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【水利施工论文】水利水电工程防渗施工技术浅论【摘要】水利水电工程的建设不仅能够知足供电需求，给国家带来宏大的经济和社会效益，还能提升水资源的利用效率，知足节能环保的要求。在水利水电工程建设经过中，渗水是比拟常见且影响较大的一项问题，假如没有采取有效的防渗措施，工程质量将遭到影响，进而出现各类安全隐患。因而，必须根据水利水电工程的实际情况，采取合理的防渗施工技术，文章就此进行了相关的阐述和分析。【关键词】水利水电工程；防渗；施工技术水利水电工程的建设能够促进社会的发展和进步，不仅能够带来宏大的经济效益，还能带来良好的社会效益和环境效益，能够改善自然生态。人们越来越重视水资源的利用和水利水电工程的建设，随着水利水电建设脚步的加快，环境遭到的影响逐步增加。在现代背景下，应该坚持可持续发展的原则，坚持节水节电等建设理念。为了提升水利水电工程的质量和建设效益，必须做好防渗施工，全面提升堤坝工程的防渗性能。进而减少水资源的浪费，也能保障工程建设和运营的安全。1水利水电工程中出现渗漏的原因1.1管道在水利水电工程建设经过中，要保障工程建设的质量，就必须做好防渗施工。在各种渗漏问题中，管道渗水是比拟常见的一种渗漏问题。一些管道在长时间使用后，会遭到腐蚀、冲刷，进而出现老化、损坏的情况，影响管道密封性，导致管道渗漏，尤其是管道连接的部位，最容易出现渗漏问题1。造成该部位出现渗漏问题的原因有两方面:一方面，在焊接施工时，没有严格根据技术规范、施工要求进行施工，造成焊接质量低下，无法保障管道的密封性和耐久性;另一方面，管道中长期有水流动，经过长时间的侵蚀、冲刷，管道会被腐蚀，进而生锈，影响管道密度，最终出现渗水的情况。1.2原材料水利水电工程的施工环节较多，涉及很多工艺步骤，需要使用的施工材料数量和种类也比拟多。施工材料是构成工程的基础，所以材料的质量会直接影响工程的质量。假如在水利水电工程中采用劣质材料或材料的规格不符合施工要求，则很容易出现渗漏问题。例如，施工中使用低质量水泥，则水泥会快速硬化，造成强度较低，不符合标准要求。或者在水泥混凝土施工中，混凝土的配比设计不合理，造成混凝土质量低下，也很容易出现渗漏问题。钢筋也是重要的施工材料之一，假如没有做好钢筋的防腐处理，很容易出现氧化、锈蚀等情况，进而导致钢筋性能下降，影响构造稳定。1.3施工缝水利水电工程的规模较大，需要较长的施工周期，而且投入的资金也比拟多。在实际施工经过中，通常会根据施工顺序、施工要求将工程划分为多个单元，然后根据设计规范进行施工，确保各个环节能够顺利落实和互相衔接，进而在规定周期内完成施工。在各个施工环节衔接的经过中，需要设置大量的施工缝。经过长期施工，施工缝会遭到内部或外部因素的影响，假如没有经过有效的处理，很容易出现横向或纵向裂缝，进而导致工程渗漏。2现有的水利水电工程防渗技术及应用范围21现有防渗技术在水利水电工程建设或运行经过中，可能会出现各种各样的病害问题，根据病害的种类、特点，能够采用不同的防渗加固技术。通常，在水利水电工程防渗施工中，要坚持“上堵下排的原则。所谓“上堵就是在上游尽可能不使用水渗入型堤坝体或堤坝基，对此类堤坝进行严格的控制;所谓“下排就是将深化到堤坝的水由下游排出，但不能将堤坝中的土粒带走，不会对堤坝的形态、强度造成影响。根据加固机理、位置的差异，防渗技术能够分为三类，分别是:前水平防渗技术、垂直截渗技术、减压排渗技术。前水平防渗技术通常以水平铺盖的方式为主，将透水性较低的材料铺盖在堤坝上，通过防水材料的覆盖来降低冲积层的浸透坡降，使其在冲积层可浸透的范围内，确保地基浸透效果的稳定性2。