关于水利工程施工中防渗技术的思考

2023-06-07 14:29张开军
农业灾害研究 2023年2期
关键词:水利工程施工防渗技术渗漏

摘要 众所周知,作为关乎国家民生的百年大业,水利工程对我国国民经济建设与人民安居乐业的意义极为深远。在水利工程施工环节,除了要满足牢固性、防震性、稳定性等指标之外,防渗工作对水利工程施工也至关重要,防渗处理效果会对水利工程的质量与安全造成直接影响。因此,在水利工程施工与建设过程中,如何在发生渗漏时及时处理,并采取适当的防渗技术就成为此次研究的主要课题。基于此,在分析水利工程施工防渗技术意义的基础上,探讨其渗漏的原因,并提出了具体的防渗技术,以期为水利工程施工的安全与稳固提供参考。

关键词 水利工程施工;防渗技术;渗漏

中图分类号:TV543 文献标识码:B 文章编号:2095–3305(2023)02–0173-03

随着我国国民经济的发展,大量大、中、小型水利工程项目不断建设。作为我国基础设施的重要组成部分,水利工程建设可以有效促进我国国民经济的发展,一直以来,水利工程项目都受到政府和社会的高度重视,对水利工程施工与建设投入了大量的资金与政策支持。然而在工程实施过程中,受到水利工程外部因素和内部因素的影响,施工环节会存在一定的渗漏问题,从而制约了水利工程的进度与质量。对于水利工程项目施工而言,优化防渗技术、提高防渗施工水平,不但能够促进我国水利工程的建设发展,而且可以有效地提高水利工程项目的建设质量,并对我国的国计民生产生直接影响。

1 水利工程施工中应用防渗技术的意义

在水利工程施工建设环节,牢固性、稳定性与防震性是施工过程中一直遵循的基本标准。除此之外,做好防渗工作也是极为必要的。众所周知,水利工程的许多环节属于水下作业,与传统工程相比,水利工程的施工有着明显的区别,存在着鲜明的不确定性与复杂性。在水利工程施工中,很容易受到主、客观等多方面因素的影响,从而出现工程结构变形问题,并进一步造成渗漏,最终影响水利工程施工成本、施工进度、施工效益等[1]。因此,针对水利工程施工来说,现阶段,如何更科学、更有效地应用防渗技术显得尤为重要。唯有做好必要的防渗加固操作,才能有效避免施工现场受各类因素的影响而产生渗漏问题,并且在动态控制水利工程施工成本的基础上,提高施工效益,加快施工进度。此外,水利工程施工时,防渗技术的应用还能显著加强水利工程的结构性能,促使其充分发挥水利工程项目的多样化功能,以此有效地降低水利工程项目所在地洪灾发生率,提高水利工程项目所在地的经济、社会乃至生态效益,这对我国经济建设,尤其是对人民的安居乐业而言,具有极为重要的意义。

2 水利工程存在的渗漏问题及其成因分析

2.1 水利工程渗漏问题分析

通常情况下,水利工程在建设施工之前,为了保障工程的顺利进行,要预先制定针对性的项目施工方案,然后按照工程方案展开工程实施。而为了保障整个工程建设的顺利,防渗材料的质量成为保障整个工程项目施工质量的关键。一般而言,选取防渗材料要按照工程具体方案要求,由专人负责采购和置办,如果防渗材料或防渗技术不达标,就会导致水利工程项目实施环节存在各类棘手问题,甚至造成难以预料的后果。故而水利工程建设实施过程中,与防渗施工技术相关的各类工作都要做到位,以此有序保障水利工程项目的顺利实施。在水利工程施工环节中出现的渗漏问题主要有2种类型:

第一,裂缝性渗漏。在水利工程实施过程中,由于地基建设某一个环节存在问题,或者某一道工序处理不当,造成地基强度下降,引发渗漏。水利工程施工中裂缝渗漏具体表现为:一是施工缝漏水,这一表现主要是由于水利工程的规模相对较大,这使得施工单位展开施工时,受施工难度影响而将工程分为几个连续单元展开分单元施工,这一施工模式虽然有效降低了施工难度,但也容易产生大量的施工缝。一旦没有对施工缝做好必要的防渗水处理,势必会引发严重的渗漏问题。二是混凝土裂缝,现阶段,部分水利工程在施工时会采用混凝土材料,这种材料性能优越、价格合理,然而却极易受到温度的影响,比如展开混凝土浇筑、摊铺、抹面等一系列施工措施时,内外温差如果沒有控制得当并做好养护,其表面就会存在一系列裂缝,加大了渗漏概率。三是水利工程施工过程中的变形缝也存在一定程度的渗漏隐患,要严格控制,以此尽可能减少渗漏隐患。

