缩略图

水利水电工程中的防渗施工工艺研究

作者

孟磊

中国水利水电第四工程局有限公司 青海省西宁市 810000

一、水利水电工程概述

水利水电工程是指利用水资源进行开发、利用和管理的工程,包括水力发电、灌溉、排水、防洪、生态保护以及水资源的调配等。该工程不仅涉及到工程建设,还包括科学、技术、管理等多个方面。现阶段的水利水电工程一般包括水库、渠道、坝体、泵站、水电站以及发电机等【1】。为保证工程质量,开展防渗施工就十分必要。

二、水利水电工程中的防渗施工工艺

水利水电工程中,防渗施工工艺十分必要,要求施工人员根据施工要求以及工程地质状况合理选择技术手段。常见的方法主要包括以下几种。

(一)挡土墙

水利水电工程中的挡土墙技术是防渗施工的重要组成部分,挡土墙不仅可以有效控制水流对土体的冲刷和侵蚀,还能起到承载和引导水流的作用。水利水电工程防渗施工中,就需要合理选择挡土墙作业方式,并且通过专业的手段进行设计。

挡土墙类型选择环节,常见的类型包括以下几种。首先是重力式挡土墙,该技术利用自重抵抗土压力,适用于小坡度和土质较好的区域。其次是斜墙式挡土墙,该技术作业时墙体倾斜设置,有利于提高土体的稳定性,适用于土质松软的区域。然后是灌浆挡土墙,该技术通过灌注水泥浆液增强土体强度,适用于地下水位高的环境。不同类型的挡土墙适用范围不同,需要工作人员合理选择。

施工设计环节,施工人员应通过以下手段开展作业。首先要进行基础处理,挡土墙设计之前,工作人员应对地基基础进行处理。要求施工人员对基础进行清洁并加固,保证地基能够承载挡土墙的压力。基础规模设计环节,需要将基础的宽度设计为墙体宽度的 1.5 倍,避免规模不足导致的地基沉降。其次要进行墙体浇筑。地基处理之后,就需要确定挡土墙的质量,挡土墙的墙体一般采用混凝土浇筑,保证其抗压强度和耐久性。在浇筑过程中,混凝土应采用 C40 等级,并且保证抗压强度测试结果符合设计标准。然后要重视防渗处理,为进一步提升挡土墙的隔水功能,施工人员需要采用土工膜或水泥土在挡土墙后方设置防渗层,确保水不会渗透至墙体后方。具体设计环节,防渗层厚度应根据挡土需要进行设计,一般控制为30cm,确保墙体后方渗漏量维持在 0.1L/s 以下。

施工维护环节,为保证挡土墙的质量,工作人员需要开展实时监测维护。首先要进行稳定性监测,需要在施工完成后对挡土墙的稳定性进行长期监测,特别是在降雨期和汛期。对挡土墙的沉降状况进行监测,一旦发现沉降超出标准,就需要及时进行地基换填,保证地基承载力。实际来看,墙体位移应维持在 1cm 以下。综上,挡土墙技术在水利水电工程中的应用具有多样化的优势,通过合理的设计、精确的施工和严格的监测,可以确保挡土墙的长期稳定性和防渗性能。

(二)土工膜施工技术

土工膜通常由聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)或聚氯乙烯(PVC)等材料制成,具有优良的防渗性能以及良好的抗拉强度。在水利水电工程中,土工膜作为一种有效的防渗材料,广泛应用于坝体、渠道和水池等结构的防渗处理。实际施工环节,需要施工人员从材料选择、工艺控制以及质量监测等方面入手,保证土工膜功能的发挥。

土工膜选择环节,需要选择具有优良的防渗性能和耐腐蚀性的高密度聚乙烯(HDPE)土工膜,并且将厚度为 1.5mm ,以保证防水功能。规格方面,此类土工膜抗拉强度在 20MPa 以上,延伸率 230% ,具有很强的抗渗性能。

施工工艺设计环节,为避免土工膜损坏,需要确保地基平整,无尖锐物体。可以在施工前通过压机对土地进行压实平整。针对土工膜接缝处,为避免接缝处出现渗水状况,需要采用热焊接工艺进行膜片之间的连接,焊接温度控制在 260-300 C,确保接缝的密封性和强度。土工膜施工完毕后,为规避紫外线或者外界物品导致的损伤,还需要对土工膜进行覆盖处理,通常用土壤或砾石覆盖。

质量控制环节,针对土工膜接缝处的质量,需要采用焊接拉力测试,对接缝实施随机抽检,确保焊接强度达到设计要求。根据实际数据,焊接接缝的抗拉强度应不低于膜本身的 80‰ 。针对整个工程的质量,则需要开展全过程监测,及时发现技术存在的失误,及时纠正。实际来看,施工后的土工膜渗透系数需要控制在 0.9×10-8 cm/s 以下,保证其满足设计要求【2】。综上,土工膜技术在水利水电工程防渗施工中具有优异的性能。

(三)防渗混凝土的应用

水利水电工程中,防渗混凝土是通过合理配比和添加特定材料,提高混凝土的致密性与抗渗能力,从而减少水的渗透率的技术。作为一种有效的防渗措施,该技术具有强度较高、密实度较高以及抗渗性较强等优势,在水利水电防渗工程中应用较为频繁。

应用环节,工作人员首先要重视混凝土的配比。水泥需要选用 425 号普通硅酸盐水泥,用量需要控制在 350kg/m3 。水源控制环节,需要采用净化水进行制造,水胶比应在 0.35 。骨料选择环节,应采用粒径为 5-20mm 的碎石,确保其级配良好。为确保混凝土质量,施工人员还可以使用减水剂(掺量为 2% )和防水剂(掺量为 1% )等添加剂。

施工环节,工作人员首先要进行搅拌,应根据配比要求,使用强制式搅拌机,搅拌时间不低于 3 分钟,确保材料均匀混合。其次要进行浇筑,需要在施工过程中采用分层浇筑,层厚不超过 30cm ,以控制混凝土的沉降和裂缝。建筑后还需要开展不少于14 天的养护,保持混凝土湿润,以防止干裂。此外还需要开展 28 天的抗渗检测,确保混凝土的渗透系数为 0.8×10⁻⁸ cm/s,优于设计要求【3】。

综上,防渗混凝土技术作为水利水电工程防渗施工的重要组成部分,能够有效提高工程的安全性和耐久性。

结语

水利水电工程中的防渗施工是一项复杂而精细的技术工作,实际施工环节,要求相关人员结合挡土墙、土工膜以及防渗混凝土等技术,不断强化水利工程的防渗功能,保证其功能的发挥。

参考文献

[1]张宏远. 浅析水利水电工程防渗施工技术分析 [J]. 水上安全, 2024,(06): 187-189.

[2]陈胜森. 防渗处理施工技术在水利水电工程中的应用 [J]. 新农民,2024, (04): 40-42.

[3]于广斌,双学珍. 水利水电工程中塑性混凝土防渗墙施工工艺及应用实践 [J]. 四川水泥, 2021, (09): 39-40.