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摘要:本文作者分析了水利工程渗水形成的原因,介绍了一些防治的施工技术。
关键词:水利工程;防渗漏技术
中图分类号:TU9文献标识码:A文章编号:2095-2104(2012)
在水利工程建设施工的过程中,对水下部分采取有效地施工技术,提高水下部分的防渗能力是我们在工程建设中一直重点关注的焦点。因此我们有必要通过对当前资料和案例的分析并结合自身多年的工作经验,对防渗施工技术展开详尽的探讨。
1 水利工程渗水原因的分析与论述
水利工程作为一项复杂的、施工环节众多的大型人类创造,每一个环节或者是每一个施工要素出现变化,都有可能对水利工程的综合质量造成不利的影响。渗水就是影响水利工程建设和运行的重要因素,导致渗水的原因是比较多的,下面我们就其中几种常见的原因展开论述。
1.1 设计施工技术落后引起的渗漏
由于我国现代化水利工程建设的时间还比较短,而目前所存在的大部分水利工程也多是五六十年代建造的,当时的经济发展水平决定了当时的勘测、设计、施工技术与设备相对比较落后,导致大多数工程均存在渗漏问题。
1.2 施工不规范
施工管理问题也是我们工程建设中经常出现质量问题的地方。绝大多数工程质量问题都是由于施工中各个环节把关不严所导致的,我们应该尽最大努力保障施工的科学性、合理性、严谨性。
1.3 维护力度薄弱
“重建设,轻维护”一直是我国工程建设中的弊端。任何工程都不可能一劳永逸,工程运行过程中必定会出现各种问题,如果不能及时发现和处理,就会导致严重的后果。比如说1998年发生洪水灾害的时候,荆江大堤以及杭州、德清的西险大塘就是因为白蚁栖息而发生了渗漏,从而造成了严重的后果。
2 水利工程的防渗施工技术
针对目前我国修建的水利工程普遍存在的问题,近年来国家投入巨大资金对现有存在问题的水利工程进行除险加固,在除险加固方案中防渗措施是最主要的施工技术,下面我们主要从防渗墙施工技术以及灌浆施工技术两大方面来探讨水利工程防渗施工技术。
2.1 防渗墙施工技术
防渗墙具有墙体厚度较小、耐久性好、渗透系数小以及单位面积造价低等特点。目前常用的防渗墙施工工艺主要包括冲击成槽法、抓斗成槽法、锯槽法、射水法、链斗法、多头深层搅拌法等几种,下面我们就来分别探讨一下这些施工工艺。
2.1.1 冲击成槽法成墙工艺。采用冲击钻在土坝上冲击造孔,孔内注满泥浆,利用正循环或反循环方式将钻渣排出孔外,依序将相邻的若干个孔连成一个槽段,然后用导管浇筑水下混凝土,形成一段混凝土墙,第一段墙完成后依序进行第三段墙施工,然后施工位于第一、三段之間的第二段墙,使三段墙连接成一段墙。依此方法将坝体所有槽段全部完成后就形成了一堵连续的混凝土防渗墙。此法适宜在各种地层中使用,具有适应性广、设备简单、质量可靠的优点,缺点是工效较低。
2.1.2 抓斗成槽法成墙工艺。采用液压抓斗机在土坝上挖槽并将挖出的土提出地面,经过反复循环作业,在土体中挖出一个符合设计长度、宽度、深度的槽段,槽段内注满一定浓度的泥浆,以保持槽壁稳定,然后用导管浇筑水下混凝土,形成一段混凝土板墙,第一段板墙完成后依序进行第三段板墙施工,然后施工位于第一、三段之间的第二段板墙,使之连接成一段板墙。依此方法将坝体所有槽段全部完成后就形成了一堵连续的混凝土防渗墙。此法适合在土层、砂砾层及强风化岩层表面使用,具有速度快、工效高的优点。缺点是不适宜在岩层中使用,在砂层中使用时稍不注意就会有槽底沉渣现象,主要原因是抓斗提出水面卸渣时,槽内水位急剧下降后泥浆压力骤降,致使槽底四周砂砾涌入槽底形成沉渣,解决的办法是保持槽内水位相对稳定,水位降幅不超过20cm,最有效地办法是将钢筋砼导墙上部内侧做成梯形、下部做成矩形,待将导墙内的土挖掉后就形成了一个上口宽、下口窄的倒梯形槽,因上口面积大,槽内储存的水量多,当抓斗提出后面层水迅速补充抓斗所占体积,使槽内水位降幅在20cm以内,这样就不会造成槽底涌砂现象。
