研究水工建筑中防滲透技術(shù)及應(yīng)用

李凡

摘 要：目前，在水工建筑施工的過(guò)程中，主要面臨如兩大問(wèn)題：一是如何通過(guò)強(qiáng)化防滲頭技術(shù)的施工來(lái)提升水貢建筑實(shí)際使用的質(zhì)量；而是如何有效處理在施工中存在的防滲漏的問(wèn)題。這兩點(diǎn)一直是水利水電相關(guān)建設(shè)單位工作的難題。本文通過(guò)對(duì)建筑滲透的原因和問(wèn)題進(jìn)行列舉，并提出有效的防滲透策略，以便更好地提升水工建筑實(shí)際的防滲透能力。

關(guān)鍵詞：水工建筑；防滲透技術(shù)；應(yīng)用策略

引言

防滲透技術(shù)是確保整個(gè)水利工程能夠在實(shí)際安全運(yùn)營(yíng)的過(guò)程中發(fā)揮作用的重要基礎(chǔ)。而在目前科技發(fā)展的過(guò)程中，能夠運(yùn)用于水利工程和水貢建筑中的防滲技術(shù)和防滲方法正變得越來(lái)越多。在實(shí)際施工的過(guò)程中，尤其需要通過(guò)有效地探討新型的防滲技術(shù)來(lái)有效提高整體工程的防滲水平，從而在之后才能夠更好地積累防滲的經(jīng)驗(yàn)。

1.水工建筑出現(xiàn)滲漏問(wèn)題原因的分析

1.1混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫

之所以許多水工建筑中的混凝土結(jié)構(gòu)會(huì)出現(xiàn)裂縫，最根本的原因就是外界的環(huán)境會(huì)對(duì)混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的拉應(yīng)力產(chǎn)生與本身結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)的抗拉強(qiáng)度。此外，因?yàn)榇蟛糠值乃暯ㄖ謩e會(huì)在建設(shè)的過(guò)程中承受多個(gè)程度的哦作用力，主要可以被分為拉應(yīng)力和壓應(yīng)力兩種。

而整個(gè)過(guò)程中由于壓應(yīng)力本身的哦作用，會(huì)使得混凝土的結(jié)構(gòu)始終都被維持在最佳的狀態(tài)。這時(shí)也就可以將水貢建筑內(nèi)部承受的壓應(yīng)力忽略，并對(duì)外界所產(chǎn)生的拉應(yīng)力充分重視[1]。而一旦外界的拉應(yīng)力會(huì)引發(fā)混凝土結(jié)構(gòu)的變形，那么自然也就會(huì)使得其變形的方式達(dá)到極限，并最終使得整體混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫，并在之后出現(xiàn)滲漏的問(wèn)題。而混凝土產(chǎn)生裂縫的程度一般可以被分為表層裂縫、深層裂粉和縱灌裂縫。

1.2變形縫的結(jié)構(gòu)失去了作用

整個(gè)水工建筑內(nèi)部的變形縫主要由沉降縫和抗震縫組成。而如果想要更好地發(fā)揮變形縫的作用，就尤其需要保證其止水的性能，只有這樣才能夠更好地消除混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部的應(yīng)力傳遞現(xiàn)象。而以下三個(gè)方面的原因會(huì)使得變形縫本身失去作用。第一，本身變形縫的尺寸非常不規(guī)范；第二，混凝土施工質(zhì)量和焊接質(zhì)量不過(guò)關(guān)；第三，止水的材料由于老化，在使用的過(guò)程中尤其需要及時(shí)進(jìn)行更新。

2.防滲技術(shù)在水工建筑中的應(yīng)用

2.1全面使得促凝劑和促凝灰進(jìn)行合理配比

在水工建筑灌漿施工之前，尤其需要先將水為降低到灌漿的位置，之后再通過(guò)相應(yīng)的舉措全面保持水位的穩(wěn)定性。而一般的灌漿加固技術(shù)在施工的過(guò)程中主要需要注意以下幾點(diǎn)：第一，全面深入清洗裂縫和灌漿孔，并在清洗的過(guò)程中有效重視孔底和孔壁位置的清洗，尤其注意需要在清洗的過(guò)程中采用風(fēng)水聯(lián)合的方法進(jìn)行清洗，從而才能夠有效地保證清洗的效果。第二，在清洗的過(guò)程中只有通過(guò)對(duì)清洗壓力進(jìn)行合理的控制，才能夠保證其壓力始終小于灌漿的壓力，等到水徹底變得清澈之后就可以結(jié)束整個(gè)清洗的過(guò)程。第三，只有通過(guò)采用孔內(nèi)循環(huán)的方法進(jìn)行灌漿，并在遵循從上到下的灌漿順序的基礎(chǔ)上，保證整體灌漿期間的壓力始終保持在0.5MPa之間，最后再進(jìn)行全孔灌注。

