水工建筑的防滲透技術(shù)分析

摘要：隨著我國(guó)社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步和發(fā)展，水工建筑在我國(guó)水利工程建設(shè)中占據(jù)著越來越重要的位置。水工建筑的作用是為了對(duì)水資源進(jìn)行充分的開發(fā)和應(yīng)用社水資源可以為我們所用腔制和調(diào)節(jié)水流，防止發(fā)生洪水等方面的自然災(zāi)害。水工建筑的建設(shè)工作涉及到多范疇的工作是個(gè)非常復(fù)雜的工程。文章對(duì)水工建筑的防滲透技術(shù)進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：水工建筑;防滲透技術(shù);應(yīng)用

水工建筑的施工過程是一個(gè)涉及工種繁多、操作難度極為復(fù)雜的大型工程。在調(diào)節(jié)控制江河水量、減災(zāi)防害、改善水資源環(huán)境、促進(jìn)水利資源利用等方面，水工建筑都發(fā)揮著舉足輕重的主要作用，這一部分的施工是整個(gè)水電水利工程的核心組成部分。在水工建筑的防滲透中，應(yīng)根據(jù)具體問題合理選擇技術(shù)工藝和新材料，以取得最好的修補(bǔ)效果，確保水工建筑功能的發(fā)揮，延長(zhǎng)其使用壽命。

一、一般灌漿加固技術(shù)

一般灌漿技術(shù)有以下四個(gè)方面構(gòu)成，分別是水壩基礎(chǔ)灌漿、水壩體帷幕灌漿、壩體上游區(qū)域固結(jié)灌漿、壩體下游區(qū)域追隨固結(jié)灌漿。在一般灌漿技術(shù)的施工現(xiàn)場(chǎng)需要從以下幾點(diǎn)進(jìn)行注意。準(zhǔn)備工作：將水位下降至灌漿所需要的部位之下，在施工前做好與灌漿施工有關(guān)的記錄。清洗階段：清洗就是要對(duì)灌漿孔和裂縫進(jìn)行清洗，在開始前，對(duì)進(jìn)行孔底和孔壁進(jìn)行聯(lián)合沖洗。再?zèng)_洗期間，要注意水壓?jiǎn)栴}，不可高出灌漿段壓力的77%，沖洗時(shí)間依據(jù)孔洞深淺來決定，一般要洗到水變清為止?？刂茲{液濃度：應(yīng)該在灌漿中遵循從稀到濃的規(guī)律，一切以水壓為準(zhǔn)，逐漸變濃。在制作漿液時(shí)，要更根據(jù)設(shè)計(jì)需要，制定合適的灰水比例，期間也可參入石英粉、鋁粉等。灌漿加固技術(shù)可使用“壁可”灌漿技術(shù)，利用橡皮管的彈性收縮壓力完成自動(dòng)注漿，緩慢均勻的增加灌漿壓力，將空氣壓入到混凝土的毛細(xì)管中，通過混凝土的自然呼吸作用排出，從而有效避免氣阻現(xiàn)象，提高管控質(zhì)量。運(yùn)用該技術(shù)不僅能取得良好成效，同時(shí)也能有效縮短時(shí)間，降低加固修補(bǔ)成本。

二、高壓噴射灌漿技術(shù)

在水工建筑的防滲透施工期間，高壓噴射灌漿技術(shù)與其他傳統(tǒng)技術(shù)相比，具有降低工程造價(jià)資金投入的優(yōu)點(diǎn)，開挖量較小，整體施工過程更加便利，因?yàn)檎嫉孛娣e小所以對(duì)周邊建筑的影響也有一定保護(hù)項(xiàng)。以此技術(shù)進(jìn)行施工，可以提高各類型堤壩的防滲透能力，有效緩解防洪壓力，此項(xiàng)技術(shù)的成熟應(yīng)用可以對(duì)國(guó)家財(cái)產(chǎn)和人民生命安全起到有力的保護(hù)（圖1）。

