摘要:随着我国越来越重视清洁能源产业的发展,水利工程项目的开发和建设备受关注。在水利工程建设施工中,防渗技术的应用至关重要,关系到工程施工安全和工程质量。本文首先分析了在水利工程施工中出现渗漏的主要原因,然后阐述了几种常用的防渗技术。最后,以四川某水库工程为例,对防渗技术的应用进行实践分析。
关键词:水利工程;施工;防渗技术
我国拥有悠久的水利工程建设管理历史,各种类型的水利工程为人们的生产生活做出了重要的贡献。在现代水利工程的建设中,可靠的建设质量是发挥水利工程价值、保证工程安全的关键。因此,要做好水利工程施工质量管理,而其中防渗技术的应用效果,与工程质量息息相关。要求相关技术人员基于对水利工程施工现场环境的全面勘察,制定合理的防渗施工方案,保证施工安全和工程质量。
一、水利工程施工中出现渗漏的原因分析
水利工程涉及到对地区地形、地貌、水利条件的改造,在改造和工程建设的过程中,很容易会遇到渗漏问题。如果工程施工中出现渗漏,或是渗漏处理不及时,不仅会导致工程施工无法达到设计标准,还会留下很大的安全隐患。综合来讲,导致水利工程施工过程中出现渗漏的原因主要有以下几点:其一,工程地基质量差。水利工程地基对整个工程的稳定性至关重要,是决定工程沉降量十分符合标准的关键。如果地质勘察不到位,工程地基施工方案设不合理,或是施工质量控制不达标,都会导致工程地基强度和稳定性无法满足后续工程要求,进而引发渗漏问题。其二,排水工艺不达标。水利工程的防渗漏,需要防水、截水和排水系统共同发挥作用,如果工程施工没有做好工程周边及内部结构的排水,会导致自然降水、地表水等侵入工程内部,引发渗水问题。其三,施工缝处理不当。部分水利工程施工缝的划分不合理,对混凝土接缝的处理不符合工艺标准,没有采取有效的防渗措施,也是引发渗漏问题的主要原因之一。其四,施工材料质量不达标。水利工程的防渗技术需要用到大量的防水材料,从基本的防水卷材、板材,到各类防水剂,其质量都将直接影响防渗技术的实施效果[1]。如果水利工程防渗施工采用的防水材料不合适,或是质量不达标,将会导致渗漏问题的发生,甚至威胁工程安全。
二、水利工程施工中常见的防渗技术
(一)防渗墙技术
防渗墙技术是水利工程的建设施工中用到的主要防渗技术之一,具有施工简便、工艺成熟、经久耐用等特点。在具体实施中,防渗墙技术又分为多种工艺类型,在水利工程施工中,需要结合实际情况合理选用。
1.倒挂式防渗工艺。这是一种比较传统的防渗墙施工工艺,主要采用人力挖掘防水沟,建设防渗墙的方式。该方法建设的混凝土墙结构比较稳定,具有不错的防渗能力和安全性[2]。
2.多头深层化搅拌水泥土成墙工艺。这种技术主要是使用多头深层式搅拌机,在合适位置进行钻进施工,然后对土体进行混凝土喷浆处理,并灌注混凝土形成桩柱,混凝土桩间距控制在40cm左右。在混凝土桩之间按照间隔建设防渗墙,一般防渗墙的深度、宽度分别为20m和30cm。防渗墙的渗透系数要控制在10m/s左右,抗压强度要大于0.3Pa。多头深层化搅拌水泥土成墙工艺一般适用于砂土、淤泥土以及黏土土层,在水库、水电站等水利工程建设中有较高的应用率,可以有效提升工程防渗能力。
3.薄型抓斗成墙工艺。这种成墙工艺组要是由技术人员操作宽度为0.3m的薄型抓斗设备,开展土方开挖作业。在挖掘土方的同时在合适位置下方开槽,然后使用泥浆进行护壁施工。采用这种成墙工艺可以完成约40m深的防渗墙施工,在卵石、砂土等土质现场有很好的应用价值。