采用该防渗技术就要将水库防控，长期蓄水之后，水库中会有大量淤积，会增加该技术的应用难度。所以，该技术方法的应用并不广泛，常用的防水材料为复合土工膜或弱透水黏性土。垂直防渗的主要原理就是将透水通道切断，进而对渗流量进行控制。通常，采用置换、填充等方式对区域进行加固，构成用于防渗的帷幕或防渗墙，具有截流阻水的效果。在工程施工的经过中，垂直防渗技术的应用比拟广泛，该技术的应用效果明显，且不需要防控水库，技术比拟简便，发展出多种类的垂直防渗技术，在各类工程中得到广泛应用。常用的垂直防渗技术包括劈裂、帷幕灌浆技术、冲抓套井黏土回填防渗墙技术、混凝土防渗墙技术等。减压排渗技术就是修筑减压排渗设施，将上游渗水排放出去，进而使浸润线和坝基水头降低。主要包括贴坡排水层、棱体排水层等形式。22技术应用范围从上述内容能够看出，水平防渗技术的应用难度较大，需要将水库放空，不仅耗时耗力，且防渗效果也并不是特别理想，所以应用并不广泛;减压排渗技术通过修建设施的方式进行防渗，在工程建设的经过中就要将减压排渗设施修好，这会增加工程建设的成本，所以应用也不是特别广泛;最常用的防渗技术为垂直防渗技术3。以混凝土防渗墙来讲，不仅施工比拟简单，而且防渗效果较好，所以广泛应用在各类工程之中。该防渗技术适用于各类复杂的地质条件，墙的两端连接在岸坡或基岩上，根据要求将底部嵌入在基岩之中，具有明显的防渗效果。与其他技术相比，该防渗施工的效率较低，需要较高成本，所以应该综合分析多项要素选用。射水造孔浇筑混凝土防渗墙技术利用高速射流喷射出槽孔，而不是采用钻机钻孔的施工方式，能够促进施工效率的提升，同时可以以控制施工成本。但该技术的应用会遭到一定的局限，普遍在均质土砂地基中应用。高压喷射灌浆技术在下地基覆盖层、接触带等位置使用，具有较强的实用性和良好的防渗效果，即便面对大块径、堆石体等地质，可以以采用该防渗墙技术。不同于混凝土防渗墙，该技术不需要挖孔，可以以保障建设深度，降低了地基加固成本，也减少了很多施工环节，能够提升施工效率。所以，在实际施工中，该技术方法的应用比拟广泛。每种防渗技术的适用范围不同，以锯槽法建混凝土防渗墙来讲，普遍在黏土、砂土、粉质黏土地质中应用，成墙厚度在150mm400mm之间，成墙深度不超过20m;抓斗成墙法建混凝土防渗墙适用于任何地层，具有较大的施工深度，成墙厚度在300mm400mm之间，成墙深度不超过40m;高压喷射灌浆技术通常在黏土、淤泥质土、砂土等地质中应用，成墙厚度在200mm600mm之间，成墙深度不超过75m。除此之外，还有很多防渗技术，适用范围各不一样，需要根据实际施工需求和地质条件进行选择，从经济效益、施工工期、防渗效果等多个方面综合分析，选择性价比最高的防渗技术。3水利水电工程防渗加固的新技术3.1振动沉模技术振动沉模技术通常在小型水库防渗施工中应用，采用振动桩设备进行施工，配合模板成墙工艺，具有一定的防渗效果。该技术构成的振动体系质量较高、速度较快，产生的冲击动量比拟大。在实际作业中，体系向竖向产生往复振动，使空腹钢模板能够快速沉入地层之中，然后在空腹之中灌浆，在振动的同时拔模，槽孔中的浆液会构成单块板墙，连接这些板墙就能够构成连续防渗板墙帷幕，具有防渗的效果4。该施工技术能够在砂土、淤泥质土、黏性土等地质中应用，成墙深度约为20m，厚度约为200mm。该技术在堤坝基础建设中应用，具有明显的应用优势:该技术建造的防渗墙具有垂直性、连续性的特点，墙面没有接缝、断板、开叉等缺陷，完好性较好，所以防渗效果也比拟好，而且板墙厚度较小，墙体抗渗坡降比拟大，所以较薄的墙体能够更好地进行防渗，而且更容易保障厚度的均匀性;墙体具有较强的抗压能力，抗渗坡降也比拟高，各项物理学指标都符合标准要求，能够知足工程防渗的需求，该防渗墙具有较高的施工效率，采用施工机械，单机每台造墙面积约为100m2;板墙成本较低，固然难以沉入卵石含量较大的地层之中，也不合适应用在基岩、大块石的地址之中，成墙深度要控制在20m以内，但综合性能较高，能够较好地知足防渗施工要求，所以应用比拟广泛，对该技术的研究也特别深化。