水利工程常见渗漏问题及渗控措施技术分析

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张博涛

河北省水利工程局集团有限公司 河北省 石家庄市 050400

摘要

由于受历史条件和生产力水平的限制,我国20世纪修建的大部分水工建筑物都存在着一定程度的先天不足和后期老化问题。软基地区不同程度都存有较强的透水层,易产生浸没、管涌、流土等渗透破坏等。岩基中的软弱夹层是水工大坝、洞室围岩及岩质边坡等工程的薄弱点,在长期水力作用下的渗透变形问题,更是建基岩体稳定性评价和工程研究的重点。渗控措施是水利工程的重点,渗控的目的是隔断水工建筑物两侧的水力联系,降低天然地基的渗透系数及渗漏量,增加水工建筑物的安全性及工程效益


关键词

渗漏问题;水利工程;渗控措施

正文


中图分类号:TV62

文献标识码:A

引言

在水利工程施工中,防渗漏问题和相关技术的应用一直是需要重点关注的环节。虽然技术的进步改善和提升了防渗漏技术的应用效果,减少了水利工程渗漏问题的发生,但是,水利项目中的渗漏现象仍是该领域存在的难点。渗漏现象在影响工程建设质量的同时,还会直接导致水利工程结构存在不同程度的隐患,影响其使用寿命,严重时会引发重大安全事故,对生活和生产造成损失。因此,在水利项目的设计和施工过程中,必须重视防渗漏问题。

1水利工程常见渗漏问题

1.1混凝土裂缝

混凝土裂缝是水利工程中经常出现的一种质量问题,如果出现就会对水利工程的正常使用造成影响,严重时甚至会导致水利工程的整个结构发生改变。水利工程中混凝土裂缝主要包括温度裂缝、沉降裂缝以及干缩裂缝等几种类型,其中温度裂缝是引起混凝土开裂的主要原因。温度裂缝是指混凝土在内外温度变化的作用下,出现的表面开裂现象。而沉降裂缝则是指由于地基沉降不均匀导致的混凝土开裂问题。沉降裂缝一般发生在混凝土浇筑完成后的一段时间内,如果出现沉降问题将会严重影响到水利工程的正常运行。干缩裂缝则是由于混凝土在硬化过程中,失去大量水分导致的开裂问题,如果不能及时采取有效措施进行处理,将会对水利工程造成严重影响。

1.2结构设计问题

水利工程的结构设计是影响其质量的主要因素之一,如果结构设计不合理将会给工程质量带来严重威胁,在实际设计过程中由于对地质情况的了解不足,导致某些部位的地质条件难以达到工程建设标准,从而引发渗漏水问题。另外,由于在水利工程中通常会使用混凝土作为填充材料,由于混凝土浇筑和养护存在一定的困难,这将会导致混凝土出现裂缝,从而影响到其质量,此外如果在水利工程中采用的混凝土材料质量不合格,也将会出现渗漏问题,因此必须加强对水利工程建设中的结构设计进行完善和优化,从源头上保证混凝土材料质量合格,从而确保水利工程的使用寿命得到延长。

2水利工程渗控措施

2.1灌浆措施

灌浆措施是改善岩土体的结构特性,提高其抵抗渗透破坏能力,使其变成为不易产生渗透破坏的岩土体。通常用在裂隙岩体和岩溶化岩体的防渗中,为防止岩体内断层破碎带、软弱夹层、裂隙充填特主渗透破坏,可采用水泥灌浆、化学灌浆、局部置换等方法提高这类软弱破碎物质的抗渗性,这类处理措施通常都是和提高力学性质相结合进行的。对砂砾石透水层也可以采用灌浆帷幕或用高压喷射灌浆形成防渗墙的方法,而含裂隙的粘土、粉细砂层则可用多头小直径截渗墙及劈裂灌浆,防渗措施下限可深入到相对不透水岩体中。

