摘要:水工混凝土施工时常常会因为振捣不密实出现蜂窝麻面、温度控制不良出现裂缝、新老混凝土接触面处理不好而出现施工冷缝、后期高速水流冲刷形成冲坑等缺陷。这些缺陷往往在后期电站运行中会造成渗水等问题,而机组引水隧洞作为电站机组发电的“咽喉”,其渗水的严重程度直接威胁引水隧洞的结构稳定,进而严重影响机组的安全运行。本文对水利水电工程水工隧洞渗水问题进行分析,以供参考。
关键词:水利水电;水工隧洞渗水;问题探讨
引言
水利工程中渗漏现象较多,有建筑物本身存在裂缝引起的渗漏,也有绕两岸岸坡构造不合理引起的渗漏。渗漏危害严重,渗水会产生较大的渗透压力影响建筑物的稳定性,有侵蚀性的浆液还会影响混凝土的强度,甚至会造成建筑物坍塌,对于水电站还会影响厂区和机电设备的安全。因此本文研究水利工程的渗漏情况,分析其成因并提出改进措施,为相似工程提供参考。
1水工隧洞渗水问题危害
一般来说,隧道的外部水源,主要是地下水,是通过内部混凝土裂缝渗漏出来的,对水利工程的结构构成相当大的风险。第一,这体现在隧道渗透问题对隧道内的混凝土结构造成持续的破坏,同时,隧道内渗水量逐渐扩大也极大降低了隧道混凝土强度,不可避免地造成冷缝问题,从而威胁到整个隧道的结构安全。第二,如果隧道衬砌在实际投入使用前渗漏,混凝土的钙化过程将加快。隧道交付使用后,混凝土的钙化和钢筋等预埋件的锈蚀问题将因水的影响而加剧,从而破坏衬砌混凝土,危害隧道的结构稳定性。第三,渗水去除了涂层混凝土中的防水材料,主要是冷凝材料,加剧了隧道渗水问题。第四,室内水渗透问题,因为在水利工程中,较多隧洞承担引水、供水功能,如果存在严重的渗透问题,就会严重破坏隧道附近的结构稳定,并引起边坡稳定等问题。
2水利水电工程水工隧洞渗水的原因
根据笔者经历的水工隧洞和类似工程施工经验,细究水工隧洞渗水原因,主要为各岩体及地质构造的相互作用所致。地质作用较易影响到岩体结构,破坏岩体结构的稳定性,因此发生裂缝和破碎等问题,如果岩体被破坏,将会出现很多的水源。在开挖隧洞的过程中,需要开展爆破工作,因此破坏部分岩体,还会产生排水通道,开始向外排放很多的地下水,进而产生渗涌水问题。在开挖隧洞的过程中,也会发生渗水问题。因为不同地区的地下水分布位置和含量等具有一定的差异性,因此会产生不同程度的裂缝,洞壁渗水主要包括单点型和片状型,如果渗水量比较少,主要呈现出点状,如果渗水量比较大,将会呈现淋水状态和涌水状态,在特殊的地层中还会出现岩溶管道水。在不同季节,渗水量也是不同的,同时会产生明显的变化幅度。
3水利水电工程水工隧洞处理措施和建议
3.1回填和固结灌浆处理技术
在处理衬砌结构渗水问题的过程中,可以利用回填和固结灌浆处理技术。针对渗漏部位,利用灌浆孔封堵隧洞渗漏问题,如果防水效果不符合标准,工作人员需要利用化学灌浆措施,通过调研水利水电工程,发现利用回填和固结灌浆处理方式通常无法预期目标。利用这项技术的过程中,需要合理布置灌浆孔,平均的分布环距,控制间排距在3m以上,在需要设置灌浆孔为梅花形,严格控制孔位偏差,在实际施工中需要利用水泥浆液,在灌浆阶段需要严格控制压力,保障压力处于0.3~0.5MPa范围内,但是因为灌浆压力控制难度较大,导致堵水效果因此受到影响。在水利水电工程水工隧洞中利用回填灌浆方式将会耗费较高的资金,再加上灌浆施工技术具有较高的施工要求,没有掌灌浆施工技术要点,因此降低了灌浆质量。此外出现片状渗水问题之后,如果利用这种灌浆方法,因为打孔范围比较大,将会导致水利水电工程水工隧洞内衬结构的稳定性受到影响。
