防渗应用（共11篇）
防渗应用 篇1
浆砌石衬砌防渗是一种非常成熟的防渗加固措施, 在水利工程中得到广泛推广应用。浆砌石结构其具有坚固、耐久性强、抗冻性好、耐磨蚀性高等优点, 加上其可以通过就地取材获得施工原材料, 在灌区渠道衬砌防渗工程中占据非常重要的比例。渠道浆砌石衬砌除了具备常规的节水防渗功能外, 在不同气候和地质条件下还兼备其他多方面的功能, 如在山上块石较多, 施工原材料较易获取, 浆砌石衬砌防渗综合造价偏低, 工程经济效益非常良好。
1 灌区工程概况
某灌区受当地山下煤矿过度开采, 导致山上的地下及地表水流失, 农业灌溉及农村生活饮水受到严重的挑战, 同时该渠道工程位于喀斯特地貌上, 岩石具有一定的孔隙和裂隙, 这样就会给流动水资源下渗提供重要途径。该灌区配套干渠2条, 长为11.5km;支渠共6条, 分支渠共9条, 总长达到101.2km, 涉及农业灌溉面积为12.56万亩, 有效灌溉面积为9.88万亩, 总共承担7个乡镇36个行政村的农田灌溉和8.5万人的饮用水供应任务。
2 灌区渠道现存主要问题
2.1 工程老化失修非常严重
工程修建于上世纪六十年代, 在经过近50年的运行, 绝大部分渠道均出现不同程度的老化失修问题, 加上日常运行维护管理措施的不到位以及人为破坏因素 (如:当地煤矿过度开采、农民乱开挖乱引水) 的影响, 造成渠道主干工程及配套工程破损程度较大, 灌溉期间“跑、冒、滴、漏”等不利问题时有发生, 不仅导致灌溉水大量下渗浪费, 降低渠系水使用效率;同时, 大量水下渗到渠道周围的土壤中, 破坏了该区域的地下水环境, 影响农作物的正常生长, 阻碍了农业增产、农民增收和灌区社会经济的可持续稳定发展, 急需对工程进行综合维修或整治。
2.2 灌溉基础设施较差, 田间工程不配套
由于灌区位于喀斯特地貌上, 加上前期设计标准较低、施工质量较差、运行维护管理落实力度较差等技术水平, 在骨干输水系统中渗漏、坍塌、阻塞等不利问题经常出现, 轻则造成大量水资源出现跑水、下渗、漏水等现象, 重则会造成整个灌区供配水网络发生瘫痪, 进而导致每年均有许多农田在灌溉期得不到及时有效的灌溉, 甚至失灌;很多田间工程没有完善配套, 严重影响到灌区有限水资源的合理调度与配置, 导致整个灌溉系统的运行功能和效益得不到正常发挥。相当部分的土地受喀斯特地貌的影响, 其平整度较差, 大水漫灌、串灌等不利现象在灌区时有发生, 水资源浪费和下渗流失问题比较突出。
2.3 热胀冷缩性能使渠道渗漏日趋严重
近年来灌区续建配套与节水改造工程项目的逐步落实实施, 灌区渠道防渗性能得到进一步提高, 但由于灌区冬季严寒、夏季酷热, 由于气象因素引起的热胀冷缩破坏使渠道不同程度出现水平裂缝、龟裂等问题, 加大了渠道下渗量。
3 浆砌石衬砌在渠道防渗加固中的应用
浆砌石衬砌防渗技术可适用于各种断面的渠道形式, 如矩形、梯形、U型等, 其中矩形渠道断面还兼作重力渠堤。浆砌石由于其自身材料和结构耐久性能较为良好, 有些渠道从技术、防渗性能、综合造价等方面考虑, 在阴坡用浆砌石进行衬砌, 而在阳坡用混凝土衬砌, 以提高工程综合防渗性能和经济效益。由于该老灌区原有渠道其施工质量水平参差不齐, 加上喀斯特地貌因素的影响, 为了提高该灌区渠道的综合防渗加固效果, 结合大量渠道防渗工程实践应用经验效果, 决定采用浆砌石防渗加固技术对灌区渠道进行防渗加固改造。
3.1 重力式浆砌石衬砌防渗设计
该渠道原为梯形断面的土渠, 其渠底宽为0.8m~2.2m, 渠墙高为1.0m~2.5m, 从技术、经济等角度进行综合考虑, 决定在原渠道上按照设计尺寸采用浆砌石衬砌进行防渗处理。
依照渠道防渗工程技术规范 (GBT 50600-2010) 中的相关技术指标要求, 灌区从抗渗抗冻、使用年限、以及喀斯特地貌等因素方面进行综合考虑, 决定采用C20W6F50混凝土衬砌。渠底按设计比降进行全面修整后衬砌30cm厚M7.5浆砌石后 (抗冻性能要求满足F50) , 在其面层现浇20cm厚的C20混凝土, 渠道两侧设计为重力式浆砌石挡土墙, 其顶宽为0.5m, 迎水面坡度按1∶0.3进行设计;背水面采用垂直结构;基础深0.7m;墙顶采用现浇C20混凝土进行压顶加固, 宽度为30cm, 厚度为12cm。采用重力式矩形断面防渗结构形式, 有效加强了渠道渠堤的整体稳定性, 其抗冻性、抗冲性也得到大大提高, 同时由于其具有占地少、节约土地资源等优势, 在喀斯特地貌地表平整度较差的区段其防渗处理效果非常良好。
3.2 护坡式浆砌石衬砌防渗设计
干渠两侧均采用浆砌石护坡式, 其垂直厚度为30cm, 迎水面坡度按照1∶1设计施工, 基础深为0.6m, 边坡顶部采用现浇C20混凝土进行压顶处理, 其宽度为30cm, 厚度为12cm。渠底按设计比降进行全面修整后衬砌30cm厚M7.5浆砌石后 (抗冻性能要求满足F50) , 在其面层现浇20cm厚的C20混凝土。干渠两侧采用浆砌石衬砌防渗处理后, 该区段渠系水利用效率得到明显提高。
3.3 伸缩缝设计
以混凝土为防渗层的浆砌石防渗渠道, 按照GBT 50600-2010要求应设置相应伸缩缝。共设计两道伸缩缝:纵向伸缩缝应根据工程实际情况设置在渠墙或边坡与渠底的交界处;横向伸缩缝沿整个渠道横断面贯通浆砌石混凝土衬砌层中, 其间距设计为6m, 伸缩缝设计缝宽为1.5cm, 为全断面伸缩缝, 且要将整个伸缩缝底部全断面用PE底发闭孔泡沫塑胶板进行有效隔离, 其上部设8cm深的PT胶泥进行填缝, 伸缩缝下铺设40cm的宽土工布进行止水处理。
4 结语
该灌区渠道防渗加固节水改造工程在竣工投运已运行约3年, 其防渗节水效果和工程社会经济效益十分明显。对已改造投运的干渠进行选择性测试, 其结果表明输水时间由改造前的2.2h有效缩短到0.6h, 同时干渠渠道水利用系数也由改造前的0.52有效提高到0.93, 渠系水利用系数能够满足渠道防渗加固要求, 灌溉效率得到明显提高, 防渗节水加固效果十分明显。
参考文献
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[5]胡英娜, 张宏鹏.刍议渠道砌石防渗施工[J].黑龙江水利科技, 2012.
