浅析水利工程防渗漏施工技术:水利工程施工技术

来源:范文 发布时间:2019-05-15 04:08:49 点击:

  摘要:本文作者分析了各种渗漏问题,提出了集中有效的防渗漏办法,对于施工步骤进行分解,并针对小型水电工程,提出了水利发展的新问题,指出适应能力更强的防渗办法。   关键词:水利工程;防渗漏;施工技术
  中图分类号:TU3文献标识码:A文章编号:
  小型水利水电工程的排险工作应当利用灌浆,防渗墙等工艺进行防护,对于问题的不同应使用不同的办法,这当中,高压喷灌的优点值得注意,它的开挖量不大,空间占有量小,使用装置简单,灌浆效果好,价格低,对周围环境的扰动小,造价低,使用范围广泛等优势。
  1 防渗墙类型及其特点
  防渗墙工艺对于墙体的要求是厚度小,不易渗透,弹性大,寿命长,投入花费小,防渗墙施工有多头深层搅拌水泥土、锯槽法、链斗法、薄型抓斗、射水法和倒挂井法等成墙工艺。
  1.1 多头深层搅拌水泥土成墙工艺
  多头深层搅拌桩机一次多头钻进,它的特点有操作简单,不会发生泥浆浸染,花销少,应用在沙土或粘土,泥,以及尺寸较小的沙层,经验表明,此种方法防护能力很强,并且质量过关,能够兼顾经济和社会效益,有发展潜力。
  1.2 锯槽法成墙工艺
  在先导孔中,锯槽机的刀杆以一定的倾角一边作上下往复切割运动,一边以 0.8-1.5m/h 的速度(根据地层状况)向前移动开槽;被锯切割下来的土体可由反循环或正循环方式的排渣系统排出槽外,并采用泥浆护壁。浇筑塑性混凝土,形成宽度为 0.2-0.3m 的防渗墙体。锯槽机由行走底盘、动力及传动系统、刀杆及支架加压系统、排渣系统、起重设施及电气控制系统组成;传动方式有机械式与液压式2种。以不同规格的刀杆进行组合,开槽宽度可达 0.2-0.5m、深度达到 40m。锯槽法的优点是连续成槽、工效高、墙体连续、质量好,并且成墙深,适应于粘土、砂土和卵石粒径小于 100mm 的砂砾石地层;还可以采用自凝灰浆、固化灰浆形成不同强度和抗渗指标的防渗墙。
  1.3 链斗法成墙工艺
  由链斗式开槽机排桩上的旋转链斗取土,同时将斜放的排桩下放到成墙深度,开槽机前进开挖沟槽,并采用泥浆护壁,其浇筑混凝土方法类似锯槽法。链斗式开槽机的开槽宽度为 16-50cm,深度可达 10-15m。适应于粘土、砂土和粒径小于槽厚的、含量小于 30%的砂砾石地层。
  1.4 薄型抓斗成墙工艺
  采用斗宽为 0.3m 的薄型抓斗挖土开槽,泥浆护壁,浇筑塑性混凝土或用自凝灰浆形成薄壁防渗墙,最大成墙深度可达40m。适用于粘土、砂土及卵石和砂砾的含量与粒径在一定范围内的土层。
  1.5 射水法成墙工艺
  射水法成墙设备主要由造孔机、混凝土搅拌机和浇筑机组成。利用造孔机成型器内的喷嘴,射出高速水流来切割土层,成型器上下运动切割修整孔壁,采用泥浆护壁,正循环或反循环出渣。槽孔形成后,浇筑水下混凝土或塑性混凝土,形成薄壁防渗墙。成墙厚度为 0.22-0.45m,深度可达30m.成墙垂直精度可达 1/300,适应于粘土、砂土和粒径小于100mm 的砂砾石地层。在 1998 年历史罕见的特大洪水过后,在长江、赣江、鄱阳湖等国内重要堤防加固工程中,射水法得到广泛采用,取得了较好的社会经济效益。
  2 灌浆类型及其特点
  土石坝坝体、坝基防渗处理中灌浆方法主要有均质土坝及宽心墙坝的坝体劈裂灌浆、高压喷射灌浆、坝基卵砾石层防渗帷幕灌浆等。
  2.1 土坝坝体劈裂灌浆
  根据坝体本身所具有的分布能力,给予灌浆一定的推动性压力,让坝体根据一定的线路裂开,与此同时限量灌入泥浆,使得防渗墙的角度合理,进而将漏洞堵上,对空隙,软弱处也有很好的填充效果,使坝体的防渗效果提高。对于局部灌浆裂缝的问题,在有可能发生裂纹的地方,合理规划固结灌浆的孔群,对于施工效果差,包括已经发生贯通的李峰,都要使用劈裂灌浆的办法,在我国广东省某水库,利用坝体劈裂灌浆工艺来实现防渗漏,效果体现为,烟密度上升,渗漏减轻,被水坡渗水被解决,渗漏量是原来的3/10.