第二,结构性渗漏。在水利工程施工过程中,由于防渗技术或其他一些施工技术存在不足,导致防渗能力下降,最终引发渗漏。一般情况下,结构渗水一直以来都是水利工程施工中较为常见的现象[2]。当工程设计与标准不科学时,就会导致水利工程结构所具备的抗渗性大幅度下降,导致水利工程运行一段时间之后发生渗水现象,严重时,会导致大面积渗水。在实际施工操作中,结构性渗漏会对整个水利工程造成巨大的影响,如果没有及时进行治理,根据以往事故的经验,结构渗水问题不但会缩短水利工程使用年限,而且会形成其他各类安全隐患,最终影响水利工程质量。

2.2 水利工程出现渗漏的原因

第一,工缝导致的渗漏。在实际操作中,水利工程的规模都相对较大,在大规模施工时,施工方往往会为了降低施工难度,将混凝土施工划分为几个区域进行操作,这就会因区域划分而造成这些不同的区域之间存在缝隙,导致渗漏出现。除此以外,水利工程施工环节,作为支撑的模板不够稳固,也很容易导致整个工程出现跑浆现象,一旦出现跑浆现象,就会形成一定的漏洞,最终引发缝隙渗漏。

第二,穿墙管造成的渗漏。在水利工程项目施工的过程中,为了工程实际需求而使用大规模穿墙管,这些穿墙管不但数量多,而且分布相对广泛,一旦穿墙管在焊接时不够紧密,就极易造成渗漏。

第三,变形缝导致渗漏。水利工程项目在施工过程中,如果没有固定止水位置,这就很容易造成止水位置偏离中心,这样就很容易在灌注混凝土时引发振捣不严实的问题,不严实势必会导致存在一定的缝隙,从而最终使得水利工程引发渗漏[3]。

第四,施工标准未达预期导致大面积渗漏。在水利工程施工过程中,一旦基面附近的基坑施工标准没有达到预期要求,就会造成排水能力下降,从而导致整个工程面临一定的风险,诸如在遭遇机械故障时,或在遭遇忽然的强降雨时,由于施工标准没有达到预期,导致其很难及时将基坑内的积水排出,这样势必会造成水面上涨,淹没垫层,导致水利工程地板发生渗漏。除此之外,在工程浇灌环节,如果使用的搅拌混凝土不均匀,也很容易造成工程施工过程存在相对较大的裂缝,导致出现大面积渗漏。

3 水利工程施工中防渗技术分析及应用

众所周知,我国拥有极为丰富的淡水资源,这种天然优势为我国水利工程的发展奠定了有利基础。各类水利工程的应用可以帮助人们充分应用各地水资源,从而保障社会经济的可持续发展。现阶段,我国仍旧存在大量的水利工程项目,经过大量实践,水利工程施工不论是施工技术还是经验都极为丰富,然而仍旧存在进步的空间,尤其是水利工程防渗施工技术。在整个水利工程项目中,防渗技术有其自身独特的保障方案,如果实施过程没有满足其方案要求,势必会造成损失,最终限制整个水利工程项目的进度与效率,严重时,还会存在一定的安全隐患。因此,在大力发展水利工程时,需要更加注意防渗技术的应用与完善。现阶段,我国水利工程施工防渗技术所应用技术主要有以下几个。

3.1 灌浆技术

现阶段,我国在水利工程施工过程中所使用的防渗手段大部分为灌浆技术。灌浆操作的基本原理就是借助高压,将由化学材料配制的浆液经过一系列机械引导,导入地层内部,经过凝固后,可以促使地层内部实现一种整体性效果,并确保其没有缝隙,从而达到防渗的目的。

根据调查可知,当下灌浆技术的灌浆手段有:高压喷射灌浆、控制性灌浆、土坝坝体劈裂灌浆、卵砾石层处灌浆等。此次主要介绍高压喷射灌浆法、卵砾石层处灌浆法2种水利工程施工常用的灌浆方法。