2.1.3 锯槽法成墙工艺。所谓的锯槽法成墙工艺主要是通过锯槽机的刀杆在先导孔中以一定的倾角进行上下反复切割运动并向前移动开槽,采用泥浆护壁正循环或者是反循环对切割下来的土体进行排渣,同时在已形成的孔槽内注入塑性混凝土,从而形成宽度为0.2~0.3m的防渗墙。
2.1.4 射水法成墙工艺。射水法成墙工艺主要是运用造孔机、混凝土搅拌机和浇筑机三种设备进行协同作业并成墙的一种技术。这种施工工艺在1998年洪水灾害后的水利工程修建中被广泛应用并且取得了较好的经济效益。射水法成墙工艺主要适用于
粘土、砂层和颗粒径小于100mm的砂砾石地层中。
2.1.5 链斗法成墙工艺。链斗法成墙工艺主要是指通过链斗式的开槽机排桩上的旋转链斗取土,同时下方排桩于成墙深度,再通过挖槽机向前移动挖槽(通常槽长约为10~15m、宽度为16~50cm),同时采用泥浆护壁,浇筑混凝土形成防渗墙体。
2.1.6 多头深层搅拌法成墙工艺。它是通过多头深层搅拌机一次性多头钻进,同时在土层中喷入水泥浆并进行搅拌,从而使水泥浆与土体充分混合以形成水泥土柱防渗结构墙的一种施工技术。多头深层搅拌法成墙工艺主要适用于粘土、砂土、淤泥以及直径小于5mm的砂砾层。
2.2 灌浆防渗施工技术
灌浆防渗施工技术是目前水利工程防渗主要的一种施工技术,这种施工技术不仅适用领域较广,而且技术较先进,能适用于目前施工难度大、工程质量要求高的各种水利工程。具体包括基础帷幕灌浆、坝体劈裂灌浆以及高压喷射灌浆等。
2.2.1 基础帷幕灌浆工艺。是指在闸坝的岩石或砂砾石地基中采用灌浆建造防渗帷幕的工艺。帷幕顶部与混凝土闸底板或坝体连接,底部深入相对不透水岩层一定深度,以阻止或减少地基中地下水的渗透;与位于其下游的排水系统共同作用,还可降低渗透水流对闸坝的扬压力。20世纪以来,帷幕灌浆一直是水工建筑物地基防渗处理的主要手段,对保证水工建筑物的安全运行起着重要作用。
2.2.2 坝体劈裂灌浆工艺。坝体劈裂灌浆工艺主要是根据坝体的应力分布规律,运用灌浆的压力,将坝体沿轴线方向进行劈裂,同时将浆液适量灌进劈裂处,使浆体与原来的劈裂结构凝结成型,从而形成防渗功效的一种工艺。在坝体劈裂灌浆施工时,如果采用高压喷射灌浆法施工,一定要重点关注坝体的具体情况。当坝体施工质量较差,甚至上下游之间出现贯通横缝时,应当做全线劈裂灌浆,如果只是局部出现渗漏,只需要在有裂缝的地方均匀布置灌浆孔群就可以了。既要做到经济适用,又要保证墙体的防渗、坚固等综合功用。
2.2.3 高压喷射灌浆工艺。高压喷射灌浆工艺主要是借助高压水或者是压缩机增强浆液压力使浆液形成高速喷射流束,从而将被灌的地层结构切割或者是破坏掉;与此同时,水泥浆液顺势充填其中,与被灌地层的土壤颗粒相互混杂然后凝结形成壁状的固结体,从而达到防渗漏、提高地基承载能力的目的。高压喷射灌浆根据被灌层的地质结构以及防渗的具体要求可以详细地分为旋喷、摆喷以及定喷三种施工方式。高压喷射灌浆具有适应性广、工效高、防渗效果好等优点,但也存在着使用设备较多、对被灌地质条件要求高以及控制困难、容易漏喷等不足之处,这就需要我们在选择实施它的时候进行综合性的考虑。
3 结束语
水利工程具有保障城市用水、防洪、灌溉、发电、水产养殖等功能,对于国民经济的发展以及人民的生活的改善有着重要的关系。水利工程作为一项系统性的建设项目,在建设和使用的过程中能够对其正常运行造成影响的因素比较多,其中由于各项原因造成的渗水就是影响工程正常运行的一大弊端,也是我们在施工过程中重点关注的问题。
参考文献:
[1] 王和富.小议水利工程防渗加固中应用多头小直径深层搅拌桩截渗墙技术[J].科技资讯,2011,(4).
[2] 李彩红.水利工程防渗处理施工技术应用的探析[J].河南水利与南水北调,2011,(8).
[3] 苗莉,程海洋.水利工程防渗处理施工技术应用的探析[J].黑龙江科技信息,2010,(1).
