摘 要:水利工程是为了对自然界的地表水和地下水进行控制、治理、调配、保护,开发利用,以达到除害兴利的目的而修建的工程,对人类有着极大的意义。然而,在水利工程中,经常会出现混凝土渗漏等问题,给水利工程的质量安全带来了威胁,同时也威胁到了人民的生命及国家的财产。本文主要是先从对水利工程的概念的阐述入手,对致使水利工程混凝土渗漏的原因进行了分析,最后提出了关于水利工程混凝土渗漏的防治措施。
关键词:水利工程;混凝土;渗漏
一、水利工程的概念
水利工程是为了对自然界的地表水和地下水进行控制、治理、调配、保护,开发利用,以达到除害兴利的目的而修建的工程,按其服务对象的不同,水利工程可以分为水力发电工程、农田水利工程、防洪工程、环境水利工程、供水和排水工程、海涂围垦工程、航道和港口工程等。对比其他的建筑工程,水利工程具有以下的特点:第一,水利工程有着很强的系统性和综合性;第二,水利工程的兴建对环境有很大的影响;第三,工作条件复杂;第四,水利工程的效益具有随机性;第五,水利工程的规模相对来说都比较大,投资多,且技术复杂,工期较长。
二、致使水利工程混凝土渗漏的原因
2.1变形缝渗漏
我们将伸缩缝、抗震缝及沉降缝统称为变形缝。混凝土结构的主要薄弱环节为变形缝,因此也就导致了水利工程的主要渗漏水位置为变形缝的位置。在水利工程中,由于水利工程的特殊性要求水利工程的变形缝必须要有以下的性能:①可以满足各建筑物间的变位及变形的要求,使其相互间力的传递消除;②要求变形缝的止水结构要有较为良好的水密性能,在设计水头压力的作用之下,不会出现渗漏的情况;③要求用于变形缝的止水材料,要有较好的耐久性。而在实际的水利工程中,变形缝的止水结构往往会由于以下的原因而导致其功能失效:①设计问题,在对密封止水材料及变形缝的尺寸进行设计时不够合理,使得变形缝长期的变形量大于密封止水材料的伸缩率,最终就造成了外部的水能够经过接缝进入到混凝土结构的内部中去;②施工问题,由于在进行施工的过程中,没有严格按照设计来进行,使得止水带混凝土结构出现蜂窝孔洞、止水带位置出现偏移、没有将止水带焊接严实等质量问题的出现。③施工材料问题,在水利工程中,止水带长期受到水的浸泡,假如所使用的材料存在质量问题,那么将容易出现老化腐烂及弹塑性失效等现象,使得止水材料出现开裂或被挤出等现象。
2.2混凝土裂缝渗漏
混凝土材料属于脆性材料,混凝土材料的抗拉强度远不足其本身的抗压强度,当混凝土的抗拉强度不足以抵抗作用在混凝土结构上的拉应力时,那么混凝土结构就会出现拉裂缝。使混凝土结构出现裂缝的原因是多方面的,比如说:温度作用下的裂缝、凝缩作用下的裂缝、干缩作用下的裂缝及超载、钢筋锈蚀等原因引起的裂缝。此外,按裂缝程度的大小不同,可将混凝土结构裂缝分为表层裂缝、深层裂缝及贯穿裂缝这三种。一旦用于水利工程施工的混凝土结构出现裂缝,混凝土外部的水就能够经过裂缝进入到混凝土结构的内部中去,也就出现了水利工程混凝土渗漏现象。
三、对水利工程混凝土渗漏进行处理的原则
对水利工程混凝土渗漏进行处理,其目的在于将水利工程混凝土建筑物存在的潜在威胁消除,将其安全性和耐久性提高,使得水利工程混凝土结构的使用寿命有所保障,甚至延长。为了能够以最低的维修成本实现修复的目标,在对水利工程混凝土渗漏进行处理时,要先对导致其渗漏的原因进行调查,并结合实际的施工条件,包括水利工程建筑物的结构特点和施工环境,选择最佳的修补方法和方案。在实际的修补过程中,一般所采用的修补方法为防水堵漏,在实施防水堵漏方法进行水利工程混凝土渗漏处理时,应尽可能的靠近渗漏的源头来实施,这样既能够实现有效地止水,又可以将建筑物内部的水压降低,可以降低对建筑物稳定性造成的损害。此外,对水利工程混凝土渗漏进行处理,应尽可能地选择在无水期或枯水期进行,假如非要在这两个时期之外的时间内实施的话,那么就必须严格按照""上载下排,先排后堵""这一原则来进行。而对于修补材料的选择,需要考虑两个方面的问题,一个是修补材料是否会对水质造成污染,另一个是修补材料在水的长期浸泡下是否能够保持其性能。
