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        水利工程中防滲施工技術(shù)的應用思考

        2021-04-01 04:46:43徐峰郭志杰余陽
        工程建設與設計 2021年16期
        關鍵詞:堤壩防滲墻泥漿

        徐峰,郭志杰,余陽

        (湖北省水利水電規(guī)劃勘測設計院,武漢430000)

        1 引言

        水利工程建設中,滲透問題的產(chǎn)生會直接破壞水利工程內(nèi)部結(jié)構(gòu)。防滲施工技術(shù)在水利工程中的應用,可以預防擋水工程大面積滲透破壞風險,提高水利工程的抗?jié)B性能。

        2 工程案例

        某綜合性水利工程中,所控流域面積為50 123 km2,屬于具有航運、防洪、發(fā)電性能的綜合性水利樞紐工程。該水利工程的實際蓄水位為45m,總庫容9.78 ×108m3,防洪高水位為50m,其在后期運用中,不僅可為當?shù)毓鍧嶋娔埽⑶夷茉诜篮榈幕A上,為下游農(nóng)田提供灌溉水源。但是,在水利工程的施工建設中,擋水堤壩存在滲漏、基坑積水嚴重等較大風險,因此,要求采用科學、完善的防滲施工方案,有效解決水利工程滲透問題,提升其整體質(zhì)量,發(fā)揮工程設計效益。

        3 水利工程滲透問題產(chǎn)生的原因

        3.1 外部因素

        引起水利工程滲透的外部因素,主要體現(xiàn)在2方面:

        1)水利工程建設時,若排水量符合標準基坑排水要求,則整體建造工作較為順暢,但在暴雨天氣影響下,水利工程基坑降水量明顯增加,從而出現(xiàn)積水現(xiàn)象,使基坑內(nèi)水位上漲,危及水利工程基面,導致水利工程產(chǎn)生滲透問題[1]。

        2)水利工程建設完成后,同樣存在建筑物滲透問題,經(jīng)過持續(xù)性的強降水天氣后,水利工程堤壩、建筑物結(jié)構(gòu)容易受到破壞,從而誘發(fā)滲透問題。

        3.2 內(nèi)部因素

        水利工程施工建設中,滲透問題與施工所用的混凝土材料息息相關。若水利工程施工中使用的混凝土材料的材料配制、澆筑、碾壓等環(huán)節(jié)存在質(zhì)量問題,會導致混凝土材料產(chǎn)生貫穿式裂縫,繼而導致水利工程墻面、地面內(nèi)的混凝土結(jié)構(gòu)斷裂,引起大面積滲透。除此之外,地基過度沉降、水壓過大時,也會使混凝土材料出現(xiàn)貫穿式裂縫,損壞混凝土表面結(jié)構(gòu),引起滲透。比如,水利工程施工中,部分區(qū)域的建設工程所承受的水壓較大,混凝土裂縫產(chǎn)生后,該區(qū)域表面層會直接受損,內(nèi)部結(jié)構(gòu)也會受到侵蝕,隨后在水壓的持續(xù)作用下造成滲透問題,影響水利工程的實際功能。

        4 防滲施工技術(shù)在水利工程中的具體應用

        4.1 灌漿防滲技術(shù)

        水利工程中,灌漿防滲技術(shù)是水利工程防滲的重要手段,其防滲原理是在氣體、液壓的作用下,將高質(zhì)量防水材料通過灌漿的方法布設在水利工程底層結(jié)構(gòu)。隨后從底層結(jié)構(gòu)阻隔水體,增強水利工程的防水性能[2]。

        1)施工人員會通過高壓噴射的方式排出防水泥漿,使其與土體混合后形成水泥防滲加固體。

        2)選擇防水泥漿噴射方式時,施工人員可根據(jù)具體情況,靈活選用噴射方法,比如,旋轉(zhuǎn)噴射、擺動噴射、定點噴射,但是在噴射泥漿時,應確保泥漿與土體混合的均勻性。

        3)對于底層土壤為黏性土壤的水利工程,灌漿防滲技術(shù)的作用更為突出,可有效預防水利工程滲漏風險,保障水利工程的整體質(zhì)量。

        4.2 高壓噴射防滲技術(shù)