关键词:水利工程;防渗漏技术
中图分类号:TU9文献标识码:A文章编号:2095-2104(2012)
在水利工程建设施工的过程中,对水下部分采取有效地施工技术,提高水下部分的防渗能力是我们在工程建设中一直重点关注的焦点。因此我们有必要通过对当前资料和案例的分析并结合自身多年的工作经验,对防渗施工技术展开详尽的探讨。
1 水利工程渗水原因的分析与论述
水利工程作为一项复杂的、施工环节众多的大型人类创造,每一个环节或者是每一个施工要素出现变化,都有可能对水利工程的综合质量造成不利的影响。渗水就是影响水利工程建设和运行的重要因素,导致渗水的原因是比较多的,下面我们就其中几种常见的原因展开论述。
1.1 设计施工技术落后引起的渗漏
由于我国现代化水利工程建设的时间还比较短,而目前所存在的大部分水利工程也多是五六十年代建造的,当时的经济发展水平决定了当时的勘测、设计、施工技术与设备相对比较落后,导致大多数工程均存在渗漏问题。
1.2 施工不规范
施工管理问题也是我们工程建设中经常出现质量问题的地方。绝大多数工程质量问题都是由于施工中各个环节把关不严所导致的,我们应该尽最大努力保障施工的科学性、合理性、严谨性。
1.3 维护力度薄弱
“重建设,轻维护”一直是我国工程建设中的弊端。任何工程都不可能一劳永逸,工程运行过程中必定会出现各种问题,如果不能及时发现和处理,就会导致严重的后果。比如说1998年发生洪水灾害的时候,荆江大堤以及杭州、德清的西险大塘就是因为白蚁栖息而发生了渗漏,从而造成了严重的后果。
2 水利工程的防渗施工技术
针对目前我国修建的水利工程普遍存在的问题,近年来国家投入巨大资金对现有存在问题的水利工程进行除险加固,在除险加固方案中防渗措施是最主要的施工技术,下面我们主要从防渗墙施工技术以及灌浆施工技术两大方面来探讨水利工程防渗施工技术。
2.1 防渗墙施工技术
防渗墙具有墙体厚度较小、耐久性好、渗透系数小以及单位面积造价低等特点。目前常用的防渗墙施工工艺主要包括冲击成槽法、抓斗成槽法、锯槽法、射水法、链斗法、多头深层搅拌法等几种,下面我们就来分别探讨一下这些施工工艺。
2.1.1 冲击成槽法成墙工艺。采用冲击钻在土坝上冲击造孔,孔内注满泥浆,利用正循环或反循环方式将钻渣排出孔外,依序将相邻的若干个孔连成一个槽段,然后用导管浇筑水下混凝土,形成一段混凝土墙,第一段墙完成后依序进行第三段墙施工,然后施工位于第一、三段之間的第二段墙,使三段墙连接成一段墙。依此方法将坝体所有槽段全部完成后就形成了一堵连续的混凝土防渗墙。此法适宜在各种地层中使用,具有适应性广、设备简单、质量可靠的优点,缺点是工效较低。
2.1.2 抓斗成槽法成墙工艺。采用液压抓斗机在土坝上挖槽并将挖出的土提出地面,经过反复循环作业,在土体中挖出一个符合设计长度、宽度、深度的槽段,槽段内注满一定浓度的泥浆,以保持槽壁稳定,然后用导管浇筑水下混凝土,形成一段混凝土板墙,第一段板墙完成后依序进行第三段板墙施工,然后施工位于第一、三段之间的第二段板墙,使之连接成一段板墙。依此方法将坝体所有槽段全部完成后就形成了一堵连续的混凝土防渗墙。此法适合在土层、砂砾层及强风化岩层表面使用,具有速度快、工效高的优点。缺点是不适宜在岩层中使用,在砂层中使用时稍不注意就会有槽底沉渣现象,主要原因是抓斗提出水面卸渣时,槽内水位急剧下降后泥浆压力骤降,致使槽底四周砂砾涌入槽底形成沉渣,解决的办法是保持槽内水位相对稳定,水位降幅不超过20cm,最有效地办法是将钢筋砼导墙上部内侧做成梯形、下部做成矩形,待将导墙内的土挖掉后就形成了一个上口宽、下口窄的倒梯形槽,因上口面积大,槽内储存的水量多,当抓斗提出后面层水迅速补充抓斗所占体积,使槽内水位降幅在20cm以内,这样就不会造成槽底涌砂现象。
