APP下载

水利工程防渗加固技术应用策略分析

2023-07-28覃育谦

建筑与装饰 2023年8期
关键词:土工膜堤坝灌浆

覃育谦

荔波县水务局 贵州 荔波 558400

引言

我国的水资源蕴藏较为丰富,在其开采利用的过程中,必须加强保护来避免其受到污染和影响,广泛推进水利工程的建设和开发在一定程度上实现了水资源的合理调节,有效平衡了枯水期、汛期的用水矛盾。水利工程的建设施工中,加强防渗性是保证其寿命的重要前提,有效防止由于地下水渗透等问题造成的工程结构失稳等情况,是水利工程设计施工中需要重点关注的环节,充分结合施工地的地质条件、工程要求等合理选择防渗加固技术,不断提升水利工程的安全保障。

1 水利工程防渗加固技术的概述

水利工程开发建设能够较好地实现对水资源的调控和利用,是目前合力开发应用的最好手段之一,也有利于维护地区生态环境的稳定。在水利工程的开发建设中,部分技术性问题会直接限制其建设质量和使用寿命,特别是在水利工程的防渗加固建设中,通过可靠的施工保护和技术保障,更利于实现工程的可持续性发展。常见的水利工程渗漏问题主要发生在地下水系分布较为丰富的区域,由于工程结构的建材选用、建设技术等存在一定的质量隐患,容易出现渗水透水的事故[1]。由于长期的进水浸泡会造成水利工程结构稳定性下降、耐久性下降的情况,严重者还会对工程的下游环境造成一定的破坏和影响,必须要加强重视并在水利工程的前期规划设计中提前考虑到合理的防身防渗加固手段,确保在实际建设过程中能够予以严格的质量控制。

2 水利工程中渗透病害的影响

从水利工程发生渗漏透水事故的区域来看,混凝土渗透是最常见的一种工程病害问题,受到施工建材、施工技术和养护管理等多方面的影响,会产生蜂窝漏洞、结构开裂等较为严重的渗漏问题,必须要通过及时的修复处理来禁止裂缝的进一步扩增,否则会造成混凝土内部的钢筋材料逐渐出现锈蚀催化的情况,给整个水利工程建设的安全性与稳定性带来了较大的负面影响。长时间的透水浸泡会造成混凝土材料出现钙化情况,难以对工程结构形成有效的荷载支撑,所造成的病害影响范围较大、程度较严重,也是水利工程建设当中必须要予以杜绝和及时维护的事故之一。在水利工程设施长时间服役的过程中,如暴雨等问题也会造成一定的渗漏风险,对其建设质量和维护措施带来了一定的挑战,必须提前关注并做好防范措施。

3 水利工程防渗加固施工的中的不足

3.1 施工质量隐患

在水利工程的防汛加固工程建设过程中,必须提前展开全面的地质勘察分析,以确定合适的技术方案,并通过建设防渗墙等措施及时进行隔水处理,便于在实际施工实操过程中能够形成良好的工作环境。但在项目开展的实际过程中,由于水流处理不到位、地基防漏不充分的因素,在施工过程中就会产生一些细微的渗漏情况,而工程现场的积水会直接影响混凝土材料在浇筑施工过程中的质量,也是造成后续水利工程渗漏隐患的重要原因之一。在暴雨等极端天气下,需要及时利用提前建设好的排水沟和排水渠等设施进行疏通,其排水通道的设计必须符合施工现场的环境,确保排水的通畅性和及时性。在水利工程建设中会涉及部分施工方的衔接处理,施工人员在处理部分缝隙尺寸预留较宽的部位时没有利用材料进行填充,容易在后期形成渗漏点。

3.2 维护管理不当

在水利工程设施建设完成后,需定期开展维护管理工作对潜在的渗漏点及时进行修补、养护,这是保证其使用寿命和质量的重要方法。但在目前许多水利工程的后期管理工作开展现状来看仍存在许多不足,一些较小的渗漏点不能通过排查巡检的方式及时发现并进行处理,造成了渗漏情况的逐渐加剧,混凝土及内部的钢筋材料等已经出现了锈蚀钙化的情况,无法使用简单的修补方式进行架构处理,也造成了水利工程后续运维成本上升的情况。水利工程建设的后期管理工作内容较为复杂,不仅需要关注渗漏透水的情况,还需对其结构稳定性与安全性等进行全面排查,一般选择在河流枯水期进行,较长的时间间隔也是造成维护管理工作开展不到位的原因,必须引起相关工作人员的充分重视。

