水利水电工程中防排水技术分析论文_李全敏

水利水电工程中防排水技术分析论文_李全敏

李全敏

四川辉跃建筑有限公司 四川 南充 637000

摘要:水利水电工程一直都在我国的工农业的发展中占据着十分重要的地位,水利水电工程的特性将直接决定着其防排水体系具有战线长、范围广、形式多样、灵活多变的特点。水利水电工程在其实际的操作过程中,外界因素将制约着其实施及运转,防排水施工技术具有其特殊性,本文首先从防排水系统的作用进行出发,对水利水电工程的防排水的概念进行分析,探讨了防排水施工中的围堰防排水技术及坝基防排水技术,希望对相关从业者有所帮助。

关键词:水利水电;防排水;施工技术

前言:在水利水电工程的施工及运行过程中,防排水的施工一直都是水利水电工程的重要环节,具有作用规范大、形式灵活的特点,同时还会受到不确定因素(气象条件、地形、地貌)的影响,使得防排水工程的施工难度不断的增加。因此,为确保水利工程的施工质量及安全,则必须加强对防排水技术的应用。本文主要对水利水电工程中的防排水技术进行简要的分析探讨。

一、防排水系统的作用

多年的实践经验和分析研究表明,我国现有的一部分水利水电工程,存在着防排水系统设置不到位的现象,破坏了工程的质量和安全,同时带来的经济损失也是难以估量的。防排水方案不合理,措施不到位,降水渗入,尤其是雨季造成的降水量的增多,积水难以排出,积累到一定程度而引发水灾,给人们的生命和财产安全带来巨大的威胁。因此,在水利水电工程中,提高防排水技术具有非常重要的作用,有利于水利水电工程整体建设水平的提升。

二、水利水电工程的防排水技术分析

电站厂房、拦河坝、船闸作为江河上的水利水电工程的重要组成部分。除了引水式厂房远离挡水建筑物外,坝后式厂房、河床厂房一般座落在河道或河床上。拦河坝按筑坝材料的不同可分为土石坝、混凝土坝、橡胶坝及铜闸门坝等。本文以混凝土坝为研究对象来进行讨论,为水利水电工程防排技术的发展打下一定的基础。

1、施工期围堰防排水技术

在其施工过程中,围堰的主要功能在外围方面起着一个不可或缺的安全屏障,其防排水的质量将直接影响到围堰的安全稳定以及厦基坑能否实现干场作业方面。围堰一般分为两种形式:一是采用导流明渠或束窄河道的分期施工围堰;二是采用导流洞、涵渭、渡槽导流的全包围堰。前者根据固护期施工时段分为低水(过水)围堰和高水(不过水)围堰,低水围堰国护的基坑仅在枯水期季节施工,高亦围堰围护的基坑可全年施工;后者一般都是拦断整个河道,只设上游围堰,基坑町全年施工。无论哪种形式,围堰防排水都应遵循“外坡或心墙防水、埋基防渗,内坡排水”的原则。

(1)外坡及心墙防水

一般来说,在水利水单工程的建设过程中,若是当地的黏土较少,则外坡便可做一个不可缺少的混凝土护面,其不仅能够有效的防止冲刷,还能避免渗水、漏水现象的发生,发挥着十分重要的作用。若是当地的黏土较为充足的话,便可采用黏土心墙防水,外坡堆石棱体防护。在特定的情况下,堰体防渗可采用土石围堰、混凝土围堰、钢板桩围堰、竹笼围堰、木笼围堰及草木围堰等灵活堰体结构,对于其功能的发挥起着至关重要的作用。