        在高壓噴射防滲技術(shù)的具體應用中,會借助打孔器噴射高壓水流,以此將土體分離。隨后對水利工程各區(qū)域的墻體進行修建,設置槽壁,在確保墻體光滑后,涂抹防水泥漿與黃土的混合材料,構(gòu)建槽孔,槽孔內(nèi)需填筑混凝土。以水利工程的堤壩防滲為例,施工人員在應用高壓噴射防滲技術(shù)時,應提前在堤壩區(qū)域選擇孔洞,但孔洞分布應避免過于集中,灌漿填充孔洞時,盡量一次填充到位,以保證堤壩結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。孔洞灌漿結(jié)束后,需及時對灌漿質(zhì)量進行評估,保證灌漿成功率[3]。除此之外,在配置防滲泥漿時,其濃度誤差不得大于1%,且高壓噴射時,射水防滲墻深度約為30 cm,厚度范圍為20~43 cm。

        4.3 防滲墻技術(shù)

        防滲墻技術(shù)在水利工程中的應用非常廣泛,且防滲效果良好。常見的防滲墻有2種形式:薄型防滲墻和鋸槽法防滲墻。(1)薄型防滲墻。在防滲墻施工技術(shù)的具體實施中,施工人員會借助挖掘機開挖坑道,坑道設計寬度通常會小于30 cm,在將提前配置的混凝土澆筑在坑道內(nèi)后,混凝土凝固后便會形成防滲墻[4]。(2)鋸槽法防滲墻。其與薄型防滲墻的主要區(qū)別在于施工人員可利用割槽設備施工,并直接在槽內(nèi)噴射混凝土,讓混凝土在特定溫度下凝固形成防滲墻。在水利工程的防滲墻施工中,混凝土澆筑質(zhì)量直接關系著防滲墻的防水性能。為此,施工人員應嚴格按照防滲墻工藝的要求完成設備調(diào)試、材料配比、材料質(zhì)量檢驗等工作。具體介紹如下:

        1)查驗水泥、瀝青等原材料的質(zhì)量和性能是否合格且符合工程需要,在根據(jù)設計方案完成材料配比后,評估混凝土材料的質(zhì)量。

        2)使用攪拌設備攪拌混凝土時,應監(jiān)測設備的運行參數(shù),分析其是否處于正常、穩(wěn)定運行狀態(tài)。正式澆筑混凝土前,應注意檢查澆筑管道有無滲漏情況,檢驗其密封性。

        3)澆筑混凝土期間,需確?;炷帘砻嫣幱谠O定的高差范圍,且定時抽查混凝土材料在擴散口的實際情況及其坍落度,若存在異常,需及時整改。除此之外,將混凝土澆筑在開挖的坑道內(nèi)時,約每隔20m進行1次質(zhì)量檢驗,并且通過抗?jié)B實驗、強度實驗判斷該區(qū)域的防滲效果[5]。

        4.4 帷幕灌漿防滲技術(shù)

        帷幕灌漿防滲技術(shù)在水利工程中通常被應用在堤壩防滲、加固中。

        1)施工人員可結(jié)合堤壩結(jié)構(gòu)設計,科學選用鉆孔工具,并以增強堤壩穩(wěn)固性為前提,解決堤壩防滲問題。灌漿作業(yè)需堅持“多灌少次”的基本原則,同時,嚴格控制灌漿壓力,逐步將較稀防水泥漿轉(zhuǎn)變?yōu)闈舛容^大的防水泥漿。

        2)選擇打孔設備時,應選擇輕便的打孔裝置,科學對灌漿孔進行布局,合理控制灌漿孔間距,以免影響泥漿流動的順暢性。正式澆灌泥漿時,可按照從上到下的順序,使泥漿自然流入灌漿孔洞內(nèi)。另外,對于水利工程中的重力堤壩,在澆灌泥漿時,需將防水泥漿集中在灌漿孔頂部,使其逐步滲透進孔隙內(nèi),從而在增強堤壩穩(wěn)定性的基礎上,強化其安全性能,發(fā)揮堤壩整體結(jié)構(gòu)的防滲作用[6]。

        3)為確保帷幕灌漿防滲技術(shù)的應用效果,加強水利工程的防滲性能,在施工過程中,相關人員還應重視對材料、施工設備的質(zhì)量控制,使其整體參數(shù)符合該技術(shù)的指標要求。

        5 結(jié)語

        綜上所述,在水利工程的具體建設中,施工作業(yè)較為復雜,并且在內(nèi)外部因素的影響下容易出現(xiàn)滲透問題。水利工程滲透不僅會弱化該類工程的應用價值,還會危及周邊居民的人身財產(chǎn)安全。為此,針對水利工程滲漏現(xiàn)象,需要結(jié)合地質(zhì)特點,采用防滲施工技術(shù),優(yōu)化水利工程施工流程,強化其防水性能,提升我國水利工程的建設水平。

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