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【摘 要】改革开放以来,我国的社会经济得到了快速的发展,水利水电工程建设也得到了迅猛的发展与进步,其不论是在建设规模上,还是在建设种类和数量上,都获得了很大的提升。众所周知,水利水电工程是一种较为复杂的工程项目,其在涉及面与地域差别上,都比较大,所以,在水利水电工程的过程中,保证工程项目建设的质量,是极为关键且必要的。然而,在实际的水利水电工程中,常常出现各种施工质量问题,而渗漏问题就是其中一个典型性的问题。所以,加强水利水电工程的建设,强化防渗漏施工技术的运用,对提升工程的经济效益与工程质量,延长水利水电工程的使用寿命,具有非常重大的意义。
【关键词】水利水电工程;防渗处理;施工技术
引言
伴随着我国水利水电工程规模的不断扩大,施工技术的不断发展,对于工程防渗技术有了更高的要求。我国水利水电枢纽工程数目众多、分布广泛。在防洪减灾和人们的生活中发挥着极其重要的作用。然而这些工程建的时间较长,都不免出现了各种各样的问题。这些问题的存在严重的影响了水利水电枢纽的正常运行,因此对防渗处理技术的探讨就显得尤为重要。
一、分析水利水电工程中加强防渗处理的重要性
随着我国水利水电事业的不断发展,越来越多的水利水电工程正在不断的兴建,因而对于水利水电施工企业而言,在发展方面遇到了前所未有的大好发展机遇,然而机遇与挑战始终并存,随着水利水电行业的不断竞争,如何满足业主对水利水电工程质量的需求,已成为水利水电施工企业面临的重大问题。
而渗漏问题一直是影响水利水电工程质量的重大瓶颈,而这就必须在施工中切实加强防渗处理,最大化的减少渗漏问题的出现,因此在水利水电工程中加强防渗处理具有十分重要的意义。
二、防渗施工中的防渗墙处理技术
防渗墙一般要求墙体厚度小、渗透系数低、柔性强、耐久性好及单位面积造价低。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。
(一)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,把水泥浆喷入土体并搅拌,使土体与水泥浆液混合固结成一组水泥土桩,桩与桩搭接形成水泥土防渗墙,目前最大成墙深度为22m,水泥土渗透系数<10cm/s,抗压强度>0.3MPa。其优点是施工简便、无泥浆污染、造价较低,适用于粘土、砂土、淤泥和砂砾层(砂砾直径小于5cm)。实践证明,多头深层搅拌水泥土防渗墙防渗效果明显,在地下防渗工程中质量可靠,投资最经济、最有效,具有一定发展前景。
(二)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。
(三)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。
(四)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。
(五)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。
三、防渗施工中的灌浆处理技术
(一)灌浆技术是水利水电工程防渗施工处理中的一种较为常用的技术其工序较为复杂,所用的材料比较多,在实际的防渗施工工作中应根据水利水电工程的实际情况进行合理的操作。
水泥、粘土和化学高分子为灌浆技术中的常用材料,而在水泥工程防渗施工处理中应用最为普遍的是水泥灌浆。采用水泥灌浆的好处不仅有施工成本低、施工方便简单,而且还拥有结石强度高、胶凝性好等优点。而用粘土灌浆进行防渗施工处理时,工程中所用的粘土应具备一定的稳定性,且能够在水中分解的粘土。化学高分子化学原料作为新型的防渗施工技术处理原料,现已被广泛采用,运用高分子化学原料进行灌浆具有良好的堵漏、防渗和加固的效果,值得推广。
(二)灌浆孔钻孔施工。
1)钻孔的顺序。无论是固结灌浆孔还是帷幕灌浆孔都应该采用逐步加密的施工顺序。即第一、第二、第三工序应按顺序进行施工,由此可以使前一序孔用后序孔作为检查孔。对灌浆孔进行最后的压水测试时,当吸水率达到相关要求就可以省去后序孔的灌浆工作。2)孔斜率的要求。对于灌浆孔,一般要求为直孔,孔壁要直且均匀,当各孔之间的孔距较小时要进行测斜的工作。 (三)灌浆类型及其特点。