渠道防渗技术在灌区的应用 篇2
【关键词】灌区;防渗技术;应用
1.灌区概况
由于灌区工程建设于特殊的历史年代,受当时经济社会条件限制,灌区干支渠工程设计标准低,建造质量差,工程遗留问题较多,加之经过三十年运行,工程老化,渠道衬砌毁坏严重,输水过程中渗漏较多,造成水量严重浪费,且输水能力不足,有效灌溉面积衰减。田间工程实际配套差,设计标准低,加之水毁、老化失修原因,水量浪费大,亩均耗水定额高,不仅影响灌溉效益的发挥,而且阻碍农业增产、农民增收和灌区经济发展。
基于上述存在的问题,本着减少渗漏、提高效益的原则,我们有必要在续建配套项目中加强渠道衬砌改造,做好渠道防渗工程建设。
2.渠道防渗的意义和作用
2.1渠道防渗的意义
渠道防渗是减少水量损失,发展节水型农业行之有效的主要节水技术,是大中型灌区实行节水灌溉的重要措施。渠道的渗漏不仅降低了渠系水的利用系数,减少了灌溉面积,浪费了水资源,而且还会增加灌溉技术和农民的水费负担,甚至会危及工程的安全运行。为了减少渠道输水损失,提高渠系水利用系数,一方面要加强渠系工程配套和维修养护,有计划地引水和配水,不断提高灌区管理工作水平;另一方面要采取渠道防渗工程措施,减少渗漏损失水量。因此实施渠道防渗技术很有必要。
2.2渠道防渗的作用
渠道防渗工程措施除了减少渠道渗漏损失、节省灌溉用水量、更有效地利用水资源外,还有减小渠床糙率系数,加大渠道内水流流速;提高渠道输水能力。防止渠道长草;减少泥沙淤积,节省工程维修费用;降低灌溉成本,提高灌溉效益的作用。
3.渠道防渗技术在灌区的应用
多年来,我们在渠道防渗工程建设中也进行了大量的实验和推广应用,尤其在“十一五”期间的续建配套项目实施中,在干、支渠衬砌改造中我们采用了混凝土衬砌、使用U型渠道断面等防渗措施,取得了很大效果,使灌区的工程面貌得到了改善,渠道的水利用系数得到了提高。
为进一步提高渠水利用系数,节约有限的水资源,减轻农民的负担,扩大灌溉面积,灌区要充分利用项目工程实施,推广渠道防渗工作中取得的实践经验,并采用新材料、新技术和新工艺,取得更好的防渗效果。
4.渠道防渗技术
4.1渠道防渗断面
灌区渠道防渗断面结构形式主要依据渠道流量大小并结合工程实际情况即工程附近回填土料来源、施工工期、回填土施工质量等条件来确定。
由于弧形坡脚梯形断面或弧底梯形断面由于其近似于最佳水力断面,流速分布均匀,易于拉沙,减少淤积;同时也能改善防渗渠道冻胀变形分布的不均匀性,且渠底有一定的反拱作用,故可减轻砼板的冻胀破坏,减少裂缝和移位。在干、支渠道中应用。一般干渠渠道选用弧形坡脚梯形断面或梯形断面,支渠依据流量大小设计流量大于3m3/s,选用弧形坡脚梯形断面或弧底梯形断面,设计流量1-3m3/s,选用弧底梯形断面或U型断面,
斗分渠〈1m3/s,选择U型断面,U型断面较梯形断面每公里输水损失可减少3.7%,防渗效果最好,它近似于最佳水力断面,水流条件好,流速大,输水输沙能力强;另外,其抗冻胀性能较高,冻胀程度仅为梯形的1/3-1/4,又便于管理,投资少、占地少,机械化施工程度较高。
4.2防渗材料
采用复合土工膜防渗。即一布一膜土工布。由于其抗拉强度较高,抗穿透能力和抗老化性能好,可不设过渡层,另外,土工布表面摩擦力大,防滑效果好,便于安砌或浇筑砼板。与塑料膜防渗相比,具有施工简单,质量可靠,提高工效等优点干、支渠防渗工程大都采用这种板膜复合结构形式,即采用一布一膜土工布柔性材料做防渗层,其上再用C15砼刚性材料做为保护层,厚度一般7-10cm。
4.3伸缩缝止水材料
采用水利部西北水科所在聚氯乙烯油膏基础上研制的性能与其相同,但造价相对较低的新型伸缩缝止水材料—焦油塑料胶泥。其施工方便,造价低,止水效果良好,在灌区已得到了广泛应用。
4.4其它技术措施
4.4.1防渗渠道基槽的填筑与开挖
灌区近年来渠道衬砌均是在旧渠道上进行,由于原渠道多为土渠梯形断面,经长期输水运用,在水面以下均已变成不规则的弧形断面。对此应采取了以下的处理方法:
①如渠基含水量很大,甚至为饱和状态时,为了填筑施工,就提前停水,使基土风干,或采用抽排、翻晒等方法,降低含水量。
②对于过流较大的重要干、支渠工程或有防冻要求的工程,采用换填土等方法。
③对于流量小于2.0m3/s的支渠及斗、分渠,首先进行清淤和清基土,再进行填筑。填筑时先将全渠槽填至设计高程(分层夯实,每层铺土厚度,机械施工时,不大于30cm,人工施工时,不大于20cm),再用U形开渠机进行开挖,最后再辅以人工检查和反复的修整工作,直到满足防渗层断面设计要求。
④大于2.0m3/s的干、支渠工程,由于全渠槽填筑土方量较大,故往往采用局部填筑补齐的方法进行填筑,填筑面的宽度一般应较设计加宽50cm以上,以满足一个蛙式电夯机的正常工作面。开挖时,仅开挖填筑时加宽的50cm的部分土体,然后按整修渠槽的方法修整渠道基槽,直至达到设计要求为止。
4.4.2土工膜的加工和铺设
该工序包括剪裁、接缝、铺设等项工作。
经理论计算,考虑到实际应用的安全系数,宝鸡峡灌区采用的复合土工膜规格为一布一膜,其中上面一层为100-150g/m2的土工布(根据渠道流量、断面、水深等具体确定),其表面摩擦力大,防滑效果好,便于安砌或浇筑砼板。下面一层为不小于0.25mm厚的聚氯乙烯膜,是主要的防渗材料。
①剪裁:成卷的土工膜料应根据铺膜基槽断面尺寸的大小及每段长度剪裁。纵向铺设时,首先按基槽的断面尺寸计算所需膜料的幅数。横向铺设时,以铺设基槽断面的长度为一幅。剪裁的长度应以其大块膜料便于搬运和铺设为宜。小型渠道一般为50m-60m,大中型渠道可选用20m-40m。
②接缝:膜料连接处理的方法有搭接法,焊接法和粘接法等。宝鸡峡灌区近年来多改简单的搭接及粘接剂粘接为机器焊接。焊接时的搭接宽度一般不小于10cm,采用双焊缝焊接。
③铺设:基槽检验合格后,在基槽表面洒水湿润,以保证膜料能紧密地贴在基床上。纵向铺设时,将按设计尺寸加工的大幅膜料叠成“琴箱”式,先横向放在下游槽内,再将一端与先铺好的膜料或原建筑物在现场焊接,再向上游拉展铺开。横向铺设时,由渠道一岸经渠底向另一岸铺设。总之,铺膜的速度应和砼铺砌或浇筑的速度相配合,当天铺膜,当天浇筑好砼板,以免膜料裸露时间过长。
4.4.3砼板的安砌、浇筑
为确保砼防渗渠道的防渗效果及耐久性,除了正确合理的设计外,还必须提高施工技术水平,确保施工质量,做到优质、经济、安全。
5.渠道防渗技术应用的效果
防渗应用 篇3
1.1 帷幕灌浆钻孔方法
基岩中的帷幕灌浆钻孔采用回转式钻机的钻孔方法。一般有硬质合金钻进、钻粒钻进和金刚石钻进=种方式。根据岩石的硬度、完整性和可钻性的情况采用不同的钻进方式。通常, 在较软的、可钻性在6-7级以下的岩石中采用硬质合金钻进;在7级以上坚硬岩石中, 采用钻粒钻进;在石质坚硬且较完整的岩石中, 多采用金刚石钻进。金刚石钻进不仅施下过程中产生的岩粉少, 而且钻进效率和岩心采取率都比较高, 钻孔方向比较容易得到保障。
帷幕灌浆钻孔的方向主要由施工条件, 裂隙角度和岩层构造来决定。即要便于施工、尽量多的穿过裂隙和有利于帷幕基岩的稳定。最有利的钻孔方向是与裂隙面或岩层面垂直, 这样钻孔才能穿过较多的裂隙或层面, 能节省钻孔数量, 达到好的灌浆效果。随着施工机械和施工技术的快速发展, 钻孔的方向已从原来的乖直孔和斜度不大的孔发展成大斜度钻孔。
1.2 帷幕灌浆冲洗
帷幕灌浆冲洗目的是为了清除裂缝或空洞中所填充的豁土杂质等物。工程中常用的方法为钻孔冲洗和裂隙冲洗。钻孔冲洗:该冲洗是为了将残存在孔底和粘附在孔壁处的岩粉、碎屑等杂质冲出孔外, 以便灌浆液的流入。钻孔冲洗一般分两步进行。首先是在钻孔结束后, 用大量的水或风将孔内的残渣冲洗出来, 残渣以不多于20cm厚为结束标准。然后再对岩石裂缝进行冲洗。裂隙冲洗:裂隙冲洗的目的是用压力水将填充在岩石裂隙或空洞中的松软的、风化的泥质填充物冲出孔外。根据规范要求, 对溶岩、断层、大型破碎带、软弱夹层等地质条件复杂的地段, 以及设计有专门要求的地段, 裂隙冲洗应通过现场试验或己建类似工程经验确定。
2 帷幕灌桨形式、深度、厚度和长度
2.1 帷幕灌桨形式
对工程来说, 帷幕的形式和深度都是直接影响着工程的防渗效果和工程投资。就一般的岩层而言, 越向深部和两岸山体延伸, 岩石的渗透性就越小, 不需要花大的工程量就能达到防渗效果。通常, 帷幕灌浆的形式可以分为封闭式帷幕和悬挂式帷幕。当相对不透水岩层不太远时, 灌浆帷幕便深入该层, 将渗流基本截断, 该形式称为封闭式帷幕。这种形式的帷幕防渗效果好, 如果在条件允许的情况下, 工程一般采取这种形式。在相对不透水层埋藏较深的或分布无规律的坝址区, 帷幕深度没有达到相对不透水岩层的, 称为悬挂式帷幕。该形式通常应用于深厚覆盖层大坝基础处理。当采用这种形式时, 通常要结合其他的防渗措施来处理工程的渗漏问题。
2.2 帷幕厚度和长度
防渗帷幕的厚度主要是由工程的地质条件, 帷幕允许的水力坡降, 大坝基岩的防渗标准和幕体本身的密实性、稳定性来决定的。帷幕深入岸坡内的长度, 同样要根据工程地质条件、水文条件确定, 宜延伸到相对隔水层处或正常蓄水位与地下水位相交处, 与河床部位的帷幕连成整体。根据岩石地基工程灌浆帷幕施工经验, 在一般的裂隙中, 浆液容易灌入, 灌浆厚度可能一排孔就能达到。帷幕厚度可由以下公式进行计算:
帷幕的长度一般根据以下原则考虑:一是帷幕延伸至水库正常高水位与相对不透水层标准范围线在两岸的相交处;二是延伸至水库正常高水位与水库蓄水前两岸的地下水位线相交处。如果缺少资料, 则可根据当地的地质条件和设计的实际情况, 暂定向两岸延伸30~50m, 待大坝蓄水后, 根据观测渗漏情况, 再决定是否延伸帷幕。
3 帷幕灌浆施工