4.锯槽法工艺。这种工艺可以将水利工程整体施工和防渗墙结构合理结合起来,提高防渗墙的稳定性和可靠性以及整个水利工程的施工质量。采用锯槽法工艺时,要在设置好刀杆倾斜度的基础上做好往复切割,保证切割质量。
5.链斗式成墙工艺。这种工艺主要是根据设计人员的设计尺寸,利用机械设备开槽,然后设置防渗墙。链斗式成墙工艺完成的防渗墙宽度和深度范围一般为20-50cm和10-15cm,该工艺比较适用于砂土以及粒径小于30%以下的砂砾地[3]。
(二)灌浆防渗技术
灌浆技术是水利工程防渗施工的常用技术之一,主要是通过关注混凝土的方式,预防和处理工程结构缝隙、施工缝等位置的渗漏问题。在部分成墙防渗工艺中,也需要用到灌浆技术。目前比较常用的灌浆防渗技术主要分为高压喷射灌浆和控制性灌浆工艺两种,前者利用高压设备,将灰浆、添加剂等注入工程缝隙之中,达到填充缝隙、增强结构稳定以及防渗的效果;后者则是利用控制器,根据施工要求和现场环境特点,对灌浆力度、速率进行合理控制,保证关注充实度,提高灌浆质量[4]。
三、水利工程施工中的防渗技术的应用
某水库工程位于四川某河流下游地段,由于该地区河流有明显的汛期,工程的防渗措施至关重要。为了提高水库堤坝防渗能力,施工单位采用了以高压喷浆工艺为主的防渗技术方案。整体施工方案的相关数据如表1所示,技术人员及施工人员结合现场实际情况,对该方案进行了评估,明确可行性之后开始施工。

表1:高压喷浆工艺防渗施工方案相关设计数值
在具体施工中,施工人员决定采用三重管进行喷射施工,结合现场实际情况将喷射强度和工艺调整到合适的状态。钻孔方面,采用600型钻进机钻进到原浆固壁,在钻进过程中将垂直度控制在0.5%之内。喷射施工过程中,将合金喷射嘴水压控制在32MPa左右,并时刻关注喷嘴磨损状况,通过调节和维护保证强度。如果喷射施工中出现漏浆的问题,施工人员结合现场地质条件,对提升幅度和速率进行有效控制,浆液比例控制在合适的范围之内。具体来讲,针对均质粉土层,应当控制在13cm/min左右;针对砾石层以及漂石层,控制在7cm/min左右;针对基石,控制在9cm/min。另外,在施工过程中,施工人员会严格控制摆角,并将水泥比重控制在1.6-1.8g/cm3。最后,在完成高压喷浆施工之后,现场水泥浆因为固结而出现收缩的现象,导致孔口下沉。此时,施工人员针对性采用静压灌浆技术,直到观察到浆面不再下沉,再经过检查确定达到设计要求之后,再采用规范的方式将套管取出[5]。
结束语:
总结来讲,在水利工程的施工过程中,由于受到自然环境因素以及施工工艺、管理等方面因素的影响,施工单位会面临渗漏问题。如果水利工程施工中没有处理好渗漏问题,将会影响工程施工安全和质量,并产生较大的安全隐患。为此,施工单位需要基于对施工现场地质条件、工程设计方案的全面研究,针对性制定合适的防渗施工方案,灵活使用各类防渗施工技术,做好施工过程的质量管理,提升工程防渗能力。只有这样,才能确保施工过程有序进行,提高整个水利工程的质量和可靠性。
参考文献:
[1]张成国.谈水利工程渠道防渗的意义及防渗技术措施[J].建筑工程技术与设计,2020,(6):2561.
[2]陈林娜,王海丽.谈水利工程渠道防渗的意义及防渗技术措施[J].建筑工程技术与设计,2019,(36):2819.
[3]姚任峰.混凝土防渗墙技术在水利工程的应用[J].河南水利与南水北调,2020,49(2):46,59.
[4]赵茜.水利工程堤坝防渗加固施工技术及完善措施[J].安徽建筑,2020,27(2):111-112.
[5]杨东生.关于水利工程施工中堤坝防渗加固技术的应用[J].甘肃科技纵横,2020,49(1):43-45,13.