1)土坝坝体劈裂灌浆。土坝坝体劈裂灌浆是运用坝体应力分布规律,用一定的灌浆压力降坝体沿坝轴线方向进行劈裂,与此同时将合适的泥浆灌入进去,形成铅直连续的防渗泥墙,以达到堵塞漏洞、裂缝的目的,使得坝体内部应力重新分布,从而提高坝体变形稳定性。对于坝体施工质量差甚至出现上下游贯通的横缝的水利水电工程,一般要做全线的劈裂灌浆。2)高压喷射灌浆。高压喷射灌浆防渗施工技术是借助有高压水泥浆液射流冲击破坏被灌地层结构,使得水泥浆液与被灌地层土颗粒掺混,从而形成壁状固结体起到防渗作用。根据被灌地层结构和水利水电工程防渗要求的不同,高压喷射又分为定喷、摆喷和旋喷。用高压喷射灌浆进行防渗施工,其优点有:设备简单、工效高、材料来源广、造价低以及搭接防渗的效果好等。但机具较多、对地质条件的要求较高、易形成漏喷现象等也是其显著缺点。3)坝基卵砾石层防渗帷幕灌浆。坝基卵砾石层防渗帷幕灌浆的浆液主要是粘土,外加少量水泥混合搅拌。由于卵砾石层防渗帷幕灌浆存在较难形成自立的钻孔以及受地址条件的限制而不能将浆液的填充范围进行有效的控制,所以通常需要采用打管灌浆、套阀式灌浆等方法,而且为了达到较高的防渗标准,经常还需采用3排以上的灌浆孔,施工较为复杂。
(四)控制性灌浆。控制性灌浆是对传统工艺的调整,是一种改进后的工艺。是通过对浆液压力和流量的控制来保证质量和效果,并将浆液的范围有效地控制起来。其优点是:节约时间和降低投资成本。
结语
总而言之,水利水电工程的建设具有一定的特殊性,即施工周期相对比较长,且有比较高的质量要求,并且在施工要求上,要比其他类型的工程更为严格。可见,确保水利水电工程的施工质量是极为有必要的。作为水利水电工程中的一项主要技术,防渗漏技术直接关乎着整个水利水电工程的质量,因而,对水利水电工程渗漏问题的原因加以分析,且强化防渗漏技术在工程中的应用,对确保工程的顺利完工,且投入正常的使用,具有极为重大且现实的意义。
参考文献:
[1]刘先斌.水利水电工程中防渗处理施工技术综述[J].黑龙江水利科技.2012(08)
[2]项顶峰,杨薇.水利水电工程中防渗处理与灌浆施工技术[J].科技风.2011(05)
[3]张爱疆.防渗处理施工技术在水利工程中的具体应用[J].科技风.2010(19)
【关键词】水利水电工程;防渗处理;施工技术
引言
伴随着我国水利水电工程规模的不断扩大,施工技术的不断发展,对于工程防渗技术有了更高的要求。我国水利水电枢纽工程数目众多、分布广泛。在防洪减灾和人们的生活中发挥着极其重要的作用。然而这些工程建的时间较长,都不免出现了各种各样的问题。这些问题的存在严重的影响了水利水电枢纽的正常运行,因此对防渗处理技术的探讨就显得尤为重要。
一、分析水利水电工程中加强防渗处理的重要性
随着我国水利水电事业的不断发展,越来越多的水利水电工程正在不断的兴建,因而对于水利水电施工企业而言,在发展方面遇到了前所未有的大好发展机遇,然而机遇与挑战始终并存,随着水利水电行业的不断竞争,如何满足业主对水利水电工程质量的需求,已成为水利水电施工企业面临的重大问题。
而渗漏问题一直是影响水利水电工程质量的重大瓶颈,而这就必须在施工中切实加强防渗处理,最大化的减少渗漏问题的出现,因此在水利水电工程中加强防渗处理具有十分重要的意义。
二、防渗施工中的防渗墙处理技术
防渗墙一般要求墙体厚度小、渗透系数低、柔性强、耐久性好及单位面积造价低。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。
(一)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,把水泥浆喷入土体并搅拌,使土体与水泥浆液混合固结成一组水泥土桩,桩与桩搭接形成水泥土防渗墙,目前最大成墙深度为22m,水泥土渗透系数<10cm/s,抗压强度>0.3MPa。其优点是施工简便、无泥浆污染、造价较低,适用于粘土、砂土、淤泥和砂砾层(砂砾直径小于5cm)。实践证明,多头深层搅拌水泥土防渗墙防渗效果明显,在地下防渗工程中质量可靠,投资最经济、最有效,具有一定发展前景。