灌浆施工的次序的原则是逐序缩小孔距, 即先疏后密、中间插补的方法逐序施工。其优点是:浆液逐渐加密, 可以促进灌浆帷幕的连续性和完整性;能够逐序升高灌浆压力, 有利于浆液的扩散和提高浆液结石的密实性;可以逐步地、更加准确地探明地质情况, 有利于设计和施工的及时调整;可以减少邻孔的窜灌现象, 便于施工。
3.1 帷幕灌浆施工次序
大坝基岩防渗帷幕通常是由一排孔、两排孔或三排孔构成, 三排孔以上的较少。在基岩内有地下水活动或在有水头压力的情况下, 排序施工可按下面原则进行。
3.1.1 有两排孔组成的帷幕, 先灌下游排, 再灌上游排;
3.1.2 由三排孔或多排孔组成的帷幕, 先灌下游排, 再灌上游排, 最后中间排。在基岩内无地下水活动, 对于两排孔组成的帷幕没有排序的要求, 对于三排孔或多排孔组成的帷幕, 先灌两边排, 最后灌中间排。
3.2 帷幕灌浆施工方法
灌浆方法的选用卞要是根据工程的地质条件, 工程的设计要求及钻孔的情况定的。对于灌浆孔木身来说, 灌浆方法可以分为两类, 一是全孔一次灌浆, 二是全孔分段灌浆。灌浆孔或灌浆段的施工工序一般是:钻孔-冲洗-压水试验-灌浆-封孔。全孔一次灌浆, 就是一次成孔, 一次灌浆。这种灌浆方法比较适合与地质条件良好、岩石较完整、漏水较小的情况。全孔分段法又可分为自上而下分段法、自下而上分段法、综合分段法、孔口封闭自上而下灌浆法。
3.2.1 自上而下分段法。
该方法具体的做法是先做上部第一段的钻孔和灌浆, 然后做下一段钻孔和灌浆, 逐段进行, 直到灌浆完毕。该方法的优点是:一是不会产生绕灌浆塞的反浆现象, 由于灌浆是从上到下, 堵塞了上串裂隙, 增大了强度, 加之灌浆塞安装在灌段的底部, 比较容易将孔隙堵塞严密;二是随着灌浆施工的的深入, 各段的灌浆压力能够逐渐加大;三是计算的干料量准确、压水试验成果准确;四是灌浆的质量比较好。
由于以上优点, 该法适用于岩石破碎、节理、裂隙发育、渗漏严重的地质条件, 广泛运用于当今的水利水电工程中。该方法的缺点是:一是每段灌浆后要有待凝时间, 工期相对较长;二是钻孔和灌浆需交替进行, 工序有交叉, 比较费时;三是容易造成孔斜。
3.2.2 自下而上分段法。
该方法是先将一孔连续钻到设计深度, 然后自下而上逐段进行灌浆。该方法的优点是:一是灌浆段之间不需要待凝, 节省了时间;二是由于该方法将钻孔和灌浆工序分开, 减少了钻灌之间的交叉, 使机械的利用效率和施工速度提高较大。
该方法的缺点是:一是灌浆的压力受到一定的限制;二是孔段裂隙在钻进过程中容易受岩粉堵塞, 影响灌浆质量;三是在岩石破碎、裂隙发育或孔径不均的孔段容易产生灌浆塞卡塞不严, 易产生绕塞反浆现象, 影响灌浆的质量;四是灌浆压水试验和灌后单位注入量数值不很准确。由于以上的优缺点, 该方法主要适用于岩石比较完整、裂隙不很发育、渗透性不是很大的岩石中使用。
3.2.3 综合分段灌浆法。
该方法是以上两种方法的综合。这种方法适用于地质条件比较复杂, 钻孔较深的情况。例如在遇到灌浆孔内有的岩层坚硬完整、透水性较小, 有的则软弱破碎、裂隙发育、透水性较大, 则可以在前段采用自下而上的灌浆方法, 在后段采用自上而下的施工方法。
3.2.4 孔口封闭自上而下灌浆法。
该法就是将孔口封闭器安设在孔口, 自上而下分段钻进, 逐段灌浆并且不待凝的一种分段灌浆方法。该方法的优点是:一是工艺简单, 全部孔段都能自行复灌, 可以减少堵塞不严密的麻烦;二是一个机组可以负责钻孔、灌浆, 钻灌合一, 便于调度;三是不需要待凝, 节省时间;四是钻孔孔径小, 效率高, 成本低, 进度快。
该方法的缺点是:埋入孔口的管子较多, 不易回收, 需要消耗部分钢材;全孔多次复灌, 孔内使用的水泥量较多;各段压水试验和单位注入量的准确性较差。
参考文献
[1]钱伟兴.塑性混凝土防渗墙的应用[J].江苏水利, 2003.
防渗应用 篇4
高压旋喷桩在土坝地基防渗中的应用
高压旋喷桩在很多水利施工项目基础防渗较广泛应用,特别是土坝基础防渗中使用更普遍,其优越性也越来越突出,为了使广大水利施工人员对高压旋喷桩施工技术有更深的`了解,以东山水利枢纽工程中左右岸土坝为例,对三重管法旋喷法在土坝地基防渗中的施工工艺及应用做一番论述,以此当作类似工程的借鉴.
作 者：周忠明 作者单位：广东省水利水电第三工程局,广东,东莞,523710刊 名：黑龙江科技信息英文刊名：HEILONGJIANG SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION年，卷(期)：“”(25)分类号：关键词：高压旋喷桩 三重管法 工艺流程
水利工程防渗处理施工技术的应用 篇5
[关键词]水利工程;防渗处理;施工技术
水利工程起到防洪、灌溉的作用，一旦出现渗漏的问题，即会对水利工程的整体造成很大的干扰，增加了水利工程的风险性，产生较大的安全威胁。水利工程提高了对防渗处理施工技术的重视度，致力于发挥防渗处理的作用，满足水利运行的防渗需求，杜绝发生渗漏、裂缝的情况，保护水利工程的质量，优化水利工程的运营环境。
一、水利工程的渗水问题分析
水利工程的渗水问题有多种，表现在水利工程的运营过程中，是以不同的形势表现出来的[1]。分析水利工程的渗水表现，如：（1）底板渗水，水利工程底板渗水的规模大，基本是由基坑水位引起的，可发生在连续降水、水位升高等情况后;（2）施工缝渗水，由施工因素造成，水利混凝土施工中，不连续的浇筑操作，导致水利工程表面出现施工缝，成为渗水的渠道;（3）管道漏水，水利工程中包含大量的穿墙管道，施工不严谨、不规范，影响了管道的质量，致使穿墙管道漏水，对水利工程运行造成干扰，表现为渗水。
二、防渗墙在水利工程中的应用
防渗墙是水利工程中的关键项目，其可降低水利工程渗漏的发生机率。防渗墙的厚底小，效益明显，例举水利工程中防渗墙的几点工艺。
1、薄型抓斗工艺
薄型抓斗工艺中的机械设备，主要是小型的挖掘机，使用宽度=30cm的挖斗，在挖斗挖掘的过程中，喷射防渗墙所需要的泥浆。薄型抓斗完成防渗墙的土壁建设时，规划混凝土的浇筑，进而完成整个防渗墙的施工过程。薄型抓斗工艺，适用在大型防渗墙的建设中，厚度可以达到40m，并且能够应用在砂土丰富的水利工程内，起到优质的防渗作用，不会在稳定性、安全性方面出现问题。
2、锯槽法
锯槽法在水利工程的防渗墙中，先要选择恰当的导孔，设定切割的深度，同时保持0.85～1.56m/h的速度，再移动开槽的位置[2]。一般情况下，锯槽法可以分为正循环和反循环两种方法，锯槽过程中的土体，及时运送到水利工程的现场以外，当锯槽法完成后，可在土槽中灌入混凝土，厚度控制在20～30cm，辅助完成防渗墙施工技术。锯槽法对机械操作的要求非常高，期间需要按照水利工程防渗施工技术的规范设计进行，不能出现工艺误差。
3、深层水泥搅拌工艺
水利工程防渗墙中的深层水泥搅拌工艺，采用多头深层搅拌的方式，一次性完成墙体成桩，构成稳固的水泥土桩，然后根据水泥土桩的位置，搭接成防渗墙，墙体控制均在22m以内，渗透系数低于10cm/s，抗压强度高于0.3MPa。深层水泥搅拌工艺具有环保的特性，其可规避防渗墙工艺中潜在的污染问题，适用在多种类型的水利工程中，可以适应水利工程的土质，如：沙砾、粘土等，起到关键的作用。
三、水利工程防渗处理技术应用
结合水利工程中出现的渗水问题，分析防渗处理施工技术的实践过程，例举两种比较常用的防渗技术，如下：
1、灌浆防渗技术
灌浆防渗技术在水利工程中较为常见，其可根据水利工程的需求，设计灌浆防渗的方法，体现灌浆防渗技术的作用[3]。常见的灌浆防渗技术有：防渗帷幕灌浆技术、高压填充灌浆技术、高压喷射灌浆技术等，以某水利工程为例，分析高压填充灌浆技术的应用。该工程属于水利工程的堤坝部分，遭遇溶洞、蚁穴的干扰，发生渗漏的同时，也存在不稳定的因素，因此，该工程选择高压填充灌浆技术，在堤坝顶部选择适当的位置，安排钻孔，保持50m的钻孔深度，间隔控制在1.5～2m，灌浆的高压在127.4～166.6kPa之间，按照实际灌浆填充进行调整，待水泥灌注达到堤坝的顶端时，使用黄泥浆封闭，通过黄泥浆提升高压填充灌注的强度，保障堤坝灌注的稳定性。灌浆防渗技术的类型较多，适用于坝体、表面等多个位置，解决不同类型的渗水问题。目前，随着水利工程的发展，灌浆防渗技术得到广泛的应用，各种类型的防渗技术，均能应用到水利工程的实践中，改善了水利工程的运营。
2、复合土工膜防渗技术
复合土工膜防渗技术在水利工程中，是一类新型的技术，具有综合、复合的特点。复合土工膜在水利工程防渗中，由三个部分组成，两个侧边都是土工织物，中间部分是土工膜，加强防渗的控制力度。复合土工膜不仅具有防渗的特点，还具有抗老化、质量轻的特性，符合水利工程的防渗需求[4]。根据复合土工膜在水利工程防渗施工技术中的应用案例，分析防渗过程中的注意事项，如：（1）合理选择复合土工膜，考虑到水利工程防渗时的材料、力学需求，选择相符的土工膜，特别注重复合土工膜的透明度、结构特性，促使复合土工膜能够在水利工程中起到防渗的作用;（2）科学设计复合土工膜的接缝方式，选择紧密闭合的接缝方法，实现有效的止水处理，保障复合土工膜与水利工程的有效连接，控制连接位置的稳定性;（3）在复合土工膜防渗技术中，提出防护控制，尤其是土工膜的保护层，优化防护措施的应用，防止土工膜自身发生破损而引起渗漏。
结束语
水利工程建设中，不论是新建工程，还是修复工程，都要深化防渗处理技术的应用，规范水利工程的防滲建设，提高水利工程的运营效率。水利工程中，强调了防渗处理技术的重要性，要求管理部门积极配合防渗工作，保护水利工程的安全性，防止出现渗水、渗漏的问题，以免降低水利工程的运行质量和性能。
参考文献
[1]张爱疆.防渗处理施工技术在水利工程中的具体应用[J].科技风，2010，19：186.