(2)堰基覆盖层防渗

堰基的防渗方法也是水利工程防排水中的一个重要的组成部分,它主要是根据施工现场材料来源、工程地质、电源、临时设施的实际情况进行选择,为目前的施工发展提供一定的依据。堰基覆盖层防渗也是一个必不可少的部分,通常较为常用方式有:黏土铺盖、塑性混凝土墙、高压喷射灌浆。在实际的情况下,会有不同的选择;根据堰基覆盖层的深浅来确定我们的对策,堰基覆盖层较浅时,在黏土来源充足、施工现场无动力电源时,采用长臂挖掘机开挖后,回填黏土形成截水墙是一种行之有效的方法;在覆盖层较深,无巨大漂石且无动力电源的时候,采用柴油机动力的高压喷射方法是一种切实可行的做法;在有大漂石,而又无法采用高压喷射灌浆时,可采用成槽浇筑混凝土形成塑性混凝土墙的方法。这样我们可以利用探究新的方式来确保防排技术的进一步发展和创新。

(3)内坡排水

内坡排水在水利工程的防排水中也发挥着重要作用,除了实体混凝土围堰以外,其它形式的围堰均要设置内坡排水设施。外包混凝土围堰在水位线以下时,内坡面设置梅花排水孔,孔内侧局部设置反滤层;在土石围堰、钢板桩围堰、竹笼围堰等的内坡底堰角渗水处可设置堆石反压层,反压层下设土工布过滤细颗粒,防止颗粒析出掏空堰体,同时使堰体内的渗水得到合理引排。

2、坝基防排水技术

由于水坝前后的水位差,在水压的作用下,上游的水有可能通过坝基绕渗至下游,形成巨大的扬程压力,从而破坏大坝建筑物的抗滑稳定。因此,坝基防水及排水体系的作用直接影响了大坝的安全。在坝体迎水面下的基础内应进行帷幕灌浆,形成防渗帷幕是在水利水电工程施工中解决坝基绕渗的主要措施。除此之外,在大坝下游护坦设置排水设施,共同构成了坝基防排水体系。

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(1)防渗帷幕的建设

在帷幕灌浆的过程中,如果地基属于岩石性质,则通常的建造材料为水泥浆。灌浆的压力受到多种因素影响,如地质条件、帷幕孔深、设计水头等,为确保灌浆压力的合理性,必须在施工前进行灌浆试验。灌浆施工需要遵循一定的顺序,具体施工时应按照排孔的顺序进行灌浆。而下-上-中的顺序则适用于多帷幕的建筑。对于位于同一排的灌浆孔,应首先对其编序,然后根据编好的施工顺序实施加密处理。灌浆施工的方法应灵活多样、合理运用,其施工的长度和具体的分段方法,应该依据施工的实际情况,如地层的特点,来加以确定。施工中还需进行压水试验,应严格按照试验条件和试验步骤进行,以保证试验结果的准确定,对于地基在灌浆的作用下受到的影响和变化,应进行及时的观测,从而正确判断灌浆结果能够满足设计的规定和要求。

(2)坝基排水系统的设置

对于上游水渗漏到下游的问题,采用帷幕灌浆防渗并不一定能完全堵绝上游渗水,为了把上游的渗水顺利的排除,还可以采用坝基排水系统排水。然而排水体和反滤层则是坝基排水系统地重要组成部分,排水体一般都建造在大坝的下游护坦,一般在护坦后部设排水孔。如护坦在岩基上,则在护坦连接缝和排水孔下面铺筑沟状排水体,纵横呈网状排列。反滤层设于排水体渗流进入处,用2―4层粒径不同、经过挑选的砂石料铺成。

四、防排水技术在水利水电工程建设中的运用

水利水电工程在各类基础建筑物、挡土、挡土建筑物中应用较为广泛,具有十分重要的作用。居民建筑、商业楼房、地道隧道、公路桥梁、水坝、水库等都离不开水利水电工程。然而防排水系统地设置作为水利水电工程中的重要环节,在进行设计的时候,必须按照建筑物的具体特点,有针对性的进行科学合理的设计,掌握其建造地侧重点,并且还需结合具体建筑物的特点及功能,制定符合实际、有特色的设计方案。在水利水电工程的施工建设中,其建筑的形式十分多样,但是基本上可以分为挡土建筑物和挡水建筑物两大类。其作用则就截然相反,挡土建筑物的功能主要是排水,而挡水建筑物的主要功能则是防水。在水利水电工程的实际施工中,必须根据其特点建造防排水体系,选择适当的、可靠的防排水技术,从而使防排水施工能够顺利进行,确保建筑的质量和安全。

