盧雪濤
寧夏華正水利水電工程建設(shè)監(jiān)理有限公司 寧夏 銀川 750001
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,國(guó)家基礎(chǔ)工程建設(shè)推進(jìn)。我國(guó)水利工程項(xiàng)目建設(shè)難度大,涉及的技術(shù)條件要求較高,所以質(zhì)量控制難度較高。水利工程對(duì)于人們生產(chǎn)和生活有著重要意義。例如,在防洪抗旱方面,其發(fā)揮著較大作用;在灌溉農(nóng)田方面,為人們提供足夠的灌溉水源,提高了對(duì)水力資源的利用率,促進(jìn)了農(nóng)業(yè)發(fā)展[1]。防滲技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用能夠提高水利設(shè)施安全性。在水利工程施工建設(shè)過(guò)程中,滲漏問(wèn)題一直都是水利工程的重點(diǎn)難點(diǎn),隨著施工技術(shù)的不斷發(fā)展,越來(lái)越多的防水防滲技術(shù)被應(yīng)用到水利工程建設(shè)中來(lái),已經(jīng)大大減少了水利工程中的滲漏現(xiàn)象[2]。但是滲漏現(xiàn)象依然存在,滲漏現(xiàn)象影響水利工程質(zhì)量,埋下一定的安全隱患,甚至?xí)绊懙饺嗣袢罕姷纳a(chǎn)生活安全,因此在水利工程施工過(guò)程中,進(jìn)行防滲處理非常關(guān)鍵。特殊灌漿處理技術(shù)、防滲墻和土工膜防滲技術(shù)應(yīng)用廣泛,能夠有效提高工程防滲效果,杜絕滲漏現(xiàn)象的發(fā)生,保證工程質(zhì)量,保護(hù)人民的正常生活安全,促進(jìn)我國(guó)水利行業(yè)發(fā)展。
在水利工程施工中,各種因素帶來(lái)的影響相對(duì)較多,其引發(fā)的滲漏問(wèn)題非常多,下面就這些原因進(jìn)行分析。
水利工程長(zhǎng)期處于水下環(huán)境,相比于一般的工程建筑,施工過(guò)程比較復(fù)雜,比較容易出現(xiàn)問(wèn)題,一旦出現(xiàn)問(wèn)題,工程的結(jié)構(gòu)可能發(fā)生變化,從而引發(fā)滲漏問(wèn)題,損害工程質(zhì)量[3]。于此同時(shí),如果施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜,將會(huì)增加施工作業(yè)安全隱患。在水利工程投入使用后,也會(huì)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)老化問(wèn)題,導(dǎo)致滲漏問(wèn)題產(chǎn)生,影響工程項(xiàng)目的安全。在施工過(guò)程中,結(jié)構(gòu)滲水主要包括點(diǎn)摻和大面積滲水兩種,點(diǎn)滲是由于工程結(jié)構(gòu)的局部出現(xiàn)孔洞造成的,大面積滲水是由于工程施工過(guò)程中混凝土強(qiáng)度不達(dá)標(biāo)或是攪拌不均勻造成的,大面積滲水主要是因?yàn)槭┕ぜ夹g(shù)達(dá)不到設(shè)計(jì)方案要求導(dǎo)致的。在水利過(guò)程施工過(guò)程中施工材料不達(dá)標(biāo)或是運(yùn)輸過(guò)程中遭到破壞,施工設(shè)備老化,施工技術(shù)落后,設(shè)計(jì)方案不合理等等,都會(huì)造成水利工程的滲漏現(xiàn)象產(chǎn)生。
