凝土预制板[6]。

4 水利工程渠道防渗技术应用对策

4.1 对地基进行正确的处理

进行水利渠道施工时，首先需要科学处理地基问题，为后续的施工打好基础。通常应先放样，保证施工相关的设计样图与渠道的真实信息不会出现过大的偏差，此外还可同步搜集施工的相关信息。其次，需对地形情况进行更为深入的分析，由于不同区域的特征差异较大，一般施工人员可使用衬砌手段对渠道的地形进行勘察和分析。开挖首段通常较为坚硬，因此常使用回填方式先进行松土，然后将渠道平整后再实施后续的工程[7]。与开挖相比，后续的环节需要使用相对松散的手段，在开展施工前不但要对地面进行洒水来降低地基的坚硬程度，同时还需对土地进行稳固处理，这样才能与衬砌结合实施[8]。

4.2 提高水利工程灌浆技艺

灌浆技术是当代水利工程渠道施工建设常用施工技术之一，防渗效果颇佳。第一，灌浆的压力最高不可超过灌浆塞，在调整灌浆压力时，须合理控制力度，根据实际施工情况准确计算压力值，将注浆压力控制在标准范围内[9]。与此同时，要做好实验测试工作，根据测试结果定期最适宜的注浆压力[10]。在必要时刻，应正确采用分段升浆法和一次升浆法，相比之下，当施工期间的透水强度较大，存在断裂状况，则适用于分段升浆法；如果透水强度较弱，断裂问题不是很严重，岩层硬度高，则适用于一次升浆法。第二，正确处理大量吸浆作业，将灌注浆的流量控制在标准范围内，这样方能确保浆液在灌注中能保持正常的流动。必要时刻，应正确使用降压处理模式，通过降低压力值来停止灌浆，当灌浆停止后，再将压力值调整到标准数值，接着实施科学灌浆。第三，在正式灌浆前，施工技术人员应结合实际情况界定本工程灌浆次数和平均每次的灌浆量，对灌浆工作实施科学推进，促进每次灌浆的有序衔接，这样方能为水利工程渠道整体施工质量提供充分的保障[11]。

4.3 合理选择施工技术

防渗技术主要分灌浆和混凝土防渗两种类型。其中灌浆防渗技术的使用成本较低，且实施速度更快。当前我国多数项目施工中均倾向于使用该种技术手段完成防渗工作。在灌浆防渗施工时，须坚持下述原则：①尽量从施工地区选择和使用灌浆的土料，这样不但能够大幅节省工程的经济成本，同时还可达到较好的环保效果，对自然资源的损害最小。②对堤坝空间结构开展深入分析，结合实际需求挖掘灌浆孔，科学设置主、副排孔之间的距离，从而降低堤坝内部的应力作用，提升整个水利项目的稳定性[12]。