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水利工程防渗技术处理探讨

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摘要:水利资源是我国一项十分重要的能源,为了充分利用水利资源,国家近年来注重发展水利工程,各地每年都有大量的水利工程投入建设。随着水利工程建设的速度不断提升,这在很大程度上促进了我国社会经济的发展,但水力工程的防渗问题,一直是水利工程建设中的重中之重,一直是水利工程技术人员致力解决的问题,水利工程防渗技术处理的好坏,直接关系到水利工程的质量与安全性、稳固性。本篇文章就防渗技术的处理方式及方法进行了细致的探讨

关键词:水利工程;防渗技术;灌浆技术

我国江河密布,再加上地形地貌等特点,使得我国水利资源十分丰富,水利工程就是充分发挥这一资源的重要设施。它们不仅能够进行发电、灌溉,还起着防洪减灾的作用,同时为农业、工业、日常生活提供用水。然而有许多水利工程由于运行多年,都存在不同程度的病险,其中最常见的问题就是渗漏。渗漏在很大程度上影响着其功能的发挥,甚至会威胁人们的生命安全和财产安全等。基于此原因,要采取相应措施对水利工程的渗漏情况进行除险加固。

一、防渗墙的种类及特征

防渗墙是比较常见的防渗方法,一般对于墙的厚度、渗透系数、柔性等要求较高。当前,防渗墙的处理技术多种多样,防渗墙的种类常见的有:锯槽法、链斗法、多头深层搅拌水泥土、薄型抓斗、射水法等。在实际具体的施工过程当中,应根据实际情况进行选择,从而达到理想的防渗效果。

(一)锯槽法防渗墙工艺技术

锯槽机刀杆进入先导孔中,锯槽机刀杆在一定倾角的基础上,一边进行往复切割,一边以每小时0.8~1.5米的速度(根据地层状况)向前进行开槽;切割下来的土,可采用正循环或反循环排渣系统进行排除,并用泥浆保护槽壁。浇筑塑性混凝土,使其形成0.2-0.3米宽的防渗墙体。同不同规格的刀杆组合,开槽宽度可达0.2-0.5米不等,深度可达40米。锯槽法的特征是能够连续成槽、墙体连续、施工效率高、质量好,成墙深,锯槽法可适用于粒径小于lOO毫米的砂砾石地层,如砂土、粘土和卵石:要形成不同抗渗指标和强度的防渗墙,可以采用自凝灰浆、同化灰浆的方法。

(二)链斗法防渗墙工艺技术

链斗式开槽机的排桩上,具有旋转链斗装置,一边用该装置取土,一边将斜放设置的排桩下放,并且与成墙深度持平,开槽机向前开挖沟槽,并用泥浆保护槽壁,此方法浇筑混凝土方法与锯槽法相同。采用链斗式开槽机开槽,宽度可达16-50米不等,深度可达10-15米不等。链斗法的特征是适用于粒径小于槽厚、含量小于百分之三十的砂砾石底层,如粘土、砂土。

(三)多头深层搅拌水泥土防渗墙工艺技术

多头深层搅拌桩机具有多个钻头的设置,一次能够多个钻头同时进行工作,将水泥浆喷入土层,在注入土层的同时还要进行搅拌,使之混合、固结,形成水泥土桩,从而形成防渗墙。采用多头深层搅拌水泥土技术,防渗墙最深可达22米。该技术的特征是施工步骤较为简单,对环境的污染较小,防渗效果最佳;该技术适用于粘土、砂土、淤泥和砂砾层。当前,根据实践结果证明,该方法是最具发展前景的防渗墙工艺。

(四)薄型抓斗防渗墙工艺技术

采用薄型抓斗机上斗宽为0.3米的装置,进行开槽,并用泥浆保护槽壁,浇筑塑性混凝土,或者采用自凝灰浆,从而形成薄壁防渗墙,采用薄型抓斗技术,防渗墙最深可达40米。该技术的特征是适用于砂土、粘土和卵石等。

(五)射水法防渗墙工艺技术

该方法在实施的过程中,必须采用专门的造孔机来操作,利用其喷嘴射出的高压水流对土层进行切割,将槽孔切割修整后,采用泥浆保护槽壁,可采用正循环或反循环排渣系统进行排渣。槽孔形成后,浇筑水下混凝土,或者浇筑塑性混凝土,从而形成薄壁防渗墙。采用射水法技术,防渗墙厚度宽度可达0.22-0.45米,深度可达30米。该技术的特征是适用于粒径小于100毫米的砂砾石地层,如砂土、粘土等。射水法工艺得到广泛运用是在1998年特大洪水过后,并创造了十分不错的社会经济效益。

二、灌浆的种类及特征

灌浆技术处理的好坏,直接关系到防渗透程度,因此灌浆技术的处理非常重要。灌浆技术的实质就是利用气压、液压或者电化学等原理,将能够固化的浆液喷入裂缝或者洞孔。灌浆的种类也比较多样,每种都有自己的适用性,比较常见的有:土坝坝体劈裂灌浆、卵砾石层防渗帷幕灌浆、高压喷射灌浆、控制性灌浆等。

(一)土坝坝体劈裂灌浆的工艺技术

土坝坝体劈裂灌浆是充分运用坝体应力分布的规律,沿着大坝轴线的方向劈裂,与此同时灌注泥浆,从而形成连续的防渗墙,以此来改善坝体的防渗能力。通过此种方法,还可以使坝体自身应力重新分布,从而提高坝体的稳定性。土坝坝体劈裂灌浆的特征是能够有效地修整坝体的密实度,大大完善大坝的防渗功能,增强坝体的坚固程度,提高大坝的洪水抵御能力。

(二)卵砾石层防渗帷幕灌浆的工艺技术

与其他的灌浆技术不同,卵砾石层防渗帷幕灌浆大都使用粘土加少量水泥的混合浆液。卵砾石层灌浆不能进行独立钻孔,因此在实施过程中使用套阀式灌浆的方法。该技术的特征是能够多个灌浆口同时进行,从而达到相关要求。但因该种方法受地质条件的限制较大,当前很少采用该方法。

(三)高压喷射灌浆的工艺技术

高压喷射灌浆技术在水利工程的防渗过程中,是非常受欢迎的一种方法。该技术是利用高压,将浆液灌注到土层中,使土层中较为薄弱的地方破坏,用浆液将空隙填满,从而形成固状结体,起到防渗作用。高压喷射灌浆技术的特征是施工流程简单、施工效率高、成本低、原料广,但也有其局限性,即在施工过程中需要大量机具,对作业环境要求也较高。

(四)控制性灌浆的工艺技术

控制性灌浆是随着水利工程防渗工艺今年来不断创新发展而提出的,该技术是在传统灌浆工艺的基础上进行调整、改进,从而达到对浆液压力和流量的控制,以此来提高对灌浆范围及程度的控制,提高效率,节省资源。

总结

综上所述,渗漏是影响水利工程正常使用的严重问题,做好水利工程的除险加固,可以通过防渗和灌浆的方法进行有效的处理。不断提高改进处理病害的方法,提高施工工艺技术,保证水利工程的正常运行使用,这是在施工过程中我们必须注意的。每种工艺技术都有自己的适用性,在进行选择时需要结合实际的工程问题及情况,这样才能达到最好的防渗效果,从而提高水利工程的安全性和稳定性,继续发挥其功能。

参考文献:

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