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,水利工程規(guī)模也越來(lái)越大,從工程設(shè)計(jì)到竣工,經(jīng)過(guò)的時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)。特別是截留階段,難度大且耗時(shí)長(zhǎng),施工量最大,也是出現(xiàn)問(wèn)題最多的環(huán)節(jié)[4]。水利工程的質(zhì)量受到多種因素影響,施工技術(shù)、施工環(huán)境、施工的材料、施工設(shè)備、施工人員素質(zhì)、施工的管理等等。在水利過(guò)程施工的過(guò)程中,如果技術(shù)不達(dá)標(biāo),或者施工人員技術(shù)操作存在問(wèn)題,也會(huì)導(dǎo)致工程埋下滲漏隱患,從而引發(fā)工程項(xiàng)目發(fā)生滲漏。施工縫漏水在水利工程施工階段也是比較容易出現(xiàn)的,主要是由于施工人員在技術(shù)方面存在不足,這是導(dǎo)混凝土施工單元之間出現(xiàn)問(wèn)題的主要因素,也是影響水利質(zhì)量的關(guān)鍵要素之一。
與傳統(tǒng)的建筑工程相比,水利工程的施工過(guò)程比較復(fù)雜,也比較容易受到各種外界因素的影響下,最終導(dǎo)致水利工程出現(xiàn)滲漏。比較常見(jiàn)的外界因素有地質(zhì)條件、天氣情況、水流情況等[5]。在水利施工過(guò)程中,如果遭到極端天氣的影響,比如強(qiáng)降雨,就會(huì)在施工過(guò)程中造成大量積水,如果排水能力弱,那就會(huì)施工的質(zhì)量造成損害,導(dǎo)致施工滲漏現(xiàn)象發(fā)生。
在水利工程防滲施工中,灌漿技術(shù)應(yīng)用廣泛。水利工程出現(xiàn)滲漏后,一般根據(jù)滲漏的情況選擇漿液灌注到裂縫處,等到漿液凝固后可以形成良好的抗?jié)B結(jié)構(gòu),提高水利工程的防滲性能。灌漿技術(shù)主要分為以下幾種:
劈裂灌漿技術(shù)。這種灌漿技術(shù)的作用是提高堤身的堅(jiān)固性,避免堤身出現(xiàn)嚴(yán)重的滲漏問(wèn)題。利用壩體應(yīng)力規(guī)律進(jìn)行施工,按照壩體軸線所在位置進(jìn)行孔洞布置作業(yè),在壓力的作用下預(yù)制好的漿液被注入到孔洞中,從而形成防滲結(jié)構(gòu)。使用該防滲技術(shù),可以提高壩體的堅(jiān)固度,實(shí)現(xiàn)加固壩體目的,起到防滲作用。使用劈裂灌漿技術(shù)時(shí),應(yīng)該深入研究分析壩體和縫隙的具體情況,采取科學(xué)和合理的方案進(jìn)行處理。如果壩體的縫隙分布類型為均勻分布,對(duì)裂縫位置進(jìn)行部分灌漿處理即可[6];如果壩體質(zhì)量差,而且存在著較多的裂縫,選擇全線劈裂灌漿法可以獲得理想的效果。劈裂灌漿技術(shù)具有改善壩身質(zhì)量、提高壩身的堅(jiān)固度的作用,能夠有效提高壩體的防滲能力。
高壓噴射灌漿技術(shù)。該技術(shù)需要使用鉆機(jī)進(jìn)行打孔,使用高壓鉆桿噴嘴噴射漿液,把漿液和剩余土混合,等到凝固后形成堅(jiān)固的壩體,達(dá)到鞏固地基和防滲的目標(biāo)。按照注漿噴射方式不同,可以將其分成定噴、旋噴及擺噴等幾種類型。使用較為多為旋噴技術(shù),防滲效果非常理想。為了保證灌漿質(zhì)量,灌漿過(guò)程中若發(fā)現(xiàn)較大的石塊或漿液中存在雜質(zhì)時(shí),需要進(jìn)行處理。高壓噴射灌漿技術(shù)的主要優(yōu)勢(shì)是于可灌性好、操作簡(jiǎn)單、可控性強(qiáng)、機(jī)動(dòng)靈活等。