[2]邱灏.水利工程防渗处理施工技术综评[J].黑龙江水利科技，2011，01：113-114.
[3]王玮，王鑫.水利工程中防渗施工技术的应用探究[J].科技创新与应用，2014，20：169.
[4]高淑英.试论水利工程防渗处理施工技术应用[J].水利建设与管理，2012，12：32-33.
作者简介
防渗应用 篇6
余姚市车厩水库位于浙江余姚市河姆渡镇境内, 坝址在凤眼山中。水库上游集水面积为7.8 K m 2, 正常蓄水位4 8.95m, 总库容283.2万m3, 属姚江水系, 是一座集防洪、灌溉、供水、发电等综合利用的小 (一) 型水库。该水库于1956年建成, 最大坝高约22m, 坝顶高称52.6m, 坝长204m, 为非均质坝黏土心墙坝。原黏土心墙填筑质量差, 压实度、渗透系数不满足规范要求, 造成运行中心墙顶出现严重纵向裂缝和坝基测压管水位异常升高, 存在坝基渗透及绕坝接触带渗透隐患, 且局部已产生渗透破坏现象, 左右坝肩存在绕流现象, 设计采用砼防渗墙加固处理方案。
大坝防渗加固设计采用垂直砼防渗墙, 防渗墙轴线距新坝轴线上游1.45m, 墙顶高程51.0m, 施工完成后, 防渗墙的顶部凿除, 形成顶部高程为50.5m的半圆弧状, 同时防渗墙应深入弱风化基岩0.5m。防渗墙底高程最低为27.38m, 防渗墙最大高度23.62m, 总截水面积3704m2, 墙厚0.6m, 防渗墙槽段分为Ⅰ、Ⅱ序施工。
防渗墙设计指标:采用低弹模砼, 弹性模量≤5000MPa;
混凝土防渗墙墙厚:6 0 c m;
墙体深入弱风化基岩≥0.50m;
抗拉强度R28≥0.6MPa;
弹性模量≤5000MPa;
渗透等级:W 6
2、该防渗墙施工方法
2.1 施工平台、导墙
原坝顶宽度5.87m, 顶高程52.6m, 为获得大于15m宽的工作平台, 按设计要求将坝顶开挖至高程5 0.5 m, 然后布置C15砼导墙。施工平台包括钻机平台、倒碴平台和排浆沟。在导墙上游侧布置钻机平台, 另一侧布置倒碴平台和抓斗平台;修建后的钻机平台, 宽为4.5~6.0米。平台上均匀安设枕木、道轨。倒碴平台和抓斗平台采用标号C15的素混凝土结构体。
导墙断面尺寸为120cm×50cm, 上中下各配3φ16钢筋, 导墙间净距为70c m。
2.2 坝体造孔
2.2.1 成槽设备
防渗墙成槽的主要机具为:H C-6 0型液压抓斗和CZ-30型冲击钻机。
(1) H C-6 0型液压抓斗
HC-60液压抓斗为世界上最先进的防渗墙成槽设备之一, 其发动机功率高达240KW, 最大开挖深度可达50米, 该机安装有自动测斜装置, 可有效控制开槽孔斜。本工程投入一台该型抓斗。
(2) C Z-3 0冲击钻机
根据本工程地质条件, 投入4台CZ-30冲击钻机完成所有槽段覆盖层、基岩层的主孔成孔任务。该冲击钻机具有地层适应能力强的特点
2.2.2 造孔工艺
针对本工程地质特点和槽深分布情况及抓斗开度, 在工程中采用“四钻三抓”和“上抓下钻法”的成槽工艺。
“四钻三抓”, 即用冲击钻机钻凿主孔和基岩, 抓斗抓取副孔上部覆盖层后, 冲击钻机再钻凿副孔的基岩。
2.2.3 槽段划分
本工程沿防渗墙轴线划分为Ⅰ、Ⅱ期槽段, 单序号为Ⅰ期槽段, 双序号为Ⅱ期槽段。由于大坝地质起伏不大, 槽段划分原则取统一宽度即中对中间距7.2 m。Ⅰ、Ⅱ序槽段接触长度为0.6 m。Ⅰ、Ⅱ序槽段间隔布置, 本工程砼防渗墙共分29个槽段。
2.2.4 覆盖层施工
在进行覆盖层中主孔钻进使用CZ-30冲击钻, 副孔采用抓斗抓取, 对夹杂在土体中的少量块石及强风化基岩用重锤击碎后, 再用抓斗抓取。
2.2.5 基岩施工
先用CZ-30冲击钻将基岩冲击破碎, 再用抓斗将岩块抓出, 然后再冲击破碎和抓出, 至设计深度为止。冲击钻机在基岩钻凿过程中, 临近基岩面深度时, 先抽取岩样, 由监理工程师和设计地质工程师鉴定岩层界面及风化程度, 以确定单孔终孔深度。
2.2.6 槽段连接成墙方式
本工程墙段连接, 采用“套接孔”方式施工。如图1。
在进行Ⅱ期槽混凝土浇筑前, 对两端孔采用钢丝刷进行清洗, 以确保Ⅰ、Ⅱ期槽段连接质量。在防渗墙施工后28天, 在接缝处采用8米深的骑缝孔, 并灌C 1 5细骨料膨胀砼。
2.2.7 清孔换浆
槽孔孔形验收 (可与清孔验收合并一起验收) 结束后, 及时进行泥浆清孔, 以防止槽孔内泥浆静置时间过长, 引起槽壁坍塌。
清孔换浆采用抽筒进行清孔换浆, 及时用新鲜优质泥浆补充, 达到清除槽内沉淀满足设计要求。
Ⅱ期槽段在清孔换浆前, 进行端孔孔壁的刷洗。刷洗质量标准:刷子钻头不带泥屑, 孔底淤积不再增加。
3、混凝土浇筑
3.1 混凝土原材料
水泥:采用32.5级舜江普通硅酸盐水泥;
水:库区;
中砂:选用级配良好的中粗砂, 且含泥量不大于3%;
骨料:选用天然碎石, 粒径5~20, 含泥量不大于1.0%;
膨润土:钠钙激膨润土;
外加剂:Z B-1 C泵送剂;
混凝土配合比:按委托试验室提供的配合比进行配制;
水:水泥:砂:碎石:膨润土:泵送剂=250:282:704:861:121:2.42。
3.2 浇筑混凝土前准备
3.2.1 混凝土拌制及运输
拌和设备根据混凝土拌和强度的计算, 本工程采用2台JS-750型单轴强制式混凝土搅拌机配料机建立混凝土拌和站。单台搅拌机生产额定强度为30m3/h。
为保证混凝土的有效运输, 本工程采用台HB60混凝土泵送砼。
3.2.2 浇筑导管的配制、检查
槽段内混凝土浇筑质量好与坏、浇筑成功与否, 与浇筑导管质量密切相关。故在导管下设前, 做好浇筑导管的配制和检查工作。
导管配制前应检查单根导管长度及连接质量。单套导管长度需和下设部位孔深相适应;导管连接质量, 主要是指检查导管间的连接质量及单根导管自身的焊接质量。
3.2.3 浇筑混凝土
防渗墙混凝土浇筑采用泥浆下直升导管法, 导管的管径选择Ф250mm。导管间距3.5m, 导管距端孔壁间距, 一期槽孔1.5m, 二期槽孔1.0m, 导管距孔底20~25cm。导管采用吊车、钻机相互配合下设、起吊。
4、防渗墙检测情况
4.1 超声波检测情况:根据浙江省水
利水电工程质量监督检验站的《余姚市车厩水库除险加固工程坝体防渗墙密实性检测报告》显示, 被检测槽段的混凝土离差系数较小, 均匀性和密实性较好, 未发现明显的空洞、夹泥断层等情况。
4.2 现场开挖情况:踏勘现场时对
8#及9#槽段骑缝孔位置进行了上部开挖, 发现混凝土密实性及墙体垂直性较好, 槽段接缝处局部夹泥皮。
4.3 测压管情况:坝基测压管显示, 防渗墙前后水位差明显, 库水位升高或降低, 测压管水位变化正常。
4.4 大坝两岸已无渗漏现象。
5、结束语
5.1 在含泥砂砾卵石层、砂砾卵石层
成孔过程中, 可加大成槽泥浆粘度, 增强其悬浮携砂能力, 减少孔底余碴重复破碎, 从而取得有效进尺获取率。
5.2 在防渗墙施工过程中, 坝体回填
砂砾卵石层出现轻微漏浆现象, 冲击钻钻进主孔漏浆, 采用回填优质粘土、水泥, 更换成十字钻进行挤压、造浆, 以提高孔壁密实度和孔内泥浆浓度, 达到阻止漏浆的目的。
5.3 低弹模砼是指弹性模量为
3000MPa~5000MPa, 其刚性介于塑性砼和普通砼之间的一种墙体, 与土体变形协调性好, 能够克服普通砼防渗墙与土体弹模差异过大, 不适应土体变形的缺点, 故低弹模砼防渗墙非常适用于土坝防渗。
5.4 由于砼强度和弹性模量成正比,