  2.2 高压喷射灌浆
  高压喷射灌浆防渗是借助于高压水泥浆液射流冲击破坏被灌地层结构,使水泥浆液与被灌地层土颗粒掺混,形成壁状固结体而起防渗作用。根据被灌地层结构和防渗要求不同,又分为定喷、摆喷和旋喷。高压喷射灌浆防渗处理的优点是:装置简便,效率较高,材料来源充分,价格低,防渗搭接成效好,缺陷在于使用机械繁多,要求地形地质的配合,如果掌握失控,将会在直径超过200mm的粒径后产生漏喷的问题。
  2.3 卵砾石层防渗帷幕灌浆
  和在岩石成分灌浆的工艺有所不同,卵砾石层以粘土作为主要成分,掺入泥浆,不过卵砾石层在出现钻孔方面不大容易,所以经常利用套阀式等工艺,根据地质条件的不同,有些地方难以有效控制浆液的流动范围,为了使防渗效果最好,可能使用超过3 排的灌浆孔。伴随防渗墙工艺的完善,这一方法的运用越来越少,只把灌浆当做勘探的辅助性办法,并且把防渗考虑进去,能够具有针对性地找到渗漏的特殊地区,经过适量的灌浆达到完成工作的目的。
  2.4 控制性灌浆
  控制性灌浆在这几年的使用效果和范围都有所增强,是对传统工艺的改进,它控制灌浆程度的方法是掌握浆液的流出程度,力图将减少花费,增强效果,保证质量。
  3 复合土工膜
  是一种新颖的工程材料,它是由土工织物、土工膜、土工织物三层组成,积聚了土工织物和土工膜的优点。复合土工膜是用聚乙烯或聚氯乙烯的增强改性,压延成膜与涤纶针刺土工布热合而成,它的质量较轻,耐拉力,韧性好,可承受强压力,并且寿命长,防渗,工艺简便,便宜,可用时间长等优点,较为理想,经过试用可以发现,具有十分可观的社会效益和经济效益。因为复合土工膜的这些表征,因此,用途颇广,在水利水电工程、隧道工程防渗、防洪堤防、水库加固防渗等现代建设工程中广泛运用。
  3.1 要依照工程的重要程度的排列,操作水准,来进行计划,找到接缝工艺检测的最好办法,在技艺以及合理性上进行比较,以选择最好的材料种类,控制膜的厚度,对力学,颜色的使用,透明程度等进行考虑,可以用眼睛观测到焊接工艺的成果,并且能够直接看到膜下渗水漏水情况如何。
  3.2 特别注意对土工膜,防渗板等工艺之间的联系,使用合理的接缝形式,是整个工程效果的直接保证,应当保证接头和缝隙的密封效果,才能使土工膜等工艺相互连接紧密,达到防渗效果。
  3.3 要特别注意对土工膜保护层以及上垫层的规划,找到最有效办法,杜绝人工以及其他原因产生的质量缺陷。
  3.4 土工膜工艺应当具备完整的排水系统,预防水位过低出现水压力的反向流动,造成土工膜的失控。
  3.5 应当对土工膜工艺的不足之处进行探讨,并更新接缝质量,使监测方法更完善,快速掌握渗漏情况,拟定好防范办法,提出措施。
  4 结束语
  在我国,小型水利水电工程的应用十分广泛,并且种类繁多,但是,应当看到等待改进之处众多,在这些工程中,主要发生的病害问题有:防洪能力差,跟当前的规定相差很多,坝基和坝体渗漏破坏情况突出,建筑物,更新速度慢,这都是水利水电发展速度慢的表现,甚至导致当前设备难以正常运转,与预期效益差很多,还会威胁到使用者和河流居住边缘者的人身财产安全,所以,要加紧改善加固除险的能力,水利水电工程中渗漏是最常见和最突出的问题,渗透的种类包括坝体和坝肩两种,依照坝型分类的差异,以及病害种类不同,要使用不一样的办法,其中两种是灌浆工艺和防渗墙工艺。
  参考文献:
  [1] 王其进,王祖得.水利工程中高压喷射灌浆应用的思考[J].中国高新技术企业,2009(11).
  [2] 尹华刚.水利工程防渗处理施工技术应用的探讨[J].硅谷,2010(8).

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