帷幕灌漿技術(shù)。這種灌漿技術(shù)優(yōu)點(diǎn)非常明顯,其主要借助于水泥與黏土混混合液體對(duì)壩體進(jìn)行加固。這種灌漿技術(shù)在卵礫石中具有良好的填充效果。卵礫石層的硬度較大,因此一般不使用鉆孔注漿方法進(jìn)行施工。在施工過(guò)程中需要進(jìn)行套閥處理,有時(shí)也會(huì)進(jìn)行打管處理。帷幕灌漿技術(shù)容易受到地層影響而出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題,所以在特殊地質(zhì)結(jié)構(gòu)中往往不使用這種技術(shù)。此外,改技術(shù)具有節(jié)約資源的優(yōu)點(diǎn),能夠減少資源浪費(fèi)。
控制性灌漿技術(shù)??刂菩怨酀{技術(shù)與其他灌漿技術(shù)聯(lián)合使用效果更加理想,是比較先進(jìn)的工藝。漿液原料主要以水泥為主,其中加入一些特殊的輔助材料能夠提高醬料的堅(jiān)固度,在實(shí)際施工中需要根據(jù)地形選擇漿液,加入合適的摻合料,改變灌注材料的化學(xué)性能和物理性能從而達(dá)到防滲的目的。近些年來(lái),在水庫(kù)、堤壩的防滲中被廣泛應(yīng)用,并取得了顯著的成效??刂菩怨酀{技術(shù)是通過(guò)灌注材料使水泥漿液能夠瞬間成為凝結(jié)體,因此在高速水流、大間隙的條件下也能夠控制水泥漿液的凝結(jié)性,是一種科學(xué)經(jīng)濟(jì)的灌漿技術(shù)。在水利施工過(guò)程中,選擇合適的材料,利用控制性灌漿技術(shù),有效提升材料強(qiáng)度,提高工程的防滲水能力。
水利工程防滲技術(shù)中常用的技術(shù)還有灌漿技術(shù),該技術(shù)相對(duì)較為成熟,在很多領(lǐng)域也有著重要應(yīng)用。對(duì)比于一般的墻體,使用這種技術(shù)制作的墻體相對(duì)較薄,但其柔性指數(shù)較高。所以,在發(fā)生降雨時(shí),利用防滲墻可以有效地阻斷水流[7]。但是,這種防滲技術(shù)的成本比較高,要讓這種技術(shù)優(yōu)勢(shì)大,還應(yīng)該不斷地創(chuàng)新技術(shù),來(lái)降低施工成本。
多頭深層攪拌水泥土防滲墻技術(shù)。多頭深層攪拌水泥土防滲墻技術(shù)是一項(xiàng)非常重要的技術(shù),操作較簡(jiǎn)單,用到的材料和設(shè)備較少,成本相對(duì)較低,還能有效防止雜質(zhì)的污染,比較適用于砂土層和黏土層的防滲工程。這項(xiàng)技術(shù)主要是利用攪拌設(shè)備進(jìn)行噴射處理,完成該項(xiàng)操作后進(jìn)行攪拌處理,這樣能夠使施工需要的混合物質(zhì)量得到強(qiáng)化,制作成水泥樁,通過(guò)加固的方法將各個(gè)水泥樁連接,從而形成堅(jiān)固的防滲墻體。相比于其他防滲技術(shù),這種防滲技術(shù)很難出現(xiàn)滲漏漿液?jiǎn)栴},具有良好的防滲性能。多頭深層攪拌防滲墻技術(shù)能夠在很大程度上滿足水利工程施工中對(duì)防滲需求,有很高實(shí)際的應(yīng)用價(jià)值。
鋸槽防滲墻技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)需要對(duì)防滲墻進(jìn)行處理,使用鋸槽機(jī)器切割,然后使土體形成特定的結(jié)構(gòu),在鋸槽機(jī)切割作用下能夠?qū)⒑袧B水點(diǎn)的土清理干凈,然后使用混凝土澆筑和填充,使其保持足夠的穩(wěn)定性,促成墻體結(jié)構(gòu)完成,到達(dá)防滲的作用。這種技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于能夠提高施工效率和質(zhì)量,避免工程出現(xiàn)滲漏問(wèn)題。