（1）鉆孔：在鉆孔過程中要進(jìn)行填充堵漏，以此保證孔循環(huán)的正常工作。施工期間要一邊鉆井一邊套管，直到終孔。在鉆進(jìn)時(shí)要保證角度的垂直運(yùn)行，要保證偏斜率不超過≤1%;在向下植入噴射管時(shí)，可將泥漿固壁的鉆孔直接下放置進(jìn)孔內(nèi)直至孔洞底部。

（2）工藝：在進(jìn)行高壓噴射灌漿的期間，涉及到的技術(shù)參數(shù)會(huì)因不同的噴射方法不同而出現(xiàn)較大的差異。在不同的地質(zhì)環(huán)境下，運(yùn)用同一種灌漿手段，都不會(huì)對(duì)漿壓、水壓、氣壓產(chǎn)生變化，反而速度會(huì)因不同的地層變化而提升或下降。在沙質(zhì)環(huán)境下，灌漿速度比較快速;在砂卵石地域施工，灌漿速度明顯變慢。在灌漿時(shí)，可以適當(dāng)提升先序孔的自身速度，同時(shí)注意后序孔的速度要控制在較慢的級(jí)別。在孔內(nèi)反漿量有所下降時(shí)，也必須將提升速度減慢。在施工中要特別控制住灌漿壓力、速度、開進(jìn)速度等關(guān)鍵參數(shù)。在實(shí)踐案例中，施工方在河北桃林口水庫的建設(shè)期間就著重使用了“高壓噴射灌漿技術(shù)”。借助對(duì)這一技術(shù)的成熟應(yīng)用，大幅度提升了水庫整體的安全性，強(qiáng)化了水工建筑的穩(wěn)定。

三、化學(xué)灌漿技術(shù)

化學(xué)灌漿技術(shù)在堵漏防水以及帷幕防滲透方面有著廣泛的應(yīng)用，依靠這種技術(shù)可以有效對(duì)堤壩基地進(jìn)行加固，對(duì)修補(bǔ)裂縫滲透也有著明顯效果。目前，化學(xué)灌漿技術(shù)廣泛應(yīng)用于水庫、大壩、船閘等工程的防滲透施工中。同時(shí)也在大堤、渡槽的防滲加固;核電站止水封閉和基礎(chǔ)加固;礦山、劇毒物處理廠等高毒害地區(qū)的防滲帷幕方面;碼頭、防波堤等海港工事的基礎(chǔ)加固等領(lǐng)域都有著極為成熟的應(yīng)用。

（1）化學(xué)灌漿泵的分類

化學(xué)灌漿泵按驅(qū)動(dòng)方式的不同，其作業(yè)針對(duì)面也有較大差異，按驅(qū)動(dòng)可分為手動(dòng)泵、電動(dòng)泵、汽動(dòng)泵以及液壓泵（圖2）;按照不同的灌漿方式可分為泵前雙液混合泵與泵后雙液混合泵;根據(jù)使用地點(diǎn)的不同可分為裂縫化學(xué)泵與巖床化學(xué)泵。

（2）化學(xué)灌漿泵的控制

在使用化學(xué)灌漿泵進(jìn)行施工時(shí)，要保證壓力的穩(wěn)定，要注意在一定范圍內(nèi)的可控性?；瘜W(xué)灌漿泵的壓力各有不同，可分為開環(huán)、閉環(huán)控制式、閉環(huán)比例控制與閉環(huán)PID控制式。

（3）化學(xué)灌漿技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

化學(xué)灌漿泵自身優(yōu)勢(shì)明顯，無公害、持續(xù)性能穩(wěn)定、非常適合各種類型的施工環(huán)境，對(duì)條件苛刻的外界操作環(huán)境可以很好地適應(yīng)，最主要的是其價(jià)格低廉，不論是設(shè)備還是后期的化學(xué)漿原料，都已經(jīng)非常成熟，在開發(fā)、推廣和應(yīng)用方面具有較大的普及率。未來化學(xué)灌漿技術(shù)還將在現(xiàn)有技術(shù)層面繼續(xù)完善。通過對(duì)現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)和升級(jí)，在過去的半個(gè)世紀(jì)時(shí)間里，我國(guó)的化學(xué)灌漿技術(shù)已被廣大施工領(lǐng)域所認(rèn)可，也有許多依靠化學(xué)灌漿技術(shù)解決的施工難題和經(jīng)典施工案例。在化學(xué)灌漿技術(shù)的研發(fā)領(lǐng)域，已有理論與實(shí)踐都成熟的技術(shù)，如復(fù)合灌漿技術(shù)等;也有一些有待進(jìn)一步總結(jié)，如實(shí)時(shí)監(jiān)控技術(shù)、集約管理、自動(dòng)記錄等。

