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摘要:防滲技術作為一項節(jié)水技術,是水利工程施工的重要組成部分,可提高水利工程的穩(wěn)定性。本文闡述了水利工程施工中應用防滲技術的重要性,分析了水利工程滲漏的原因,提出了提高水利工程防滲性能的措施。
關鍵詞:防滲技術;水利工程;應用
水利工程作為一項民生工程,具有控制水流、防止洪澇災害、調節(jié)和分配水資源的作用,肩負著消除水害和開發(fā)利用水資源的重要使命,其質量安全性關乎國家發(fā)展和社會進步。水利工程運行過程中面臨的滲漏問題,不但降低了水資源利用效率,造成了嚴重的水資源浪費問題,還影響了工程效益的發(fā)揮,甚至縮短了工程使用壽命[1]。為了提高水利工程的安全性和耐久性,滿足人們的生產生活用水需求,應高度重視防滲技術在水利工程施工中的應用。
1水利工程施工中應用防滲技術的重要性
與大多數(shù)土建工程相比較,水利工程多為水下作業(yè),具有不穩(wěn)定性,其特殊性主要表現(xiàn)為工程量大、工期長、施工環(huán)境復雜、施工難度大等方面[2]。水利工程施工過程中防滲技術的應用,在一定程度上決定了工程的整體質量和使用年限,防滲措施不到位,不僅會降低水利工程的蓄水攔水能力,影響防洪排澇功能的發(fā)揮,還會縮短工程使用壽命??茖W合理的防滲措施,一是可在有效解決滲水問題的基礎上,提高施工的穩(wěn)定性和質量,確保施工安全;二是提高工程整體結構的穩(wěn)定性,確保工程效益的充分發(fā)揮。
2水利工程滲漏原因
2.1外界環(huán)境因素
水利工程的施工條件較惡劣,易受環(huán)境因素的影響,大風、暴雨、山洪、泥石流等自然災害增加了施工難度,嚴重影響了防滲措施的實施效果,從而給水利工程的質量安全留下隱患,不利于其穩(wěn)定性和工程效益的發(fā)揮。
2.2施工因素
施工因素是導致水利工程滲漏問題的最主要因素。首先,施工過程中的人為因素,如施工人員的技術水平不達標、缺乏對主體工程的充分認識、沒有嚴格按照相關技術規(guī)程操作等,都會影響防滲技術的應用效果。其次,防滲材料的選擇。沒有嚴格根據工程等級、設計流量、氣候特征、地質地形條件和防滲要求等選用防滲材料,或者選用的材料防滲性能不達標等,都會導致工程在后期運行中出現(xiàn)滲漏問題。再次,防滲技術的選用不恰當、不合理也是導致工程滲漏的重要因素[3]。
2.3水利工程的結構因素
水利工程的局部結構決定了其主體結構,不同施工單位的施工工藝和防滲措施存在一定差異,導致其局部結構易發(fā)生變形而引發(fā)滲漏問題,如壩體的兩個部位結構不同時易產生裂隙,從而導致發(fā)生滲水現(xiàn)象。此外,水利工程投入運行后,一直處于被水流的沖刷與浸泡狀態(tài),長此以往會破壞工程結構,進而引發(fā)滲漏水等問題。
3提高水利工程防滲性能的措施
3.1合理選擇防滲材料
防滲材料是決定防滲性能的基礎,不同的防滲材料防滲性能不同、使用范圍不同。水利工程施工過程中要根據地質條件、物料運輸和資源儲備情況合理選用性價比最高的防滲材料。