3.1.1 高压喷射灌浆技术 其原理是借助必要的高压设备,促使浆液在设备操作下形成高压射流,并将其注入工程裂缝,受其他外力作用,这些浆液与土体颗粒会在充分搅拌的作用下进一步融合固化,以此达到消除裂缝的作用。借助高压喷射灌浆技术,可以有多種灌浆施工方法,这些施工方法也适合不同的水利工程。比如旋喷法施工,这种方法主要用于阻挡地下水;比如定喷法施工,这一种方法主要用于基坑防渗工程中等。在借助高压喷射灌浆法进行施工之前,首先需要展开高压喷射灌浆的试验,借助试验,进一步保障整个实施过程可以符合施工标准要求,之后方可顺利开展。

3.1.2 卵砾石层处灌浆技术 其原理是直接在水利工程卵砾石层处实施灌浆操作,在石层内,基于灌浆操作进一步形成由黏土、水泥等一些防渗材料共同组成的混合帷幕结构。一般情况下,借助卵砾石层处灌浆方法可以有效提高卵砾石层的硬度。然而,现阶段受各种操作的影响,卵砾石层在钻孔环节仍旧存在较大的施工困难,故而这一种技术现阶段在水利工程项目中运用并不广泛,其主要用于勘探工程,预防渗漏。

3.2 锯槽法施工技术

在水利工程施工环节,锯槽法施工技术属于一种经常使用的防渗技术。一般情况下,锯槽法施工技术的关键在于要实施往复切割操作,这一种操作要施工人员在操作时准确找到刀杆的标准倾斜度,掌握好倾斜度,才可以展开往复切割操作。之所以在施工时需要展开往复切割动作,主要是因为借助往复切割,可以更好地保障泥浆护壁的功效。除此之外,当水利工程的混凝土浇筑施工操作完成以后,墙体槽外的工程结构会进一步变为支架型结构,此时受到加压系统的局限,锯槽法施工技术所使用的诸如刀杆、排渣系统、支架结构等安全系数会进一步变高。当整个水利工程面临雨水天气时,电气控制体系受安全系数低的影响,会导致防渗墙使用结构受到影响,最终影响多结构传送设备受到。故而实际操作中,务必要重视优化防渗墙支架结构操作,以此促进整个水利工程施工项目的融合度不断提升。

3.3 多头深层搅拌和锯槽防渗墙技术

在水利工程施工过程中,针对防渗方面的操作,防渗墙技术也应用得较为频繁。防渗墙技术具备多样化优势,可以有效避免雨水侵蚀水利工程结构。而实际施工环节,多头深层搅拌防渗墙技术的使用次数相对较多,基于技术各指标要求,施工人员引导多头搅拌机,及时在水利工程施工土体中,将标准化的水泥浆按照预设方案予以标准适量的喷射,并借助搅拌,使得喷射进入土体的水泥浆更为均匀,并使得水泥浆可以与其土体形成一种有机融合,最终以一种水泥桩的形式呈现,然后再针对各搅拌桩展开合理化搭接,以此形成水泥防渗墙。

除此之外,应用锯槽防渗墙技术,施工人员在操作时也要合理应用锯槽设备。在刀杆的使用上,务必要在规定的、标准的角度倾斜下展开操作,在多次切割土体的同时,采取向前开槽的操作,动态控制设备移动速度,并借助循环排渣法,将切割下来的土体均匀排出。锯槽成型以后,水利工程项目施工人员可以向锯槽中浇筑适量的标准混凝土,待混凝土凝结之后就可以形成防渗墙,厚度要控制在0.2~0.3 m。在实际操作过程中,多头深层搅拌防渗墙技术经常被应用于砂砾石地层,具备施工效率高、连续成墙等优势。

3.4 倒挂式施工工艺

倒挂式施工工艺属于土法修筑工艺,这种施工工艺的施工方式操作流程就是在方案的要求下,挖掘防渗墙槽,并借助设备将钻孔变为井槽,以此加强井柱之间的关联性。在水利工程施工环节,具体来说,工程渗水层中的混凝土墙会在井柱连接结构的有效关联下,进一步形成槽机械,这样基于槽机械,就可以显著改善泥浆护壁结构的强度,当强度提升时,槽机械的应用就能够提升水利工程的防渗能力。由此可知,倒挂式施工工艺在现阶段水利工程施工操作过程中,属于相对较为有效的防渗技术,应用价值极高。