弹性模量的控制相对难度较大, 通过本工程防渗墙的施工, 对于低弹模砼, 要同时满足砼强度和弹模指标, 一般还是能做到的, 本工程弹性模量要求不大于5000MPa是合理的, 但其材料配和比试验, 工艺掌握和质量控制较普通砼严格。
5.5 由于抓斗成槽低弹模砼防渗墙施
工速度快, 防渗效果明显, 在余姚市车厩水库除险加固工程得以运用后, 余姚陆埠水库除险加固工程中, 大坝防渗体加固也采用了抓斗成槽低弹模砼防渗墙 (其防渗墙面积1 0 0 0 0 m2) , 是抓斗成槽低弹模砼防渗墙施工工艺在水库除险加固中的应用的又一个经典范例。
参考文献
水田应用防渗保水剂试验 篇7
1试验材料与方法
试验在两个试验点进行。密山市农业技术推广中心科技示范场试验点为沙壤型水稻土, 漏水较重, 有机质含量2.6%, pH值6.8, 肥力中等;供试水稻品种为龙稻4号, 4月18日播种, 4月27日出苗, 5月23日插秧。白泡子乡试验点位于湖岗区, 土壤为沙壤型水稻土, 漏水十分严重, 有机质含量2.3%, pH值6.2, 肥力一般;供试水稻品种为垦鉴稻7号, 4月22日播种, 4月30日出苗, 5月26日插秧。
试验采取大区对比法, 不设重复, 每处理面积500m2。试验设2个处理, 处理1本田应用土壤防渗保水剂, 各试验点分别在6月2日、6月4日水稻插秧返青后将防渗保水剂600～750kg/hm2, 配制成溶液后均匀洒施在水田里;处理2以相邻地块常规生产田作对照。
2试验结果与分析
2.1安全性分析
水田施用防渗保水剂后, 水稻没有出现受害症状, 与对照一样, 生长发育正常, 分蘖正常。处理区与对照区水稻生育进程一致, 科技示范场试验点水稻分蘖期、抽穗期、成熟期分别为6月3日、8月4日、9月16日, 白泡子乡试验点水稻分蘖期、抽穗期、成熟期分别为6月4日、8月2日、9月14日, 说明防渗保水剂对水稻安全。
2.2节水效果
水田应用防渗保水剂, 对降低漏水速度有很好效果。为满足和促进水稻生长发育, 水稻采取以浅水灌溉和间歇灌溉为主的灌溉方式。两个试验点处理区水田前期大约需要4～5d补水一次, 后期需要7～8d补水一次;对照区前期大约需要3d补水一次, 后期需要5～6d补水一次。从施用防渗保水剂到水稻进入黄熟期, 科技示范场试验点处理区共计灌水17次, 对照区共计灌水25次;白泡子乡试验点处理区共计灌水18次, 对照区共计灌水28次。漏水田施用防渗保水剂, 灌水次数和灌水总量明显减少。
2.3除草效果
水田应用防渗保水剂, 保水性增强, 对于提高封闭灭草效果有一定的促进作用。科技示范场试验点应用赛龙除草, 处理区除草效果达到97.4%, 比对照区防效提高6.8个百分点;白泡子乡试验点应用草克星+丁草胺除草, 处理区除草效果为96.8%, 比对照区防效提高8.4个百分点。
2.4增产效果
水田施用防渗保水剂, 保证了水稻生长发育过程中所需要的水分供给, 使以水调温、以水控蘖、以水灭草等各项农事管理措施能根据水稻生长发育需要按生产操作规程顺利进行, 水稻生长良好。处理区水稻与对照相比, 平方米穗数、穗实粒数等产量性状得到改善, 产量有所提高。科技示范场试验点处理区水稻产量为8749.5/hm2, 比对照增产5.9%;白泡子乡试验点处理区水稻产量为8416.8/hm2, 比对照增产10.7%。漏水田施用防渗保水剂, 可明显提高水稻产量, 水田漏水越严重, 增产效果越明显。
3小结
防渗应用 篇8
为了上海市崇明岛的人民能够喝上优质的长江水, 上海市政府决定建设崇明岛东风西沙水库, 其工程内容主要包括环库大堤工程 (总长11904m) 、取水泵闸工程、下游排水闸工程及输水泵站工程等, 水库库容976万m3, 供水规模为40万m3/d。
2 工程地质
本工程位于长江口, 其地质主要为粉砂层地基, 工程地质典型剖面图如下图:
3 五轴搅拌桩防渗墙设计
由于堤基地层主要为粉砂土层, 渗透系数较大, 因此水库大堤地基需要进行防渗处理。
3.1 方案比选:
工程施工前, 选用高压摆喷及五轴水泥土搅拌桩分别进行了试桩, 待28天后采取钻芯取样检查桩体质量, 发现高压摆喷钻取芯样完整率较差, 尤其在地面10m以下, 基本取不出来芯样。高压旋喷、高压摆喷在上海地区其他工程中的应用效果也远远不如水泥搅拌桩的质量好, 有些工程围堰防渗墙采用高压旋喷还发生了渗漏现象。综合以上考虑本工程防渗采用设备生产效率较高, 造价较低并适合上海地区土层的五轴水泥土搅拌桩。
3.2 设计水泥土搅拌桩参数
防渗墙设计采用五轴水泥土搅拌桩, Φ650@450桩位沿堤坝纵向排列, 设计深度22m~26m, 采用套接一孔法施工。固化剂掺入量不小于20% (其中水泥不少于固化剂掺入量的75%, 粉煤灰不大于固化剂掺入量的25%) , 膨润土添加剂掺入量为50kg/m3。防渗墙墙厚不小于450mm, 水泥浆水灰比为1:1.5~1.8。
3.3 设计要求
对五轴水泥土搅拌桩防渗墙施工质量, 按照规范要求比例采取钻孔取芯方法进行检测, 采用现场注水试验和室内渗透试验方法检测渗透系数。28天后采用钻孔检测, 28天墙身无侧限抗压强度不小于0.5Mpa, 墙体渗透系数K≤5×10-6cm/s。
4 防渗墙施工工艺
4.1 施工工艺流程
定位放线→导槽开挖→钻机定位→浆液制作→水泥土搅拌桩施工→钻机移位→下一幅桩
4.2 为保证防渗墙的连续性、防渗墙的最小厚度以及接头的施工质
量, 以达到防渗止水效果, 五轴水泥土搅拌桩采用跳槽式双孔全套复搅式连接工艺, 见下图, 其中阴影部位为重复套钻。
4.3 试桩
工程正式施工前, 应进行试桩, 按照不同的固化剂掺量、水灰比、提升进度等施工几组桩, 待7天后采用静力触探检测桩的抗压强度, 推算28天抗压强度。试桩的主要目的在于取得适应本工程地质条件下的水灰比、固化剂掺量、喷浆压力、提升速度、搅拌次数等具体施工参数, 以指导正式工程防渗桩的施工。
5 施工冷缝的处理
根据规范要求, 桩与桩的施工间隔时间不得超过24小时。在施工过程中, 如出现机械设备故障、材料供应不及时或大风、大雾等灾害性天气导致桩与桩的施工间隔时间超过24小时的情况, 则会产生施工冷缝。冷缝的处理方式为在冷缝处的桩体外侧补搅素桩, 素桩与工程防渗桩搭接厚度不得小于10cm。
6 质量检测
工程结束后, 经过有资质的检测单位对水泥土搅拌桩进行了检测, 其检测结果如下:
搅拌桩桩体连续性检测结果。本次对防渗搅拌桩按规范要求检测数量为桩数的1%, 28天后采用竖向钻孔取芯, 钻孔时定位于桩体防渗轴线上, 60%孔位布置在五轴搅拌桩中心, 40%孔位布置在相邻两桩复喷部位上, 取芯结果显示各孔芯样均为连续的水泥土芯样, 成桩质量较好。
抗压强度。对芯样进行室内加工、找平、养护后, 进行抗压试验, 通过室内抗压强度试验, 得到每组试样的强度代表值和桩身强度代表值、桩体水泥土强度检测结果均在0.8MPa~1.5MPa之间, 符合设计强度要求。
渗透检测结果。采用在取样孔内进行注水、抽水试验的原位渗透试验, 试验水头为2m～5m, 同时对各孔芯样均选取2段进行室内渗透试验, 渗透系数结果为3.26×10-7～1.8×10-6cm/s, 满足设计要求。
7 结束语
水库大堤通过设计方案的比选与施工过程中对各项参数的有效控制, 有效的提高了施工效率并大大提高了堤身及堤基的防渗能力, 完全满足水库的蓄水要求。通过本工程的实践, 对今后在类似地质条件下实施防渗工程有借鉴意义。
参考文献
[1]上海现代建筑设计 (集团) 有限公司.型钢水泥土搅拌墙技术规程.沪建建[2005]499号.上海市建设工程标准定额管理总站, 2005-07.