4 常见的水利工程防渗加固技术及质控要点

4.1 建防渗截渗墙

防渗截渗墙,顾名思义是指,利用混凝土等材料制作墙体从而达到一定的挡水阻水效果,可视为水利工程与地下水系或暴雨降水之间的挡板,在目前水利工程的防汛加固建设中有一定的应用。根据建设工艺技术的差异,在防渗截渗墙的建设当中可分为射水技术和深层搅拌技术,其防渗效果和建设难度存在一定区别,还需技术人员结合地质条件调研和建设需求进行合理[2]。涉水技术主要是指,利用高压喷头形成的水流对原有的土体结构进行削切处理,使其能够成为表面光滑的土墙,从而达到一定的阻水抗渗效果。在射水技术的应用中,需要借助水流在土墙内部凿出孔径用于进行混凝土浆体材料灌注填充,常见的墙体建设厚度为25~45cm,适用于水利工程区域存在黏土地质条件的情况。深层搅拌技术是指利用专门的搅拌机材料将混凝土注入土层中,通过充分地搅拌混合使二者形成结构均匀的水泥桩,其工艺技术简便、防渗加固效果好、建材成本较低,在淤泥是一种软弱地基条件下有十分广泛的应用。

4.2 坝体密实加固

水库工程在许多农村区域有较为广泛的应用,能够有效通过蓄水和开闸的方式来实现用水调控,与农民的生活、耕种等有极大的关联。为有效提升水库工程的建设质量,在土石坝等施工完成后还需要进行密实加固处理,能够进一步增强其抗渗防渗的效果。常见的坝体密实加固技术包括强夯施工、换填施工和灌浆施工等,其原理和效果存在一定差异,需要结合实际进行灵活选择[3]。强夯建设的工艺对水库坝体本身的地基结构稳定性有较强要求,通过碾压、振冲的方式使土体之间的结合度更加紧密,从而达到一定的抗渗加固效果。换填施工是指,利用强度更高的黏土材料等对软弱地基的土质进行代替,充分借助了换填材料的高密度特点来进行建设条件的地质改善,但由于其工艺成本较高,不适宜进行大型的书店工程建设应用。灌浆施工主要是利用了混凝土材料自身的抗渗特性来进行水库堤坝结构的稳定性提升,通过压力灌浆的方式使其深入到堤坝地基部分,并在其凝结的过程中产生较好的支撑效果,对改善水库的建设地质条件、抢险加固维护、渗漏透水处理等有重要意义。

4.3 帷幕灌浆防渗

灌浆技术的防渗加固范围主要集中在水利工程的堤坝区域,正好能兼顾了工程防渗与结构加固的功能需求。在实际施工建设中,技术人员需要通过前期地质勘察的方式对河道周围的堤坝曲直程度参数进行计算分析,确定需要进行钻孔灌浆的施工点,并提前进行测量标注。在对堤坝结构进行钻孔施工时,可选用较为轻便的钻机设备,沿着堤坝的轴线位置,以3m间距进行直线钻孔,保证和堤坝的外围部分保持1.5m间隔,防止钻孔位置偏差而影响了后续的防渗加固效果。在进行灌浆作业时使用的混凝土将铁在稠度的调配过程中需要提前进行计算,按照从上到下的顺序逐渐增大,并秉持少量多次的基本原则进行复灌处理,能够有效规避在灌浆过程中产生的冒浆或隆起问题,对增强水利工程的堤坝结构稳定性具有积极意义[4]。这种灌浆施工方式能够在堤坝位置处形成帷幕状的防护,在出现透水渗漏情况时能够依靠混凝土材料本身的抗渗性来形成有效保护,在许多河道治理工程中有较为广泛的应用。