射水防滲墻技術(shù)。射水防滲墻技術(shù)也較為常見(jiàn),該技術(shù)對(duì)機(jī)械設(shè)備要求相對(duì)較高。射水防滲墻技術(shù)主要使用孔機(jī)噴射出的高壓水對(duì)土體進(jìn)行切割,獲得理想的形狀,然后澆筑混凝土,等到其凝固后形成防滲墻。在施工過(guò)程中,需要進(jìn)行孔開(kāi)槽處理,等單孔槽混凝土凝固后,隨后開(kāi)展雙號(hào)槽孔施工作業(yè)。值得注意的是,在雙號(hào)孔槽施工中,清洗單號(hào)孔墻體側(cè)壁非常關(guān)鍵,這項(xiàng)操作需要用到成槽器,隨后形成地下混凝土墻。此外,進(jìn)行土層切割作業(yè)時(shí),要注意清理渣土,避免其影響土質(zhì)。射水防滲墻技術(shù)在地基防滲處理方面應(yīng)用廣泛,其能夠提高翻防滲的效果。
鏈斗防滲墻技術(shù)。該技術(shù)需要利用鏈斗開(kāi)槽機(jī)器進(jìn)行施工,排樁上的旋轉(zhuǎn)鏈斗是勇于挖取土體的主要裝置,在排樁傾斜放置,然后按照設(shè)計(jì)深度開(kāi)展施工作業(yè),將混凝土填充至設(shè)計(jì)好的溝槽中,形成較深的防滲墻體。鏈斗法防滲墻技術(shù)在砂礫層及黏土層等結(jié)構(gòu)中應(yīng)用效果突出,該技術(shù)的主要要點(diǎn)是對(duì)砂礫的尺寸有著非常高的要求,對(duì)成墻的深度也有著較高的要求,一般情況下不會(huì)選擇這種技術(shù)進(jìn)行防滲處理。
薄型抓斗防滲墻技術(shù)。這種技術(shù)需要借助于薄型抓斗機(jī)器開(kāi)展開(kāi)槽工作,完成這項(xiàng)操作后,使用泥漿保護(hù)孔壁,以上工序結(jié)束后進(jìn)行混凝土澆筑作業(yè)。相比于以上的防滲墻技術(shù),薄型抓斗防滲墻技術(shù)的優(yōu)勢(shì)較大,一是漿液量比較少,能夠用適合粘土、砂土以及卵石等,二是防滲的效果較為理想。
土工合成材料也是防滲中常用的材料,其在巖土工程中有著較多應(yīng)用,以合成材料為原材料制作的防滲材料數(shù)量較多,在港口、公路、鐵路、水利、建筑等領(lǐng)域有著成熟的應(yīng)用,將其應(yīng)用于水利防滲中效果較為理想。國(guó)內(nèi)外通常主要將聚酯纖維材料作為土工布的理想材料,形成八大系列的產(chǎn)品,例如土工織物、土工膜、土工網(wǎng)、土工格柵、土工席墊、土工格室、土工復(fù)合材料及相關(guān)產(chǎn)品等。土工膜是土工合成材料中應(yīng)用最廣的合成材料。土工膜是由高分子聚合物制成的透水性甚小的材料,是由聚合物、瀝青兩大類材料制成的膜或片,聚合物包括塑料和合成橡膠兩類,是一種理想的防滲材料。土工膜防滲技術(shù)在水利防滲工程中主要應(yīng)用于土石壩防滲、水閘上游鋪蓋、蓄水池、污水池等等。
土工膜作為一種優(yōu)良的防滲材料,目前在土石壩防滲工程中,特別是堤壩防滲工程中已被廣泛地應(yīng)用,在混凝土壩或碾壓式混凝土壩的修補(bǔ)中,也多被采用為防滲護(hù)面。土工膜作為一種新型的防滲材料,在我國(guó)已經(jīng)比較廣泛地應(yīng)用于土建工程、環(huán)境工程和水利應(yīng)用等領(lǐng)域。不但能夠大量節(jié)省工程費(fèi)用,還可以取得良好的防滲效果。