防渗应用 篇9
1.1 膨润土材料介绍及防渗原理
自20世纪80年代后期问世以来，几十个国家在市政工程、水利工程、垃圾填埋场人工湖、景观池塘、等许多领域得到了广泛应用。膨润土的矿物学名叫蒙脱石，是亿万年前火山喷发后火山灰经过高温高压形成的(图1)。其天然钠基膨润土具有水密性、保水性、粘结性，做成的膨润土防水毯能在遇水后形成密实不透水的凝胶，膨润土防水是通过它的密实性使其成为替代粘土防渗，天然钠基膨润土本产品一般厚度是6mm，因为钠基膨润土颗粒遇水后膨胀率可达15倍左右，它的渗透率是5×10-11m/s以下，相当于1m厚压实粘土的抗渗效果，它的要求，在上下两层土工织物及回填保护层的压力下，形成紧密的凝胶体，这种凝胶体可以起到防渗的效果。
1.2 膨润土防水材料必须用天然钠基膨润土，而绝不允许用人工钠化膨润土。
(1)人工钠化膨润土(也有人误称其为人工钠基膨润土)则是由处于矿山表浅层受到亿万年风蚀风化的钙基膨润土经人工加碱(Ca2CO3) 制成，密实性、耐久性很差，遇水能比原体积膨胀很多倍，但寿命很短，很易随水流失，用其做防水材料，使结构防渗能力和抵御外力的能力大大降低。
(2)作为膨润土防水毯的辅料，如膨润土止水颗粒，止水条等，也必须用天然钠基膨润土制作。因为这些辅料一般都用于防水毯的转角、接缝、施工缝、穿墙管及桩、柱与底板的交接处，是必然漏水的薄弱环节。
(3)人工钠化膨润土毯的缺点：人工钠化(市面上佯称的钠基)膨润土防水毯中所装的人工钠化膨润土只由膨润土矿上浅层(大多露采)的钙基膨润土加2%～5%的碱(碳酸钠)活化，很容易达到现行标准JC/T193-2006要求，但遇水碱溶化流失，并可能带走钙基土，寿命仅半年，最多2～3年。
人工钠化膨润土用添加纯碱的方式强行置换，这样进入蒙脱石层间的钠离子不是牢固或仅停留在表面的，同时被碱(碳酸钠)置换出来存在于膨润土中形成的氢氧化钙也是具有活性的，在一定条件下(如CO2存在或PH<7.8)，再次恢复钙基膨润土，则膨胀和胶体性能就大幅回落。
人工钠化膨润土在加碱钠化后，人工钠化膨润土由于稳定性差，所以用其生产的防水材料，虽在出厂时能列为达标产品，但一年后钠化失效，防渗功能大幅下降，故会在一些垃圾填埋场，景观水系，地铁，地下工程留下隐患。
1.3 膨润土材总结及注意事项
(1)膨润土材料本身不防水，它需要基层和覆盖层提供足够的局限力和有限的空间来满足防水要求，遇水以后形成一层不透水膜;实际项目中不贴HEPE膜的膨润土防水毯不能应用在大于2m的水压条件;膨润土不适应合防渗等级要求高的景观防渗项目。
(2)膨润土防水毯断裂延伸率是30%，适应结构应力下的变形相对较弱;搭接处容易存在渗漏风险。
(3)膨润土防水毯的防水原理是在局限力和局限空间下膨润土遇水以后形成一层胶质的不透水膜，主材和辅材的质量，足够的局限力和有限的空间;任何一项指标产生问题都将导致防水失败对于夯实度不能达到93%的土壤，不建议使用膨润土。
(4)目前普通膨润土防水毯不能应用在海水，以及污染水，中水等成分不明的中水质条件下。
(5)膨润土材料在施工和运输工程中要确保不能和水接触，遇水后的膨润土无法再次膨胀。
(6)膨润土只能发生一次水化所以应用膨润土的水池必要保持长期蓄水。
2 塑性聚乙烯类柔性防水材料介绍及缺点
很多水利项目及大型水景项目应用的是塑性聚乙烯类材料，例如复合土工布，聚乙烯PE及高密度聚乙烯HDPE。这类材料满足一般池塘的防渗功能要求，但由于价格低廉，国内厂家在原材料大量使用废旧料及其他添加物质，导致材料质量极差，对于防渗要求高的项目，很难做到不渗漏，近几年在景观池塘防渗领域不被广泛认可，以下针对于PE聚乙烯及HDPE高密度聚乙烯为例阐述下塑性材料的普遍缺点。
(1)耐老化性能差，基于高密度聚乙烯是一种半晶质的热塑性材料，它容易过早开裂，重要的是在承受特殊张力的时候容易裂缝，比如说在缝焊区域经历了极度的热应力后极易开裂，应力开裂，在施工现场很常见，表现在土工膜在应力状态下脆化开裂，从而使HDPE在搭接处的伸缩性很低或者根本不具备伸缩性。
(2)由于HDPE在低温情况下极硬，在它焊缝时，需要极端高温的热力冲击，所以周围的温度必须达到37℃，还有，由于HDPE的半晶质结构，在低温情况下容易脆裂，特别是在焊缝区域，由于过度扩张和收缩的特性，HDPE膜会变得紧密，将导致搭接区域和整张材料的过度拉伸，异型部位处理困难，因HDPE土工膜材料单一，在处理复杂节点时单纯依靠HDPE材料无法彻底解决节点部位的渗漏问题。
(3)在柔韧性方面，HDPE只能承受15%的工作张力，HDPE膜的相对硬度大，使它对基层表面的适应能力差，特别是在搭接处的粗糙区域，由于HDPE表面的平滑，硬度大，表面的摩擦力小，因此在土层以上或以下运用时要经过调查与实验。
(4) HDPE在搭接时，通常需要有经验的施工人员用特殊的热焊设备即可完成接缝，HDPE在基面上不平铺，但是它在温度变化中能产生强烈的褶皱。
(5)对混凝土和木材结构的粘结时，HDPE由于它的硬度大，不能用于混凝土基面，除此之外，它表面的纹理结构不能永久的使它和基面保持良好的粘结力。
(6)在修补时，HDPE的修补比较复杂，业主自己是难以完成的，它通常需要专业的施工人员对HDPE进行特殊的表面处理和热焊，它的安装修补花费将是一笔庞大的开资。
(7)与环境的兼容性，HDPE则必须远离许多物质，如石块、混凝土，工布和沙子将耗费更多的安装费用。许多覆盖土壤在平滑的HDPE表面容易滑脱。如果使用压纹板HDPE防止覆盖土壤的滑动，将增加其费用，因为焊接纹理板的HDPE一般比较昂贵，而且比较耗费时间。
3 柔性防水材料和传统刚性池塘使用材料的比较
在景观池塘项目中，柔性池底防渗膜的应用近些年比较普遍。在防渗处理工程中，柔性池底膜较之传统的水泥混凝土配合SBS热塑性材料或者JS复合防水涂料等方法具有更明显的防渗效果及持久性。
(1)池壁和池塘底部全部用钢筋混凝土处理，施工周期长，特别是针对中型及大型水景项目，施工造价很高，大面积施工很难做到完全防渗。
(2)刚性池底的所应用的传统防渗材料防渗效果受易受气候条件影响，全部是钢筋混凝土的刚性结构水池在北方是不能蓄水的，因为刚性池塘在冻裂后，破坏了池底和池壁的传统防水材料，冬季排水，不但造成水资源的浪费又影响了景观效果。
(3)设计施工过程复杂，要求施工人员对于水池受力点的平衡要掌握，尤其在制模的时候要求更严，以及钢筋之间的固定连接。
(4)刚性池塘对于土质条件要求高。真对于我国的湿陷性黄土以及或者大部分砂型土壤地区在开挖水池后，无法做到93%以上的夯实，特别是一些项目一半在地下室顶板，一半在夯实的回填土上，地形的不均匀的沉降与位移，造成刚性水池的开裂，SBS及JS等防水涂料都被破坏。
(5)对于自然水系及复杂的水系的构成，刚性水池无法达到设计师的设计。体现出来的景观效果也非常生硬，缺少美化感。
4 PondGard橡胶衬垫膜材料介绍及技术要求
在一些塑性柔性防渗材料及膨润土暴露出比较多的问题后，近几年PondGard橡胶衬垫膜凭其优异的耐候性能、耐紫外线、超宽幅等优势，已得到众多项目业主方及设计公司的认可。
4.1 PondGard橡胶衬垫膜材料介绍
PondGard橡胶衬垫膜主要组成部分是橡胶卷材，它是一种单层的合成橡胶膜，由乙烯基-丙烯-二烯单体，加入炭黑、溶剂油、固化剂和加工助剂混合，经压延成形，然后进行硫化而成的防水卷材。其具有以下特点：
(1)材料自重轻每平米1.25kg, 9m宽及12m宽幅橡胶膜，可减少现场接缝，从而缩短了安装时间，降低施工成本。
(2)耐候性和耐久性优异：由于其独特的成分，主要是乙烯基-丙烯-二烯单体聚合物和炭黑，使其具有无与伦比的抗臭氧、抗紫外辐射、以及抗老化的性能，可以暴露使用，寿命是30年以上，材料人为破坏后，可以修补。
(3)在-45℃，依然能够保持相当高的弹性，延伸率能够超过360%，对于土壤结构要求低，能适应不同方向的基层沉降，不会破裂。
(4) PondGard橡胶衬垫膜，需要配合丁基橡胶自粘胶带技术，不需要用特殊的热熔和胶粘技术，接缝强度是普通胶粘材料的5倍以上。
(5) PondGard橡胶衬垫膜能够可以和任何不规则形状的池塘基面帖服，可以全年施工。