2.2高壓噴射灌漿技術(shù)

施工人員在進(jìn)行高壓噴射灌漿之前，尤其需要通過(guò)檢查鉆孔的偏斜率來(lái)使得其偏斜率始終小于1%的狀態(tài)下，并在此過(guò)程中全面清洗鉆孔。灌漿壓力和送氣的量將直接決定高壓灌漿最終的質(zhì)量[2]。因此，在整體灌漿施工的過(guò)程中，尤其需要通過(guò)將施工期間的和施工條件相結(jié)合來(lái)合理地控制灌漿的壓力和送氣量。而在高壓噴射和灌漿的過(guò)程中，具體的技術(shù)參數(shù)也會(huì)因此產(chǎn)生影響和變化，因此，在針對(duì)不同的地層和施工段進(jìn)行施工的過(guò)程中，就需要采用同一種高壓噴射方式進(jìn)行施工。雖然內(nèi)部具體的參數(shù)不會(huì)產(chǎn)生過(guò)于明顯的變化，但是整體提升的速度則會(huì)有明顯的變化。

3.防滲工程案例

貴州的某水利工程集合供水、灌溉和環(huán)境改善任務(wù)為一體，本身是一座綜合性的水利哦國(guó)內(nèi)工程。堤壩能夠使得通往附近村莊的道路變得更加便利。而整個(gè)工程主要是由三大部分構(gòu)成的。主要可以分為灌區(qū)工程、首都樞紐和放水工程，從級(jí)別判斷屬于三等中型工程。壩體總體的面積約為87km2，而且在最近十年發(fā)展的過(guò)程中，其流量都可以被穩(wěn)定在4360萬(wàn)m3左右，年精的流量深度約為496mm。從類型上看，大壩本身屬于混凝土工程重力壩，而且也屬于3級(jí)水工建筑物的一種。重力壩的最大高度為52m，壩頂高程為40m。

3.1.防滲設(shè)計(jì)

河床的主要基礎(chǔ)為風(fēng)化的巖體，壩肩的主要基礎(chǔ)為弱風(fēng)化的中部和上部，在實(shí)際開挖的過(guò)程中要使得其深度保持在2-13m的范圍內(nèi)，并在此基礎(chǔ)上對(duì)壩體的基礎(chǔ)進(jìn)行全方位的灌漿處理。先要在壩體基礎(chǔ)的位置進(jìn)行帷幕灌漿，之后再將整個(gè)帷幕灌漿的過(guò)程深入到下層巖體的5m的位置，之后再按照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)控制透水率。而整體帷幕灌漿孔施工的基本參數(shù)主要為：孔間距保持在2.0m的距離，孔的深度則控制在25m-33m的位置[3]。在灌漿的過(guò)程中主要通過(guò)采用2.6m×3.2m的城門洞來(lái)進(jìn)行，護(hù)砌的厚度為0.3m。之后再根據(jù)工程中水文地質(zhì)的相應(yīng)條件來(lái)全面延長(zhǎng)兩側(cè)壩端口以外的帷幕。注意保持左端壩端為85m，右端的壩體為30m，并在此過(guò)程中使得灌漿孔之間的距離始終保持不變。

3.2防滲灌漿技術(shù)的運(yùn)用

針對(duì)上述貴州水利工程，其灌漿和防滲的過(guò)程一共分8個(gè)層次，而各個(gè)不同階段的灌漿壓力設(shè)計(jì)大小如表1所示。

整個(gè)帷幕灌漿的過(guò)程需要嚴(yán)格遵循如下基本原則：按照“由疏到密”和“中間插補(bǔ)和逐步施工”的方法進(jìn)行施工。這種施工的方法最大的優(yōu)勢(shì)在于：灌注的漿體能夠不斷在整個(gè)過(guò)程中進(jìn)行加密，從而保證整體帷幕的完整性和連續(xù)性。而隨著對(duì)灌漿壓力的不斷升高，其漿液在擴(kuò)散的過(guò)程中能夠與巖石更加緊密地結(jié)合在一起，從而能夠?yàn)槭┕さ恼{(diào)整和進(jìn)行提供有效的依據(jù)，最終是為了能夠有效地避免竄灌的現(xiàn)象發(fā)生。