4 水利工程施工防渗技术应用改善策略

4.1 加强施工监理

对于水利工程项目而言,施工方要从多个方面加强与改善水利工程防渗技术。为了加强施工管理,要构建起一个相对较为完整的水利工程施工监理制度,安排专业人员针对施工现场展开严格的监管与督查,按照施工计划与施工标准,严格进行指导与反馈。一旦发现存在违规现象,要及时向上级反馈并及时记录,以确保整个施工流程的安全与稳定。

4.2 选择优质的防渗材料

对于水利工程施工方来说,施工过程中,在加强防渗技术的应用时,还要进一步针对渗漏问题,在监管人员与施工人员的共同分析下,总结渗漏原因。在导致渗漏的因素中,防渗技术选择的防渗材料最为重要。混凝土施工要在水利工程施工方案与标准的引导下,选择质量符合标准的土壤与材料,以此有效避免由于材料问题而导致的渗漏现象。

4.3 选择合适的填筑技术

在展开水利工程混凝土施工时,要选择更为合适的填筑技术。对此,一方面,要规范整个施工过程中施工人员的具体操作,保障施工人员可以具备高层次的专业技能和优质的专业素质;另一方面,基于水利工程的特定施工环境与施工条件,要选择符合不同项目要求的建筑墙与填筑技术。

4.4 贯彻工程施工过程的维护作业

除了防渗技术的管理与改进外,对于水利工程施工而言,还要做好及时的维修与改造工作。一般情况下,水利工程施工工作要经历相对较长的时间,很多时候会受到水的渗透与影响,尤其是在特定季节受各类因素的影响,对存在的任何渗漏问题,要及时维修,坚决保证防渗技术的长效性,并对整个施工做到定期、及时的维修与管理,保证清除所有的安全隐患,从而使水利工程发挥出真正的作用。

5 结论

现阶段,防渗技术在水利工程施工中的应用价值极为重要,而且合理应用防渗技术,是保障水利工程施工质量的关键所在。在工程实施过程中,受到水利工程内外部各种因素的影响,施工环节会存在一定渗漏问题,因此,水利工程项目在运行时,防渗技术的应用愈发重要。主要分析了现阶段水利工程施工中常用的锯槽法施工技术、链斗法施工技术、多头深层式搅拌以及倒挂式施工工艺等4种防渗技术,并提出了具体的应用改善策略。防渗技术的有效应用,可以显著优化水利工程的结构性能,降低水利工程项目所在地洪灾发生率,提高水利工程项目所在地的经济、社会、生态效益。

参考文献

[1] 汤涌.水利工程施工中渠道防滲技术分析[J].科技创新与应用,2022,12(21):157 -160.

[2] 白雪丽,王燕峰.水利工程施工中堤坝渗漏原因以及防渗加固技术[J].建筑与预算,2022(6):74-76.

[3] 刘健.基于水利工程防渗施工技术应用的研究[J].居舍,2022(12):47-50.

[4] 黄影.关于水利工程施工中防渗技术的思考[J].长江技术经济,2022,6(S1):101- 103.

责任编辑:黄艳飞

Thoughts on Seepage Prevention Technology in Water Conservancy Project Construction

Zhang Kai-jun (Zamuhe Water Conservancy Management Office of Liangzhou District, Wuwei, Gansu 733000)

Abstract As we all know, water conservancy projects, as a century old undertaking related to the peoples livelihood, have far-reaching significance for Chinas national economic construction and peoples living and working in peace and contentment. In the construction of water conservancy projects, in addition to meeting such indicators as solidity, earthquake resistance and stability, anti-seepage work is also crucial to the construction of water conservancy projects. The effect of anti-seepage treatment will have a direct impact on the quality and safety of water conservancy projects. Therefore, in the process of water conservancy project construction and construction, when leakage occurs, how to deal with it in time and take appropriate anti-seepage technology has become the main topic of this study. Based on the analysis of the significance of anti-seepage technology in the construction of water conservancy projects, this paper discusses the causes of leakage, and proposes relatively specific anti-seepage technology, in order to provide necessary reference for the safety and stability of water conservancy project construction.

Key words Water conservancy project construction; Anti seepage technology; Leakage

作者简介 张开军(1974—),男,甘肃武威人,助理工程师,主要从事水利工程施工中防渗技术的研究。

收稿日期 2022-12-09

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