论防渗漏施工技术在水利工程中的应用
摘要
关键词
防渗漏施工技术;水利工程;应用
正文
引言
随着我国社会经济的高速增长,水利工程建设规模不断扩大。作为基础水利设施的水库,在提供水资源、防治洪涝灾害方面发挥着重要作用,截至今日,我国水库建设数量已经超8万座。其中土石坝是水库建坝的常见坝型,具有施工简单、价格便宜等优势。然而土石坝在使用过程中,因渗漏失稳状况所造成的安全事故时有发生,如果水库大坝出现渗漏问题,不仅威胁着坝体自身结构的稳定性,而且会影响大坝的功能性,造成水资源浪费,从而为我国国民带来无法挽回的经济损失。
1水利工程中防渗漏技术价值
水利工程的防渗漏工作价值突出,水蚀破坏会影响水利工程整体或部分结构的功能、性能,加速工程老化,水汽的破坏作用也较突出,可侵蚀水利工程建筑及内部结构,导致其安全或质量出现问题。在水利工程中应用防渗漏技术,上述问题可得到一定程度的控制。渗水、漏水问题得到控制,能避免、减轻水利工程结构遭受到水蚀破坏,从而提升水利工程使用安全性及其功能的正常发挥,而用于水利工程维护管理的开支也得到下降,技术应用的综合效益理想。此外,水利工程中防渗漏技术的合理应用可有效延长其使用寿命。
2防渗漏施工技术在水利工程中的应用
2.1帷幕灌浆技术
帷幕灌浆技术是指在孔距排布均匀的钻孔中注入浆液,使各孔中的注浆液体互相搭接,形成一道类似帷幕的混凝土防渗墙,以截断水流,从而达到防渗堵漏的目的,因此还被称为帷幕注浆。在水利水电工程建设中,帷幕灌浆技术主要是为了降低上游水面大坝内部的渗透率,加固大坝。在运用该种技术时,要结合当地的地质条件来设定灌浆的深度,在一般情况下,帷幕灌浆技术比其他灌浆技术的灌浆深度要深很多,但是难度系数也比其他灌浆技术大。
2.2复合材料防渗漏
复合材料防渗漏技术应用范围也比较广泛,主要借助一些致密性较高的高分子复合材料为防渗漏工作提供支持,如塑料挡水膜等。此技术的优势在于原理简单、施工便捷且成本偏低。一般在施工区域整体使用选定的高分子复合材料产品,均匀铺设在挡水区域,再以强度较高的设施、材料(如混凝土等)覆盖在高分子复合材料产品上面,即便水流能够穿过上部材料,也会被高分子复合材料阻挡住,不再继续渗漏。大部分水利工程的地下、围挡部分会使用此技术。
2.3高压喷射灌浆
高压喷射装置主要包括喷射浆管、喷嘴、进浆管等,首先需要将三重喷射管放入灌浆孔,为避免放入过程中喷射管内进入泥沙等杂物,影响喷射效果,可以向喷射管内注入清水,将管内杂物排出。在下放喷射管时,由于灌浆孔底部的沉渣较多,可以配合旋提摆装置控制喷射管一边旋摆一边下放,直至喷射管到达设计深度。在正式灌浆之前,需要选择一块空地进行试喷,确保各项设备可以正常运行。然后在喷射管插入灌浆孔后,调节喷射方向,控制喷嘴对准喷射方向,开始于灌浆孔内送入水、气、浆。按照参数喷射水与气,在4min之后开始灌注浆液,在喷射灌浆过程中,当灌浆孔口回浆的比重达到1.5g/cm3以上时,由下而上一边转动、一边提升喷射管,控制转动速度为12r/min、提升速度为10cm/min,直到喷射管提升至设计高度。本文考虑到水泥浆液自身的凝固收缩现象,所以在实际施工过程中,将停止喷浆的位置照设计位置提高了0.8m。
2.4锯槽法成墙技术
锯槽法成墙技术的基本条件是获得一定的倾角,锯槽机的刀具连续反复切割。最终的技术目标是确定墙的向前、向上和切割速度。收集现场的实际情况,然后运用连续循环的方式,能够把切割的土壤进行排出,最后对混凝土进行浇筑。一般来说,槽锯的最大深度可达40米。在此过程中,不断使用机械旋转和液压旋转来实现基本槽的切割。使用锯槽法作业的效率高,能有效保证基础沟槽的形成,并具备相应的连续性特点。由于开槽机施工所形成的墙体深度非常深,能够更好的满足开槽施工连续性的需求。此外,采用该技术实施的墙体成型技术具有优异的性价比,可以达到防漏效果。
2.5膜料防渗透技术
膜料防渗透技术是利用不渗透膜材料作为防护层,降低水利水电工程漏水概率,防渗效果显著,渗透率可降低90%~95%。膜料防渗透技术具有成本低、施工简单、工程量小、运输方便及材料轻便等特点,在我国南方、北方地区得到了广泛应用,对材料、气候及气温等无严格限制。然而,膜料防渗透技术存在与土壤粘附性差、边坡稳定性差、易老化及抗穿刺能力差等缺陷。为了保证工程质量,先要对沟渠进行除草,再将整个膜材料加工成大型膜,从下游进行铺装。在铺装时,应尽可能减小膜料折痕,以保证沟槽基础平整,从而达到有效的防渗漏效果。为了确保膜料防渗效果,应选用安全性高、稳定性好的膜料,并严格按工程实际要求在基坑截面上铺膜材料,而且要按照水利工程施工计划,确定覆盖层的覆盖区域,保证覆盖层覆盖范围为1.1~1.45m,如果出现问题,应立即进行修复。
2.6质量检测
水利工程中的防渗漏技术作用十分关键。因此,在完成一半施工后还应组织质量检查,通常可采用2种检测方法,即虚拟检测和现场检测。现场检测方法比较多样且成熟,如,针对防渗漏结构进行的无损检测、渗漏实验等,这些检测技术依然可以常规采用。虚拟检测则是近年来得到较多关注和应用的新方法,以虚拟现实技术为依托,以BIM技术为代表。完成工程建设后,可收集建设数据,利用BIM软件和性能较好的电子计算机,建立一个虚拟模型,之后采用模拟分析的方式,通过调整计算机参数,模拟水流持续冲击、水压增加和水位变化等情况下,水利工程防渗漏部分的工作态势,据此判断是否有必要进行施工调整。如果模拟结果比较理想则不需调整,而如果模拟结果表明当前水利工程的防渗漏部分不能适应未来需要,则应在现有基础上积极对施工方案及技术进行适当调整,如增加混凝土防护层的厚度以提升挡水能力等。虚拟检测技术的运用也可集中在事前、事中阶段,以了解技术方案的可行性,多角度提升防渗漏施工质量,保证水利工程的防渗漏能力。
结语
防渗漏技术在水利工程中的应用比较普遍,一般能够发挥预期作用,可预防水利工程渗漏水和漏水问题。目前,常见的水利工程防渗漏技术比较多样,包括灌浆防渗漏、复合材料防渗漏、高压喷射防渗漏等,不同防渗漏施工技术在工艺和特点上存在差异,需要根据具体情况酌定。
参考文献
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