3.1.1傳統(tǒng)防滲材料常見的傳統(tǒng)防滲材料主要有土石料、混凝土、瀝青混凝土等。土料防滲的優(yōu)點是易于施工、造價低,缺點是防滲效果一般、防沖抗凍能力弱、耐久性差,適用于氣候溫和地區(qū)流量小、坡降平緩的工程。石料防滲的優(yōu)點是防沖刷、抗耐磨,缺點是工期長、不能開展機械作業(yè)、對參建人員的施工水平要求高,適用于石料(條石、塊石、卵石)資源豐富的地區(qū)。混凝土防滲的應用最為廣泛,包括現(xiàn)澆混凝土、預制塊、預制板、鋼筋混凝土和“U”形槽等,具有良好的耐久性、抗沖擊性和防滲性能,但抗凍害性能較差。瀝青混凝土防滲具有良好的柔韌性、防滲性能和抗凍害性能,但會污染生態(tài)環(huán)境。
3.1.2新型防滲材料復合土壤膠結料是一種高性能環(huán)保型新材料,廣泛應用于渠道防滲、堤防加固、軟基處理和路面硬化,其優(yōu)點為穩(wěn)定性好、造價低、凝結快、保質期長。20世紀90年代從國外引進的土壤固化劑,固結時間可調整,固結后土體形變小,適用于不同類型及粒徑的土壤,施工簡便、工期短、造價低,具有良好的抗?jié)B、抗裂、抗凍性能。固化土是在土體中摻入一定比例的水泥或其他凝膠材料,從而達到固結土粒、增強土體穩(wěn)定性和抗?jié)B性的目的,工程應用中施工量小、對地質環(huán)境的擾動小,有利于生態(tài)環(huán)境保護。
3.2合理選擇防滲施工技術
3.2.1防滲墻技術防滲墻是建于松散透水地層或土石壩(堰)中的地下連續(xù)墻,其立面布置型式包括封閉式與懸掛式,除了具有防滲作用外,還具有加固、防沖、地下截流及承重等用途,可抬高地下水位,因造價低、施工方便、結構穩(wěn)定、防滲效果好而廣泛應用于水利工程建設[4]。防滲墻的成墻工藝主要包括多頭深層攪拌成墻技術、鋸槽法成墻技術、鏈斗法成墻技術、薄型抓斗成墻技術、射水法成墻技術和倒掛井法成墻技術。其建設要根據設計要求的滲透系數(shù),合理控制柔韌性、持久性、墻體厚度(d=H/J0、J0=Jmax/K,d為防滲墻厚度;H為工作水頭;J0為允許水力梯度;Jmax為防滲墻可承受的最大水力梯度;K為安全系數(shù))及施工成本。
3.2.2灌漿防滲技術灌漿技術最早應用于軟基防滲,主要是利用壓力將漿液填注于地層裂隙或孔隙間,通過隔斷滲漏途徑達到防滲效果的技術手段。其技術優(yōu)勢為施工進度快、成本低、加固效果好。常見的灌漿措施有防滲帷幕灌漿(是對混凝土防滲墻的補充)、高壓噴射灌漿、土壩壩體劈裂灌漿和控制性灌漿(控制漿液壓力和流量)。高壓噴射灌漿技術可選用的噴射方式有定噴、擺噴、旋噴等,投資少、效率高,可降低施工成本,但對地形的要求較高,施工較難控制,灌漿前要根據設計方案布孔、鉆孔,灌漿時噴嘴向上以保證灌漿密度。土壩壩體劈裂灌漿技術的應用要通過實地考察充分了解壩體應力分布情況,壩體分裂須沿軸線方向進行,并沿應力方向連續(xù)注漿加固。水利工程施工過程中要在確保施工進度和施工質量的基礎上,根據地形條件合理選擇灌漿方式,最大限度地提高工程整體質量。
參考文獻
[1]劉艷海.水利工程施工中防滲技術的應用[J].吉林農業(yè),2019,(22).
[2]何昕瑤.水利工程防滲處理施工技術及管理注意事項[J].湖北農機化,2019,(21).
[3]劉國強,李鑫.防滲施工技術在水利工程中的應用[J].河北農機,2019,(11).
[4]潘文源.水利工程施工中防滲技術要點分析[J].建材與裝飾,2019,(28).
作者:石巖 單位:甘肅省引大入秦工程管理局