在水利工程施工過(guò)程中防滲漏工作的內(nèi)容多,并且情況比較復(fù)雜,必須通過(guò)提前設(shè)計(jì)施工方案,結(jié)合施工的實(shí)際情況,明確施工的目的,提前選擇合適的防滲漏技術(shù),為后續(xù)的水利工程順利施工打好基礎(chǔ)。由于各方面條件的制約,并不是每種防滲漏技術(shù)都適用于當(dāng)前進(jìn)行的工程項(xiàng)目,因此要謹(jǐn)慎選擇防滲漏技術(shù)??梢栽诖_定防滲漏技術(shù)之前,對(duì)施工環(huán)境、地質(zhì)、施工材料等進(jìn)行檢測(cè),選擇適合實(shí)際施工階段的防滲技術(shù)。在后續(xù)的水利工程的實(shí)際施工階段只需要嚴(yán)格按照施工方案進(jìn)行施工即可。加強(qiáng)防滲漏技術(shù)在水利工程中施工的計(jì)劃性,可以有效防止水利工程施工中出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象,促進(jìn)水利工程的工程進(jìn)度,提高水利工程的工程質(zhì)量,保障水利工程的順利進(jìn)行,進(jìn)而保護(hù)人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。
伴隨著科技的進(jìn)步,社會(huì)經(jīng)濟(jì)也在飛速發(fā)展,水利工程項(xiàng)目也逐漸增多,對(duì)工程質(zhì)量的要求也逐步提高,防滲漏問(wèn)題一直是水利工程項(xiàng)目質(zhì)量管理中的重要關(guān)注點(diǎn),施工過(guò)程中一旦發(fā)生滲漏事故,就會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的安全事故,拖累整體施工進(jìn)度,造成重大的財(cái)產(chǎn)損失。因此,在水利工程項(xiàng)目中要加強(qiáng)防滲漏技術(shù)在水利工程施工中的計(jì)劃性,利用科學(xué)合理的分析方法,確定適合水利工程施工的防滲漏方法,并且在水利工程施工過(guò)程中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),逐步形成可以應(yīng)對(duì)各種防滲漏問(wèn)題的防滲透方案,并且積極采取合適的管理措施,確保防滲漏技術(shù)的執(zhí)行。
綜上主要分析了水利工程施工中造成滲漏的原因,結(jié)合實(shí)際施工過(guò)程中容易出現(xiàn)問(wèn)題的環(huán)節(jié)進(jìn)行了總結(jié),提出了幾種防滲技術(shù)的技術(shù)施工措施,例如劈裂灌漿技術(shù)、高壓噴射灌漿技術(shù)、帷幕灌漿技術(shù)、控制性灌漿技術(shù)以及防滲墻技術(shù)和土工膜防滲技術(shù)。防滲技術(shù)的選擇要結(jié)合實(shí)際施工情況,像施工環(huán)境、土質(zhì)等,進(jìn)行合理的選擇。防滲技術(shù)關(guān)系著水利工程質(zhì)量的好壞。隨著社會(huì)的發(fā)展,科技的進(jìn)步,有更多的新技術(shù)、新材料被廣泛地應(yīng)用于防滲技術(shù)中,不斷地提高著防滲技術(shù)。因此,在水利工程中要高度重視防滲技術(shù)的有效應(yīng)用,不斷創(chuàng)新防滲技術(shù)施工方法,提高施工技術(shù)水平,促進(jìn)水利工程的發(fā)展,為祖國(guó)的社會(huì)主義現(xiàn)代化進(jìn)程貢獻(xiàn)力量。