3.3灌漿施工方法

如果在帷幕灌漿的過(guò)程中采用了兩排孔的灌漿方式，則尤其應(yīng)該先對(duì)其下游進(jìn)行灌漿，之后再對(duì)上游進(jìn)行灌漿。而如果在灌漿的過(guò)程中需要采用三排和上孔的方式進(jìn)行灌漿，那么也應(yīng)該先對(duì)下游進(jìn)行灌漿，之后再對(duì)上游進(jìn)行灌漿，最后才能夠?qū)χ虚g部位進(jìn)行灌漿。

如果基巖中不存在地下水活動(dòng)的現(xiàn)象，那么尤其應(yīng)該先采用兩排孔的防滲帷幕技術(shù)。如果整體無(wú)特定排序的要求，則應(yīng)該采用三排以及以上孔的防滲帷幕來(lái)進(jìn)行灌漿，同樣需要先對(duì)兩邊兩排先進(jìn)行灌漿，之后再對(duì)中間排進(jìn)行灌漿。下面再對(duì)幾種常用的灌漿方法進(jìn)行全面的分析。

4.采用由上到下的方法進(jìn)行分段灌漿

由上到下的灌漿方法操作如下：先對(duì)最上端一段進(jìn)行造孔和灌漿，之后再對(duì)下一段進(jìn)行造孔和灌漿，并以此不斷地從上到下進(jìn)行，從而使得全段灌漿工程更好地完成。這種灌漿的方法往往能夠有效地避免反漿，從而最終有效地提高強(qiáng)度。采用此種灌漿的方法，其灌漿的工程質(zhì)量最佳。

該方法擁有諸多優(yōu)勢(shì)，因此，尤其可以在滲漏較為嚴(yán)重的情況下采用，從而有效地緩解節(jié)理發(fā)育和巖石破碎的情況，已經(jīng)在我國(guó)水利工程中得到了非常廣泛的應(yīng)用。

4.1將孔口封閉，再采用由上到下的順序進(jìn)行灌漿

采用這種防滲漏的灌漿技術(shù)，主要的方法如下：先在孔口安裝一個(gè)封閉器，之后再按照由上到下的方式進(jìn)行鉆進(jìn)，并以此為基礎(chǔ)逐段實(shí)現(xiàn)灌漿，期間注意主要的安全性。

該灌漿方式的主要優(yōu)勢(shì)包括：第一，此種灌漿的工藝相對(duì)簡(jiǎn)單；第二，只需要采用一個(gè)機(jī)組就可以同時(shí)完成鉆進(jìn)和灌漿的工程；第三，在灌漿的過(guò)程中孔徑非常小，不僅非常高效快捷，本身也具有極高的經(jīng)濟(jì)性。

4.2本工程所使用的灌漿方法

根據(jù)本工程的實(shí)際情況，主要采用“孔口封閉+孔內(nèi)循環(huán)+由上而下灌漿”的方式進(jìn)行灌漿。

4.2.1施工方法

在施工的過(guò)程中，全面按照順序進(jìn)行分排灌漿，等到所有的灌漿技術(shù)都達(dá)到15m之后，再開始按照一定的順序進(jìn)行施工，而相鄰孔洞深度的差異不能夠小于15m。

而整體施工的過(guò)程中，孔口管的長(zhǎng)度一般為2.5m。為了能夠有效地防治混凝土的移動(dòng)，尤其需要將管子深入到基巖中，并在第一段灌漿施工完成之后再在孔口管進(jìn)行鉆孔。等到成孔之后再再孔洞內(nèi)部灌入泥漿。注意將孔口管深入到孔的底部，并更好地進(jìn)行對(duì)管導(dǎo)正。

整個(gè)灌漿的過(guò)程還需要經(jīng)歷變換漿液的過(guò)程。但整體灌漿結(jié)束的標(biāo)準(zhǔn)為：當(dāng)灌漿的壓力和注入率小于或者等于1.0L/min之后，則需要繼續(xù)將整個(gè)灌注的狀態(tài)保持50min左右的過(guò)程，并在之后才能夠更好地結(jié)束此次灌漿施工。

等到整體灌漿的過(guò)程完成之后再進(jìn)行封孔。而結(jié)合本工程的實(shí)際狀況，先是采用了全孔灌漿的方法進(jìn)行灌漿，余下的過(guò)程都是由施工人員進(jìn)行二次填平的作業(yè)。

5.結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，本文主要對(duì)水工建筑中的防滲技術(shù)進(jìn)行分析，再重點(diǎn)分析灌漿技術(shù)的應(yīng)用。這樣一方面能夠全面提高水利工程的質(zhì)量，另外一方面也能夠提高整體工程的效果，以期能夠全面減少整體施工過(guò)程中的質(zhì)量問(wèn)題，方便后續(xù)的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

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