2.2截渗措施

截渗措施是截断岩土体中的渗透水流或减小岩土体的渗透比降,使其小于允许比降。截渗措施可在渗透土层中兴建截渗墙,截断土层中的渗透水流,从而消除产生渗透破坏的前提条件。这一种方法随着施工工艺、设备和方法的不断发展,目前已成为在透水土层地基、强透水岩体中防渗工程的重要型式。截渗墙形式可以按施工工艺、材料类型,分为混凝土防渗墙(刚性或塑性)、粘土截渗墙等。截渗措施亦可用于第四系松散层或裂隙及岩溶化岩体的表面。如建在松散层上的闸坝,可利用坝前天然粘土作为防渗铺盖防渗,也可采用人工防渗料铺盖、混凝土衬砌、就地碾压防渗措施,以减少渗漏量和延长渗径,减小渗透比降。对于岩溶化漏水岩体,一般可同时采取堵洞、混凝土衬砌防、截渗墙等

2.3排水减压措施

排水减压措施是宣泄下游多余水头,保护建基岩土体的天然状态不被破坏,是降低基础扬压力的有效措施。如大坝渗控工程一般都包括防渗帷幕和幕后排水两部分,在坝基防渗帷幕下游同时采取排水(孔、幕)措施,则可明显降低坝基扬压力,提高大坝的稳定性。对于可能发生渗透变形的断层破碎带、软弱夹层、夹泥裂隙和溶蚀填充物等部位,应对排水孔采取相应的反滤保护措施,以防止发生软弱层带的渗透破坏。建于第四系覆盖层上的闸坝,当下游坝基出逸比降较大时,常采用排水孔排水降压。

3水利工程防渗施工质量控制要点

3.1保证施工原材料质量

水利工程建设中,防渗施工原材料的质量对施工质量有较大影响,因此,应保证施工原材料的质量。在原材料选择方面,应尽量选择本地材料,并且要对材料进行现场取样试验。在实际选择原材料时,应考虑原材料的来源及生产厂家的生产能力和技术水平等因素,并对其进行检验。另外,应注意所选用的原材料必须符合相关标准要求,且其各项指标应满足设计要求。在防渗土料使用方面,应采用高质量土料作为防渗体的基础,并在施工过程中要保证其密实性和抗变形能力。在水泥和砂石材料使用方面,应合理搭配各种材料,保证水泥质量和砂石料质量,在水泥使用过程中应合理控制其强度以及温度等指标。

3.2加强人员施工技能培养

施工人员是工程的具体操作者,是工程的核心直接关系到工程质量,因此施工人员应具备较强的技能水平和职业道德素养,并具备一定的文化水平和专业技术知识,因此在实际施工中,应加强对施工人员技能水平的培训与考核。首先,对施工人员进行技术培训和指导,提高他们的技术水平和专业技能,使他们能够熟练地掌握相关技术规范和操作规程;其次,对施工人员进行职业道德教育与培训。在施工过程中应加强对施工人员的职业道德教育和职业道德培训,使他们在施工过程中能自觉遵守相关法律法规、规范和制度等;再次加强对施工人员的思想政治教育,加强对施工人员的思想政治教育工作,不仅可以使其了解社会形势、国家政策等内容,而且可以提高他们的政治觉悟、道德修养和安全意识等。

3.3加强维护保养管理

建立日常巡查、定期检查、维护保养、应急处理等水利工程运行维护保养的制度,定期对水利工程进行维护保养,确保其正常运行。同时,细化维护保养管理的具体措施,通过建立完善的维护保养管理制、加强员工培训、定期检查和记录、建立应急预案等具体措施,对出现的渗漏及时进行处理,防止问题扩大。

结束语

因地质条件的复杂性,水利工程渗漏的原因众多,渗漏位置的空间分布具有时空的差异性。水利工程勘察和防渗治理需要理论与实践的结合,需要综合运用勘测方法,更加准确地找出渗漏的空间位置,为水利工程除险加固提供科学合理的地质依据。同时,水利工程防渗工作需要充分综合勘察的成果,做出有针对性的防渗措施,提高防渗的效率,节约经济成本,达以经济合理、安全可靠的目的。

参考文献

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