3.2往复式高压喷射灌浆技术往复式高压喷射灌浆技术主要利用高压喷射灌浆技术，采用搅拌桩设备，结合高压喷射的原理，将高压喷射嘴安装在钻喷一体机上。在由上至下钻进施工的经过中，能够利用高压液体旋喷的方式扰动地层，钻喷到设计深度之后，将喷嘴提升，然后照旧采用自上而下的喷射方式，二次喷射高压液体或高压气体，进而简称防渗帷幕，具有一定的防渗效果5。与传统的喷射灌浆技术相比，该技术的应用优势愈加明显:一方面，该技术简化了施工环节，采用往复式高喷台，不仅能够完成钻孔施工，可以以同时进行高喷灌浆，具有一机两用的效果，同时完成两道工序，避免了两台设备共同施工造成互相干扰的问题，节省了很多施工时间。防渗效果也有了明显的提升，相较于常规的高喷技术，该技术增加了喷射次数，使高喷效果愈加明显。而且在钻井的经过中，一次旋喷与二次摆喷互相重叠，第一次旋喷能够加强喷嘴周围的薄弱墙体，为后续施工奠定技术。另一方面，该技术适用于愈加广泛的地层中。钻孔、喷浆能够一次完成，不会出现常规高喷中出现的地层成孔问题，技术在砂砾石、淤泥等地层中施工，也具有较好的施工效果。而且相较于常规施工技术，该技术的造价成本较低，工效较高。能够采用钻喷一体机完成钻进、高喷灌浆两道工序，避免工序之间的穿插干扰，所以能够促进施工效率的提升6。但该技术也存在一定的应用问题，假如在密度较高，同时厚度在15m以上的漂卵石层、块石层中施工，则很难造孔。该技术能够在护坡、水库等水利水电工程中应用，在构建锤石防渗墙T程、路基加固、基坑止水等防渗施工中都有较高的应用效果。主要在砂性土、砂砾石层等地质中应用，防渗加固的效果较为明显，深度能够超过45m。33水泥土防渗墙技术水泥土防渗墙通常在平原湖区域的工程防渗、加固施工中应用，近几年广泛应用在各类水利水电工程中，具有较好的防渗效果。采用灌浆设备进行施工，结合深层搅拌桩成墙技术。在施工的经过中，采用搅拌桩施工设备钻入地层，在钻进的同时喷水泥浆，将其与土壤混合，构成防渗墙体，连接各个防渗墙体，构成连续防渗板墙帷幕。该技术能够在粉土、粘性土、砂土等地层中应用，成墙深度约为20m，厚度约为300cm。在水利水电工程建设的经过中应用该防渗施工技术，能够保障工程防渗效果，其具有下面应用优势:第一，该防渗板墙具有垂直连续的特点，没有接缝且比拟平整，防渗效果较好。同时墙板比拟薄，抗渗坡降较大，所以能够更好地进行防渗，而且建造厚度均匀。各项物理力学指标都符合要求没包括抗压强度、浸透系数等等。第二，施工效率比拟高，单机每台班能够建造600m2的墙体。钻进、喷浆和搅拌都能够采用同一个设备完成，避免出现穿插作业干扰的情况，在钻进的经过中完成一次旋喷，能够提升二次旋喷的效率，进而整体施工效率得到提升。第三，工程造价较低，相较于复式高喷、常规高喷，该技术能够更进一步降低工程施工的成本。但是，该施工技术也有一定的应用缺陷，即难以在高密度、高厚度(15m以上)的漂卵石、块石地层中施工造孔。由于设备会占据较大空间，所以对空中的高压线、光缆线等线路有很大的设置要求，假如线路较多，则会影响设备的使用和正常施工。综上所述，在水利水电工程建设的经过中，加强防渗施工尤为重要。根据工程建设的实际情况采取合理的防渗技术，综合考虑施工条件、施工要求、施工成本等多项要素，确保防渗施工技术的有效性。能够采用振动沉模技术、往复式高压喷射灌浆技术、水泥土防渗墙技术，详细根据需求进行选择。