4.4 低压速凝灌浆

在水利工程的后期养护建设中需要持续关注其是否存在结构渗漏的现象,并及时采用封堵和加固等方式来进行处理。受到河流汛期及枯水期造成的环境差异影响,在高水位条件下进行水利工程的防渗加固建设时技术难度较高,可采用低压速凝的灌浆处理方式来进行抢险施工,能够有效防止管涌现象的出现。在出现水利工程高位渗漏透水情况时,技术人员需要及时对其渗漏情况进行现场勘查,使用轻型钻机等设备对周边进行开挖,及时填充高膨胀材料,达到吸水防护的目的。完成钻孔后,技术人员可向其中快速注入制备好的高密度混凝土浆体,并向其中增加速凝剂等添加剂材料,有效缩短其初凝时间[5]。在混凝土灌注过程中,这些高膨胀材料能够与其形成良好的融合,有效减少了泥浆材料的灌注流失,对提升管道内部的灌注压力、增强防渗加固效果有重要意义,确保能够及时对已经产生透水现象的管道区域进行充分的封堵,减少由于渗漏而造成的其他安全风险和事故隐患。

4.5 土工膜防渗法

土工膜防渗施工主要依靠了塑料膜体材料良好的隔水特性来达防渗加固的目的,其材料结构稳定,具有良好的抗拉性和延伸性,在不同形状的水利工程漏水通道内都能形成较好的封堵处理。目前,在水利工程的防渗加固建设中多使用复合土工膜材料,即将高分子的防水塑料膜和无纺布材料黏附在一起,在实际建设施工时期铺设的难度明显下降,且较好地利用了无纺布材料表面粗糙的特性,来增发土工膜与土壤环境之间的摩擦力,有效防止其出现未移或形变的情况,为提升其抗渗加固效果具有重要影响[6]。复合土工膜材料在剖腹的过程中需要提前在工程现场搭设槽位或进行土工格栅建设,按照漏水通道的表面范围开槽施工,在强大的水压和堤坝自身重力的影响之下,土工膜能够被牢牢固定在槽内。由于土工膜良好的抗渗加固效果,有时也被应用在水利工程的除险维护中,如水库工程结构出现渗漏情况时,可及时通过土工膜覆盖的方式进行阻水,也是保障水利工程建设质量和使用寿命的有效措施。

4.6 水池防渗技术

在农村饮水工程建设中存在许多水池结构,一旦出现结构裂缝和渗漏透水等情况,会造成水池结构的不均匀沉降现象,水池周边的管道连接及施工缝等会产生更大的渗漏风险,还可能会对引水工程的水质产生影响。由于水利工程水池建设大多使用混凝土材料作为水池主体,工程中必须使用干缩性小、安定性高的混凝土材料,且在其配比制备时严格控制其含泥量,对提升混凝土材料的均质,分散性和胶结性具有重要意义。在水池的浇筑建设中,要提前预留好伸缩缝和止水带,可以有效预防施工缝处产生的裂缝渗水问题。在大体积混凝土工程的浇筑施工中,需要严格控制其浇筑顺序和养护时间,能够有效防止由于底层混凝土未干燥完全而出现的初凝冷缝和结合渗水问题。在混凝土材料灌注填充和充分振捣后,需要再次对其表面进行抹面处理,这是增强其表面致密性和防水性的重要措施,也能避免混凝土浆体在凝结过程中出现的表面失水和开裂现象,对水池的建设质量和使用寿命有重要意义。

5 结束语

为更好地保证水利工程的建设质量,在利用防渗截渗墙时可以形成较好的阻隔,通过高压喷射的方式形成墙体,在黏土层和沙土层等地质条件下都可达到较好的防渗加固效果。灌浆施工技术主要是利用高压设备将具有较好防渗加固效果的材料置入地下,可顺延坝体的轴线方向进行建设,对改善结构受力和防止地下水渗透有积极意义。土工膜防渗中主要利用了膜材料本身隔水特性达到防渗加固的目的,良好的抗拉性和延伸性使其能够较好地适应不同形状漏水通道。

猜你喜欢

土工膜堤坝灌浆
土工膜的应用现状及未来发展趋势研究
谷子灌浆期喷施硫酸锌增产
水利工程施工堤坝防渗加固技术
无盖重固结灌浆在乌弄龙水电站的应用
自流可控灌浆在堰塞体防渗加固处理中的应用
全库盆土工膜防渗水库的基础处理设计与探讨
复合土工膜在潍坊滨海第二平原水库防渗中的应用
广东省辐射防护协会 坚持“三项服务”,筑起辐防堤坝
水利工程堤坝防渗加固技术
水利工程堤坝防渗施工技术探讨