四、水利工程混凝土渗漏的防治措施
4.1对止水、结构缝渗漏的防治
对水利工程混凝土构筑物止水、结构裂缝进行修补,应首先考虑是否可以用热沥青来进行补灌,当热沥青不能够满足时,才可采用化学灌浆。一般所用的灌浆材料为聚氨酯,所采用的灌浆方法为单液法,其施工所用的设备比较简单,且操作起来也比较容易。除此之外,还可以采用丙凝浆液作为灌浆材料。
4.2对水利工程混凝土基础渗漏的防治
所谓的水利工程混凝土基础渗漏是指岩基渗漏,通常采用帷幕灌浆技术来对其进行防治,帷幕灌浆技术是通过对阻水帷幕进行加深加厚,以实现基础防渗的效果。帷幕灌浆是通过将某些具有胶凝性的化学溶液或浆液,以特定的配比或浓度为参照,利用机械等对其施压,然后通过埋管等方法将浆液压送到混凝土结构、充填土等的缝隙、空隙、裂缝中去,使其在压入的内部结构中形成具有一定宽度的阻水帷幕,从而使混凝土的渗流量减少或扬压力降低的一项工程措施。对帷幕灌浆的设计需要考虑到四个方面的内容,一个是帷幕灌浆的压力,一个是帷幕灌浆的深度,一个是帷幕灌浆的厚度,最后一个是帷幕灌浆的长度。通常,可以在各种施工条件允许的情况下,采用较高的灌浆压力,以提高工程的防渗效果。但也不可以采用过高的灌浆压力,以免对地层的原貌产生破坏,同时在被注结构存有较大缝隙、裂缝时,也有可能出现大量吸浆的现象,使得浆液流向别处,造成材料的浪费,增加了施工的成本。
4.3对散流渗漏及集中渗漏的防治
当混凝土结构存在空洞、蜂窝、抗渗标号低和不密实等缺陷时,易造成水利工程建筑物出现散流渗漏或集中渗漏的现象。对于大面积的细微散渗及水头较小的部位,一般采用表面涂抹抒法;如流速较大,可先用麻丝或棉絮楔入孔洞,以降低流速和减少漏水量,然后再进行堵塞;对于大面积散渗,可修筑防渗导水;对于建筑物内部混凝土密实性差、裂缝孔隙比较集中的部位,可用水泥和化学灌浆;对于涵洞壁很薄,漏水范围大,且缩小洞径不影响用水要求时,可采用内衬钢板、钢筋混凝土或预制钢筋混凝土块。套管可采用铸铁管、钢管或钢筋混凝土管等。对于集中射流的孔洞、流速不大的,可将孔洞凿毛后用快凝胶泥堵塞。
4.4对混凝土裂缝渗漏的防治
在裂缝渗漏处理之前,应先根据裂缝发生渗漏的原因、渗漏量的大小、渗漏范围以及对建筑物的影响程度等情况,分别采用以下几种处理措施:①表面处理,在裂缝产生的部位,用水泥砂浆(适用于较宽缝隙的裂缝),环氧树脂(适用于微裂缝)对裂缝部位表面进行粘补、涂抹和嵌补等。②结构内部处理,对于只需要防渗堵漏的裂缝或浅缝,可采用水泥灌浆,但对于渗透流速较大、裂缝开度较小(小于0.2毫米)以及受温度变化影响的裂缝,应采用化学灌浆处理。③内部处理与表面处理相结合。对于影响建筑物结构强度的裂缝,除了要采取内部处理外,还需要进行表面修补,以达到防渗、结构补强的效果。
4.5对绕渗的防治
对于绕渗的处理,首先应先摸清建筑物两侧的地质情况和具体的渗漏部位,再采取相应的措施进行处理。通常是采用开挖回填、钻孔灌浆和加深齿墙等方法来对其进行处理的。
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