四、碳纖維補(bǔ)強(qiáng)加固新技術(shù)

該技術(shù)可利用高強(qiáng)度、高彈性模量的連續(xù)碳纖維，單向排列成束，用環(huán)氧樹脂浸漬形成碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料片材，然后將該材料貼在水工建筑滲水的表面，用環(huán)氧樹脂粘貼即可，固化后就能使得復(fù)合材料片材與水工建筑的原結(jié)構(gòu)完全融為一體，共同受力。由于碳纖維分擔(dān)了一部分的荷載，降低了鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)應(yīng)力，從而達(dá)到了結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)加固的效果。同時(shí)，該材料使用壽命長(zhǎng)、施工方法簡(jiǎn)單，無需改變結(jié)構(gòu)外形，已得到國(guó)內(nèi)外建筑界的關(guān)注和認(rèn)可。由于該技術(shù)引進(jìn)時(shí)間不長(zhǎng)，在水工建筑中的應(yīng)用不多，但也在山東、新疆等地的水利工程建設(shè)中應(yīng)用，取得良好成效，值得推廣。國(guó)內(nèi)急需解決的問題是生產(chǎn)出高質(zhì)量的環(huán)氧樹脂、碳纖維片材。

五、水下檢測(cè)技術(shù)

隨著國(guó)家對(duì)水工建筑安全的重視，原有的傳統(tǒng)水下檢測(cè)技術(shù)已無法滿足水下安全管理需求了。某公司提出采用水下機(jī)器人和海量圖像處理技術(shù)結(jié)合的方法，開發(fā)出一套水下觀測(cè)成像多媒體軟件應(yīng)用系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)水下檢測(cè)技術(shù)與管理的統(tǒng)一。這套系統(tǒng)根據(jù)水工建筑的結(jié)構(gòu)特征，制定一套完善的水下情況和拍攝內(nèi)容的拍攝計(jì)劃，包括拍攝方向、距離、焦距、速度、光圈等。以規(guī)范化拍攝管理減少重復(fù)作業(yè)，提高拍攝效率，降低成本。同時(shí)拍攝的目標(biāo)信息完整、規(guī)范，便于后期進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)處理。該系統(tǒng)為水下建筑的安全和信息管理提供可視化平臺(tái)，為數(shù)字化水工建筑管理奠定基礎(chǔ)。由于水工建筑的面積較大，最終產(chǎn)生的全景圖數(shù)據(jù)量大，而每個(gè)隱患處均須有對(duì)應(yīng)的AVI片段對(duì)應(yīng)，這樣就是的系統(tǒng)必須支持海量數(shù)據(jù)管理。該系統(tǒng)利用三維重建技術(shù)和表面貼圖形式提供檢測(cè)結(jié)果的三維數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，專業(yè)人員能迅速了解隱患情況，非專業(yè)人員也能迅速瀏覽水工建筑的整體風(fēng)貌和檢測(cè)結(jié)構(gòu)。同時(shí)，系統(tǒng)采用自動(dòng)識(shí)別和人工識(shí)別相結(jié)合技術(shù)，對(duì)可能存在隱患的位置進(jìn)行輪廓提取，形成矢量化圖形輪廓。最后，該系統(tǒng)還有隱患跟蹤管理功能。該系統(tǒng)已在部分水電站中得到應(yīng)用，效果良好。

結(jié)語

水工建筑作為水利工程建設(shè)的主要組成部分之一，對(duì)于水利工程功能的發(fā)揮有著至關(guān)重要的作用。我國(guó)水利工程建設(shè)企業(yè)必須要高度重視水工建筑施工中的防滲透技術(shù)，提高水工建筑的防滲透能力，保證水工建筑的穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn)：

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