2.1.3 锯槽法成墙工艺。所谓的锯槽法成墙工艺主要是通过锯槽机的刀杆在先导孔中以一定的倾角进行上下反复切割运动并向前移动开槽,采用泥浆护壁正循环或者是反循环对切割下来的土体进行排渣,同时在已形成的孔槽内注入塑性混凝土,从而形成宽度为0.2~0.3m的防渗墙。
2.1.4 射水法成墙工艺。射水法成墙工艺主要是运用造孔机、混凝土搅拌机和浇筑机三种设备进行协同作业并成墙的一种技术。这种施工工艺在1998年洪水灾害后的水利工程修建中被广泛应用并且取得了较好的经济效益。射水法成墙工艺主要适用于
粘土、砂层和颗粒径小于100mm的砂砾石地层中。
2.1.5 链斗法成墙工艺。链斗法成墙工艺主要是指通过链斗式的开槽机排桩上的旋转链斗取土,同时下方排桩于成墙深度,再通过挖槽机向前移动挖槽(通常槽长约为10~15m、宽度为16~50cm),同时采用泥浆护壁,浇筑混凝土形成防渗墙体。
2.1.6 多头深层搅拌法成墙工艺。它是通过多头深层搅拌机一次性多头钻进,同时在土层中喷入水泥浆并进行搅拌,从而使水泥浆与土体充分混合以形成水泥土柱防渗结构墙的一种施工技术。多头深层搅拌法成墙工艺主要适用于粘土、砂土、淤泥以及直径小于5mm的砂砾层。
2.2 灌浆防渗施工技术
灌浆防渗施工技术是目前水利工程防渗主要的一种施工技术,这种施工技术不仅适用领域较广,而且技术较先进,能适用于目前施工难度大、工程质量要求高的各种水利工程。具体包括基础帷幕灌浆、坝体劈裂灌浆以及高压喷射灌浆等。
2.2.1 基础帷幕灌浆工艺。是指在闸坝的岩石或砂砾石地基中采用灌浆建造防渗帷幕的工艺。帷幕顶部与混凝土闸底板或坝体连接,底部深入相对不透水岩层一定深度,以阻止或减少地基中地下水的渗透;与位于其下游的排水系统共同作用,还可降低渗透水流对闸坝的扬压力。20世纪以来,帷幕灌浆一直是水工建筑物地基防渗处理的主要手段,对保证水工建筑物的安全运行起着重要作用。
2.2.2 坝体劈裂灌浆工艺。坝体劈裂灌浆工艺主要是根据坝体的应力分布规律,运用灌浆的压力,将坝体沿轴线方向进行劈裂,同时将浆液适量灌进劈裂处,使浆体与原来的劈裂结构凝结成型,从而形成防渗功效的一种工艺。在坝体劈裂灌浆施工时,如果采用高压喷射灌浆法施工,一定要重点关注坝体的具体情况。当坝体施工质量较差,甚至上下游之间出现贯通横缝时,应当做全线劈裂灌浆,如果只是局部出现渗漏,只需要在有裂缝的地方均匀布置灌浆孔群就可以了。既要做到经济适用,又要保证墙体的防渗、坚固等综合功用。
2.2.3 高压喷射灌浆工艺。高压喷射灌浆工艺主要是借助高压水或者是压缩机增强浆液压力使浆液形成高速喷射流束,从而将被灌的地层结构切割或者是破坏掉;与此同时,水泥浆液顺势充填其中,与被灌地层的土壤颗粒相互混杂然后凝结形成壁状的固结体,从而达到防渗漏、提高地基承载能力的目的。高压喷射灌浆根据被灌层的地质结构以及防渗的具体要求可以详细地分为旋喷、摆喷以及定喷三种施工方式。高压喷射灌浆具有适应性广、工效高、防渗效果好等优点,但也存在着使用设备较多、对被灌地质条件要求高以及控制困难、容易漏喷等不足之处,这就需要我们在选择实施它的时候进行综合性的考虑。
3 结束语
水利工程具有保障城市用水、防洪、灌溉、发电、水产养殖等功能,对于国民经济的发展以及人民的生活的改善有着重要的关系。水利工程作为一项系统性的建设项目,在建设和使用的过程中能够对其正常运行造成影响的因素比较多,其中由于各项原因造成的渗水就是影响工程正常运行的一大弊端,也是我们在施工过程中重点关注的问题。
参考文献:
[1] 王和富.小议水利工程防渗加固中应用多头小直径深层搅拌桩截渗墙技术[J].科技资讯,2011,(4).
[2] 李彩红.水利工程防渗处理施工技术应用的探析[J].河南水利与南水北调,2011,(8).
[3] 苗莉,程海洋.水利工程防渗处理施工技术应用的探析[J].黑龙江科技信息,2010,(1).