4.2 PondGard橡胶衬垫膜一般设计说明
(1)如果直接在景观湖土壤上施工，周边没有进行刚性基层设计，因此首先要考虑边坡的稳定性。池塘的尺寸与土壤的边坡稳定性有关系，结构设计师要在充分掌握当地土壤、水文地质资料信息的前提下，设计合理的边坡比，以及是否采用其他手段使得其非常稳定。
(2)无论土壤的密实程度如何，基层都必须要进行夯实处理，夯实可采用自然夯实或机械夯实。采用机械夯实时，填土建造的池塘基层必须分层(每层厚度200mm～500mm)夯实。夯实后土里还要掺加除草剂。
(3)对于地下水丰富的池塘底部防水层下面要设置排气、排水装置，以避免土壤中的气体排升和地下水位的上升对防水衬垫层的破坏, 推荐使用带有小孔的，直径不小于60mm的排水管。对于相对较大的项目，排水管的尺寸和密度及排水管的耐压强度都要考虑。可以参考厂家的意见。
排水和排气系统通常是组合在一起的，推荐基层的坡度在1%～2%之间，并朝向岸边或采用鱼骨状的排水装置(图2～图4)。
(4)为保证防水衬垫系统的安全性，开挖过程中发现的大块石头或其它硬物、树根、草木、直径大的碎石等需要及时清除。如果池塘基层有软材料比如泥土或砂类，可直接在基层上铺设在大多情况下需要在基层和衬垫层之间铺设无纺布，无纺布的标准应该在200g/m2。
4.3 PondGard橡胶衬垫膜安装、保护、细部节点处理
PondGard橡胶衬垫膜外保护及装饰，大多数项目完全可以暴露使用，但一些项目需要摆放大型卵石等及装饰材料，需要做保护层，保护层材料可以采用粘土层，细沙或者素混凝土(图5)。
栈桥结点处理，采用防渗膜配合搭接及自硫化产品处理，确保滴水不漏(图6、图7)。
泵坑及全部进，出水管子，及溢水口用专用自硫化泛水材料处理(图8、图9)
Po n d G a r d橡胶衬垫膜与混凝土立墙连接及机械固定，机械固定的收头是采用收头压条和锤钉以间距为200mm安装。在卷材和墙之间沿长注入止水密封膏。收头压条应该安装在最高水位以上，在收头压条上部沿长注入外密封膏(图10、图11)。
5 PondGard橡胶衬垫膜北京太阳公元地产项目施工案例现场
6 结语
防渗应用 篇10
关键词：水利工程;防渗漏技术;施工;应用
随着近年来我国社会经济的快速发展和近年来对于自然资源特别是水资源的更大规模开发和利用，一大批水利工程设施开始启动，全国新建、改建、扩建了大批的水利工程项目，包括小型农田水利设施、调节地区用水及供电作用的大型水库、大河防汛改造以及潮汐发电项目与海堤修筑等。
一、防渗漏施工对水利工程项目的意义
我国目前大量修建的水利工程一般由以下几个部分构成。
（一）以农业灌溉为目的的农田水利设施
以农业灌溉为目的的农田水利设施一般规模较小，且多出现在水量较为丰富、地势较为平坦的地区，在我国部分山区利用雨水集流进行农田灌溉而修建的水窖也属于小型水利设施。
（二）调控地区用水的大型水利设施
我国虽然水資源相对丰富，但地区之间分布相对不平衡，而且大部分地区气候受季风影响显示出明显的丰水与枯水段，因此，大量以调控地区用水为目的的水库兴建起来，将丰水期的降水收集蓄积起来以供枯水期的农业生产和地区城乡居民用水。
（三）利用水资源的水利设施
水中含有巨大的势能，通过兴建水库提高水位势能的方式可以将蕴含的势能转化成动能，从而供给人类使用。另外，部分地区也兴建了许多以渔业为目的的水利工程。
水利工程的大量修建表现社会的发展和对水资源的开发和利用，但在这一过程中，水的流动性和对物品的侵蚀性使得大量采用钢材及混凝土材料修建的水利工程在施工使用服务中不得不面临着渗漏的问题，这就使得很多的水利设施在使用服务过程中由于混凝土墙体渗水影响了其内部结构应力，导致其结构出现不稳定的现象，特别在北方冬季较为寒冷时期，渗入混凝土墙体的水分通过结冰导致体积膨胀，撑开原本密实的结构，加重了其工程内部结构的不稳定性;另外，在水的浸泡下，特别是含盐量较大的水长期浸泡下，金属表面可能会产生电化学现象而导致严重的化学腐蚀，破坏钢材的结构应力稳定性，导致钢材在巨大的压力下变形。这些不仅严重影响了水利工程的工程质量和服务寿命，而且部分发电水利工程的渗漏还可能导致严重的电力故障事故。因此，在水利工程的工程施工中对工程接触水的部分以及周边不稳定地质进行防渗漏设计施工是极为有必要的。
二、防渗漏施工技术
为了避免水利工程中出现的渗漏现象对工程质量及其工程服务寿命的影响，一般在施工时有意的采用一些防渗漏效果较好的施工技术，如防渗墙施工技术及防渗灌浆技术等，利用这些施工技术的好处是有效地隔绝了施工过程中及施工完成后存在的工程主体（主要指的是混凝土）与水的较亲密接触，从而达到防渗漏的目的;或是在部分与水接触较为紧密的区域采用密封隔水材料或者在工程主体表面涂抹防水涂料等方式以达到防渗漏的效果。
（一）防渗墙技术
防渗墙指的就是经由钻孔，将防渗漏材料注入到开挖孔内，继而形成连续性墙体。该技术一般是使用在有较高耐久性、渗漏系数比较低的墙体中，采用该法进行的施工由于有效的隔绝了水与建筑主体（混凝土构筑的墙体）的亲密接触，导致渗漏效果大幅降低从而达到防渗漏的目的。在施工中采用的具体施工技术有：薄型抓斗、锯槽法以及多头深层搅拌水泥技术等。
1 薄型抓斗
小型挖掘机在进行挖掘作业后，在坑体内进行混凝土的浇筑作业，最终构成防渗墙体。在挖掘机工作的同时，对土壁喷射泥浆，继而构成保护土壁，利用该技术所形成的防渗墙，最大能够达到40m左右。由于该法需要大量的建筑资源，因此在砂土含量比较高的地区，该技术的使用可以大幅降低工程造价，使用较为经济。
2锯槽法
在水利工程中使用锯槽法时，用锯槽机对土体进行切割。一般情况下，依据工程所在地的实际土层状况决定锯槽机的运行速度。锯槽机一边对槽外输送切割出来的土体，一边喷射泥浆在土体上，进而构成泥浆护壁。
3 多头深层搅拌水泥技术
多头深层搅拌水泥技术具有造价经济便宜、操作简单且施工对环境产生的泥浆污染较小的特点，因此在我国多地水利工程防渗漏施工中得到了大量的使用。它运用多头深层搅拌桩机构成水泥土桩的方式，在水泥土桩之间构建水泥土防渗墙，从而达到防渗漏的目的。
（二）灌浆技术
灌浆作业是水利工程施工的关键，在灌浆作业时保证其与水的可能性接触降到最低值，可以有效的避免渗漏现象。在目前进行的水利工程灌浆作业中一般采用高压喷射技术、卵砾石层防渗技术、坝体劈裂灌浆技术等。
1 高压喷射技术
高压喷射技术是目前防渗漏灌浆作业中效率较高的施工技术，其施工造价相对较低，而且采用的机械设备相对简单，但由于机械体积的影响导致其对地形有一定要求。它利用专业钻机的钻孔进行冲孔作业，在达到预期所设定的深度，之后采用高压泥浆泵钻杆对泥浆予以喷射。这一技术可以强化凝结体，对土层构成部分予以改善，提升防渗漏效果。
2 卵砾石层防渗技术
卵砾石层防渗技术，指的就是运用少许的水泥混合浆和黏土浇灌，该技术不同于岩石灌浆。在采取该技术的过程中，自行钻孔较为不易，一般可运用循环钻灌阀套阀式灌浆等形式进行操作。
3坝体劈裂灌浆技术：
这一技术是借助坝体的自身规律和灌浆压力，让坝体沿着坝轴线裂开，然后在对其予以一定量泥浆的灌注，继而构成防渗墙，以此来堵塞坝体裂缝，最终提升坝体的防渗漏水平。
（三）防水材料以及防水涂料
在目前的水利工程施工中还存在着利用防水材料和防水涂料的方式来进行防渗漏施工的技术措施，但由于防水材料（硬质塑料板等）的造价较高，且施工技术要求相对苛刻，而且维护保养相对复杂，因此只有在部分工程设施中比较关键的部位运用防水材料进行施工，在部分水利工程的日常维护管理中有时也采用部分的防水材料。防水涂料的利用在目前的水利工程防渗漏施工中并不多见，这主要是由于涂料与主体的粘合性会在水的侵蚀下逐渐降低，而且考虑到涂料的涂抹会受到工程主体表面断裂、开缝、褶皱的影响导致其密封效果变低，因此目前条件下，防水涂料的应用主要是用于部分渗漏现象可能出现较低的部分。
结语
水利工程的防渗漏施工是保证水利工程工程质量与服务寿命的关键所在，采用恰当合适的施工技术加强对水利工程防渗漏作用的改进是整个水利工程施工管理的关键所在，需要引起施工单位高度重视。
参考文献：
[1]占龙梅.防渗漏施工技术在水利工程施工中的应用分析[J].江西建材，2014（23）.