(1)挡土建筑物排水系统

挡土建筑一般包括厂房上下游挡墙、混凝土护坡、船闸或大坝上下游挡土墙、混凝土护坡,船闸闸室背水侧挡土墙。混凝土护坡排水一般采用坡面铺设土工布、护坡混凝土埋设排水管的方式;挡土墙排水系统在挡土墙混凝土浇筑时埋设排水管,在挡土墙内侧分层填筑时可埋设无砂混凝土盲管,连成渗水体系,排水管之间通过接驳系统相连,无砂混凝土盲管用反滤料包裹,反滤料采用继配砂石料制作。

(2)挡水建筑物应用的防排水技术

挡水建筑物防排水技术主要由结构自防水、缝间止水及坝肩接触防水组成。水利水电工程结构一般体积较大,能满足结构自防水要求,但是在闸门门槽处的二期混凝土断面较小,可直接承受水压。在实际工程施工中,容易产生一些质量缺陷导致漏水。施工时要注意混凝土毛面质量及缝面清洗干净,混凝土浇筑时采用边浇筑边封模板,保证振捣效果是保证门槽不漏水的有效方法。为防止挡水建筑物横缝缝面漏水,必须设置可靠的缝间止水系统。该系统包括2~3道止水片、沥青井、排水检查井、混凝土止水塞和沥青麻绳等,并在横缝迎水面部分缝面涂贴具有一定弹性的防水材料。其它对防渗、防漏有要求的混凝土块分缝和基岩陡坡接触缝也应根据要求设置1―2道止水片和排水孔及缝面填料等。止水片埋设时,根据止水片在坝体的位置,设置止水基座,当基岩坡度>1:1时,采用止水槽或止水堤的形式;用作止水片的金属材料有紫铜片、镀锌铁片、非金属材料有橡胶、聚氯乙烯塑料等;缝间填料种类有沥青、油毛毡、沥青木板和聚氯乙烯弹性垫层等,根据伸缩缝宽度、温度变幅和基础变形情况选用。坝肩接触防水根据坝肩地质情况采用不同的方式。当坝肩为基岩时,缝间采取基岩陡坡接触缝进行止水;当坝肩为黏土时,采用坝体外接混凝土刺墙的形式连接,刺墙外包黏土防渗,刺墙外包粘土施工时要在刺墙面涂刷黏土泥浆作结合界面。

结束语:

在近些年来,因为防排水施工技术建造较差,我国的水利水电工程受到了严重的破坏,带来的经济损失也是无法估量的。本文介绍了水利水电防排水系统在水利水电施工建筑中的重要意义,水利工程中的围堰防排水体系的建造和坝基建造中的防排水系统地设置,为日后水利工程中能够设计较为合理地防排水方案,进而保证水利工程施工的安全及质量,为我国的经济建设发展做出一定的贡献。

参考文献:

[1]杨康宁;水利水电工程施工技术(第二版)[M];北京:中国水利水电出版社;2009

[2]华东水利学院;水工设计手册第六卷(泄水与过坝建筑物)[M].北京:中国水利电力出版社;2010

[3]焦宏彬;水利水电工程施工组织设计第三卷(施工技术)[M];北京:中国水利电力出版杜;2010

[4]谢拥军;水利水电工程中混凝土单价预算的编制[J];中国城市经济;2011(14)

[5]周丽霞;张成刚;水利水电工程施工中环境监理与应用[J];黑龙江科技信息;2008(7):128.

论文作者:李全敏

论文发表刊物:《基层建设》2015年18期

论文发表时间:2015/11/6

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