3.2处理变形缝渗漏问题
如果变形缝的止水结构出现失效情况,将会导致水利水电工程水工隧洞渗漏,施工单位需要合理镶嵌止水密封材料,同时落实化学灌浆和防水片材锚固工作。在嵌缝施工阶段,要注意紧密的粘结凹槽底部的混凝土和密封材料,保障渗漏处理效果。
3.3渗涌水问题处理措施
上述分析表明,回填和固化方法不能保证隧道的完全密封。如果在回填和固结处理后仍然存在渗漏问题,可以认为是质量问题,应由隧道施工队加以纠正,但如果合同中没有具体规定施工变更要求,而且业主不提供资金,则很容易艺术作品本身应考虑渗透问题的特点,在最严重的情况下,应主要使用纯水泥材料喷射滴滴,而在较小的情况下,化学喷射方法的使用效果最好。此外,在将接缝表面渗透到涂层结构中时,通常使用钻孔注射法,其钻孔主要分布在渗透裂缝的两侧,最后使用环氧砂浆等涂层结构裂缝的表面处理。研究表明,化学注入方法对单一的少量渗透点具有很好的停水效果,但总体成本较高,特别是在瓷砖和网上渗透方面,虽然费用很高,但并未得到充分解决,因此一般需要加以处理。
3.4衬砌混凝土设计
一般而言,隧道混凝土是钢筋混凝土或元素混凝土,高于C20强度等级,该等级根据工程的特点和重要性确定混凝土的抗渗等级。地质变化位置处设有变形接头,位置处的不同料仓区段之间设有实施接头。在变形接头之间安装橡胶带或铜版,在工作接头之间安装橡胶带、塑料带或膨脹带。关于在隧道开放后对隧道壁的渗水处理,目前的道路工程通常包括防止在混凝土外部排放水的结构,因此,已启用的隧道(隧道)的渗水问题很少。但是,在水利工程领域,由于知识不足或投资原因,隧道衬砌设计计划通常不包括渗透处理措施,但主要的渗透孔部分除外,但要求实施单位使用试点水管来排水不同的部分施工过程中,监理有义务监控施工质量,以减少和减少施工.
3.5建议
(1)设计单位应充分认识到设计废水预防措施的重要性。节约资源和成本的最佳途径是高度重视开挖后隧道墙的渗透问题,并结合衬砌混凝土的设计提出可行的设计方案或具体设计方案。(2)隧道渗透措施旨在遵守封闭性原则,即在隧道底部安装纵向排水系统;一个防水板放置在边缘拱门的顶部,防水板的底部收集水的渗透,然后将其导向中央排水系统。为了使隧道混凝土与周围岩石保持密切接触,并实现投资节约,可以采取措施安装部分防水板,也就是说,只在水渗入的地方安装。仅在渗透区一级安装防水布对涂复混凝土及其周围岩石的综合强度没有重大影响。混凝土没有很好地粘在基岩上,即使防水板没有安装在渗水的地方。(3)隧道作为永久性建筑物,特别是输水隧道,不应使用膨胀式截止栏停止,而应使用橡胶截止带或铜片停止,并应采取可行的固定措施;结合面上的止水措施必须与孔壁上的密封措施相结合才能协同工作。(4)建议修改现有水洞设计规范的相关内容,使密封措施的设计成为必要的设计项目,同时作为永久性结构工程,建议对环行交叉口实施防水措施.
结束语
经过处理并试运行后隧洞渗漏情况改善,表明渗漏原因分析正确,采用水泥及渗透结晶材料封闭与灌浆方式结合处理取得一定成效,可以为类似水利工程提供参考。但对于防治隧洞渗漏成本考虑不足,导致施工成本增大,应汲取经验教训。
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