[2]蔡书军.水利工程防渗漏技术探析[J].北京农业，2013（09）.
防渗应用 篇11
水利工程作为一项社会性的工程, 其质量、安全性和运行状态都在很大程度上决定着周围居民生命以及财产的安全, 因此在对待水利工程质量问题上我们应该具有高度的责任心, 提高堤坝的防渗透能力, 保证水利工程的正常运行, 确保工程所在区域的社会稳定和居民安全。经过多年的研究和实践, 劈裂灌浆技术在提高堤坝防渗透能力方面有着独到的效果, 并且这项技术成本较小, 回报较高, 对于该项技术的适用范围也较为广泛, 对于我国各地区的各种形式的堤坝都有着很强的适用性。笔者结合自身多年的工作经验, 对劈裂灌浆技术的机理和特点做出简要的分析, 并对如果在提高堤坝防渗透能力工作中使用劈裂灌浆技术提出自己的一些看法。
1 劈裂灌浆技术特点及运行机理简析
1.1 特点概述
劈裂灌浆较比与其他提高堤坝防渗能力的技术具有较高的经济性, 其使用的设备造价较低, 对于人员操作能力的要求也相对较低, 施工周期较短, 同时该项技术在施工过程中能够做到就地取材, 这在很大程度上节约了施工的成本。另外该项技术加固深度较深, 一般加固深度都在5米以上, 能够较大程度的提高堤坝的防渗性能, 但是对于面积较大, 同时深度又交钱的堤坝该项技术的适用性明显不足。除此以外该项技术还能够有效的保证堤坝在灌浆之后保持一个完整的整体, 施工过程中能够在坝体之中形成连续的质量较高的防渗帷幕, 对坝体原有的整体性和稳定性破坏极少。
1.2 机理分析
劈裂灌浆技术是以断裂力学和水力劈裂原理为理论性的基础, 在坝体上存在安全隐患的部位上沿着坝体应力最小处的垂直方向布孔, 运用灌浆的喷射压力将坝体劈裂, 劈裂过程需要在有效的控制之下进行, 在劈裂过程的同时完成渗透、填充以及压实的工序, 在三道工序完成之后继续进行新的劈裂。在坝体形成密实且具有一定厚度的连续性浆液防渗固体之后, 在将坝体上的漏洞和裂缝进行填堵, 或者将坝体上的软弱层进行切断, 从整体上提高坝体的防渗性能。另外坝体内部的应力会随着灌入浆液的压力以及土壤湿化变形所形成的压力而产生应力的二次分配, 从而逐步的达到新的平衡。
2 劈裂灌浆技术的应用
在使用劈裂灌浆技术的时候需要严格的控制浆液的材质和粘稠度, 确保浆液与坝体能够形成完整的整体, 另外也要注意浆液喷射的压力以及劈裂的速度, 由于水利工程的特殊性, 需要浆液以较快的速度凝结, 同时又要保证劈裂所造成的应力不会瞬间破坏坝体内部的应力平衡而造成坝体的损坏。在灌注之前要实验确定灌注空洞的顺序以及二次灌注的次数, 确保灌注过程的充分性。
2.1 坝体打孔
在坝体上存在隐患的部位首先进行空洞的开凿, 在开凿空洞之前要经过设计的推理和实验的确定, 将空洞的间距进行确定, 并沿着坝体的轴线方向放线确定空的位置。对于空洞间距的检查要遵循纵向偏差在50mm以内, 上游和下游空洞间距的偏差要在30mm以内, 钻孔的偏斜度应该小于空洞深度的2%。
2.2 浆液的制取与灌注
由于水利工程的特殊性, 需要浆液较快的凝结, 这就要求劈裂灌浆施工中浆液的制取和灌注需要几乎同时进行, 浆液制取过程中需要经过搅拌、筛取以及拌合三道工序, 在浆液进行灌注之前要将其中颗粒较大的砂石和杂志剔除, 确保浆液能够在灌注过程中形成连续的供给。除了对浆液中的拌合物进行筛取之外还要对浆液的粘稠度进行检验, 确保浆液具有符合灌注要求的粘稠度。在灌注过程中要采用从孔底开始灌注的顺序, 全孔灌注完成之后再进行下一个空洞的灌注, 浆液的粘稠度也要按照从稀到稠的原则进行调配。同时还要根据事先的实验结论而得出的灌浆顺序进行灌注, 按照既定的时间间隔进行二次灌注。
2.3 封孔
灌浆过程要严格控制灌注的时间, 如果灌注过程结束过早则很容易造成坝体中的空洞, 给日后的正常运行留下安全的隐患, 如若灌注时间过程则会造成溢浆现象, 造成材料的浪费, 并且还会对坝体的安全性造成一定的影响, 由此可见对于灌注过程的时间控制非常关键。灌注过程中, 如果初次灌注的时间和二次灌注的次数达到了预先实验的结论要求则空洞内的浆液需求量会逐渐的减少, 并且达到满灌的时间也会逐渐的减少, 一般这个时候的灌注量都会在0.3m/min以下, 这个时候就要适当的减少灌注量, 当坝体顶部出现冒浆现象时则停止灌浆, 整个灌浆过程结束。封孔过程要在灌浆接近尾声时进行, 在即将结束的灌注浆液中添加入粘稠度较高的浆液, 当达到灌浆结束标准的时候再用干燥的土壤将空洞封堵。
3 结论
综上所述, 劈裂灌浆技术在提高堤坝防渗透能力的方面具有着较高的实用性, 该项技术操作相对简便, 对于操作人员的技术要求不是很高, 另外该项技术所使用的应力技术更加合理, 能够在基本保持原坝体内部应力的基础之上重新形成平衡状态下的内部应力, 有效的保证了坝体的稳定性。
摘要：渗透问题是水利工程中最为常见但是也是最为关键性的问题, 堤坝的渗透问题在很大程度上决定着整个水利工程的质量, 而堤坝的安全性所产生的影响绝不仅仅是单纯的工程质量问题, 而是整个下游区段居民生命和财产的安全问题, 具有较高的社会影响, 因此在水利工程的日常运行中, 提高堤坝的防渗能力是我们工作的重中之重。在提高堤坝防渗能力中, 劈裂灌浆技术是目前使用最为广泛的技术, 其经济性高、适用性广以及有效性高的特点为提高堤坝的防渗透能力提供了极为可靠的保证。
关键词：堤坝防渗工程,劈裂灌浆技术,应用
参考文献
[1]王洪恩, 卢超.堤坝劈裂灌浆防渗加固技术.北京:中国水利水电出版社[M], 2006, 1.
[2]地基处理手册.中国建筑工业出版社[S], 1989, 4.