(二)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。
(三)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。
(四)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。
(五)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。
三、防渗施工中的灌浆处理技术
(一)灌浆技术是水利水电工程防渗施工处理中的一种较为常用的技术其工序较为复杂,所用的材料比较多,在实际的防渗施工工作中应根据水利水电工程的实际情况进行合理的操作。
水泥、粘土和化学高分子为灌浆技术中的常用材料,而在水泥工程防渗施工处理中应用最为普遍的是水泥灌浆。采用水泥灌浆的好处不仅有施工成本低、施工方便简单,而且还拥有结石强度高、胶凝性好等优点。而用粘土灌浆进行防渗施工处理时,工程中所用的粘土应具备一定的稳定性,且能够在水中分解的粘土。化学高分子化学原料作为新型的防渗施工技术处理原料,现已被广泛采用,运用高分子化学原料进行灌浆具有良好的堵漏、防渗和加固的效果,值得推广。
(二)灌浆孔钻孔施工。
1)钻孔的顺序。无论是固结灌浆孔还是帷幕灌浆孔都应该采用逐步加密的施工顺序。即第一、第二、第三工序应按顺序进行施工,由此可以使前一序孔用后序孔作为检查孔。对灌浆孔进行最后的压水测试时,当吸水率达到相关要求就可以省去后序孔的灌浆工作。2)孔斜率的要求。对于灌浆孔,一般要求为直孔,孔壁要直且均匀,当各孔之间的孔距较小时要进行测斜的工作。 (三)灌浆类型及其特点。
1)土坝坝体劈裂灌浆。土坝坝体劈裂灌浆是运用坝体应力分布规律,用一定的灌浆压力降坝体沿坝轴线方向进行劈裂,与此同时将合适的泥浆灌入进去,形成铅直连续的防渗泥墙,以达到堵塞漏洞、裂缝的目的,使得坝体内部应力重新分布,从而提高坝体变形稳定性。对于坝体施工质量差甚至出现上下游贯通的横缝的水利水电工程,一般要做全线的劈裂灌浆。2)高压喷射灌浆。高压喷射灌浆防渗施工技术是借助有高压水泥浆液射流冲击破坏被灌地层结构,使得水泥浆液与被灌地层土颗粒掺混,从而形成壁状固结体起到防渗作用。根据被灌地层结构和水利水电工程防渗要求的不同,高压喷射又分为定喷、摆喷和旋喷。用高压喷射灌浆进行防渗施工,其优点有:设备简单、工效高、材料来源广、造价低以及搭接防渗的效果好等。但机具较多、对地质条件的要求较高、易形成漏喷现象等也是其显著缺点。3)坝基卵砾石层防渗帷幕灌浆。坝基卵砾石层防渗帷幕灌浆的浆液主要是粘土,外加少量水泥混合搅拌。由于卵砾石层防渗帷幕灌浆存在较难形成自立的钻孔以及受地址条件的限制而不能将浆液的填充范围进行有效的控制,所以通常需要采用打管灌浆、套阀式灌浆等方法,而且为了达到较高的防渗标准,经常还需采用3排以上的灌浆孔,施工较为复杂。
(四)控制性灌浆。控制性灌浆是对传统工艺的调整,是一种改进后的工艺。是通过对浆液压力和流量的控制来保证质量和效果,并将浆液的范围有效地控制起来。其优点是:节约时间和降低投资成本。
结语
总而言之,水利水电工程的建设具有一定的特殊性,即施工周期相对比较长,且有比较高的质量要求,并且在施工要求上,要比其他类型的工程更为严格。可见,确保水利水电工程的施工质量是极为有必要的。作为水利水电工程中的一项主要技术,防渗漏技术直接关乎着整个水利水电工程的质量,因而,对水利水电工程渗漏问题的原因加以分析,且强化防渗漏技术在工程中的应用,对确保工程的顺利完工,且投入正常的使用,具有极为重大且现实的意义。
参考文献:
[1]刘先斌.水利水电工程中防渗处理施工技术综述[J].黑龙江水利科技.2012(08)
[2]项顶峰,杨薇.水利水电工程中防渗处理与灌浆施工技术[J].科技风.2011(05)
[3]张爱疆.防渗处理施工技术在水利工程中的具体应用[J].科技风.2010(19)