1.蓄水工程渗漏产生的原因 1.1变形缝渗漏分析 因为变形缝为混凝土结构的薄弱环节,因而在水利工程中,变形缝位置为渗漏水的主要位置。变形缝的止水设计防水等级高与止水材料均选用耐久性良好的材料,但在实际工程中,大部分变形缝处存在渗漏水的情况,即原因可以从设计、施工和材料三个方面解释。 在设计中如果设计的密封止水材料的尺寸和变形缝尺寸不合理,将导致密封止水材料的伸缩率小于变形缝的长期变形量,导到外水通过接缝渗入混凝土结构内部。在施工中如果不严格按照设计施工,将容易导致止水带周围混凝土有蜂窝孔洞、止水带位置偏移,止水带焊接不严密,密封材料嵌填质量差等。如果止水材料选用了劣质产品或未选用合适的止水材料,如在高腐蚀性环境中仍选用橡胶类止水材料,均易造成止水材料的老化与腐烂,形成渗水通道。
1.蓄水工程渗漏产生的原因
1.1变形缝渗漏分析
因为变形缝为混凝土结构的薄弱环节,因而在水利工程中,变形缝位置为渗漏水的主要位置。变形缝的止水设计防水等级高与止水材料均选用耐久性良好的材料,但在实际工程中,大部分变形缝处存在渗漏水的情况,即原因可以从设计、施工和材料三个方面解释。
在设计中如果设计的密封止水材料的尺寸和变形缝尺寸不合理,将导致密封止水材料的伸缩率小于变形缝的长期变形量,导到外水通过接缝渗入混凝土结构内部。在施工中如果不严格按照设计施工,将容易导致止水带周围混凝土有蜂窝孔洞、止水带位置偏移,止水带焊接不严密,密封材料嵌填质量差等。如果止水材料选用了劣质产品或未选用合适的止水材料,如在高腐蚀性环境中仍选用橡胶类止水材料,均易造成止水材料的老化与腐烂,形成渗水通道。
1.2混凝土裂缝渗漏分析
混凝土为脆性材料,其抗拉强度远小于其抗压强度,当混凝土结构上拉应力超过混凝土的抗拉强度,在混凝土结构上将出现裂缝(裂缝多半为弯曲裂缝,而且拉裂缝)。根据裂缝形成原因不同,可分为温度裂缝,凝缩裂缝,干缩裂缝,碱骨料反应裂缝,超载裂缝,钢筋锈蚀裂缝,地基不均匀沉降裂缝等。根据裂缝发展深度的不同,可以分为贯穿裂缝,深层裂缝和表层裂缝。对于裂缝成因的分析应根据结构内力大小,混凝土材料性能,混凝土施工时的配合比,运营管理水平和运营环境等方面着手,一般混凝土裂缝产生的原因并非单方面的,而是由多种因素组合引起的。
1.3蓄水工程扩建加高，新老防渗体衔接处理不当漏水
蓄水工程在经过多次扩建，新老防渗体的衔接处理往往不严，造成隐患。特别是心墙高时，对原有心墙很难采取补强措施。当蓄水位抬高以后，其防渗体承受的水力梯度明显加大，增加了被击穿的危险，有的将心墙改做斜墙，使基础处理不严，造成漏水隐患。
1.4浸润线抬高使蓄水工程失稳
已建的均质蓄水工程中，常存在浸润线比设计计算的有所抬高，致使蓄水工程的下游坡面长期处于湿润状态而影响蓄水工程的稳定。浸润线的抬高多数原因是设计时没有考虑蓄水工程施工时是分层碾压的，因碾压使蓄水工程形成许多水平层面，导致水平向渗透系数大于垂直向渗透系数，产生各向异性渗流场的结果。
2.蓄水工程中漏水的防范措施
2.1混凝土渗漏治理
2.1.1变形缝渗漏防治措施
水利工程建筑物在变形缝位置出现渗漏首先考虑采用热沥青进行补灌。当补灌沥青效果不明显时,则应采用化学浆液灌浆,一般化学灌浆材料选用聚氨酯和丙凝浆液。
2.1.2裂缝渗漏防治措施
⑴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。这种方法一般适用于表面裂缝。对于裂缝渗漏量较大,但其对建筑物影响较小,可采用钻孔导渗或埋管导渗。钻孔导渗一般采用风钻在漏水裂缝位置一侧钻斜孔,穿过裂缝面,使漏水从钻孔中导出,然后封闭裂缝。埋管导渗即沿漏水裂缝在混凝土的表面凿若干上小下大的槽形,关在渗漏集中的部位埋高设引水铁管,然后用棉絮沿裂缝填塞,使漏水集中从引水铁管中排出,再采用防水快凝砂浆或快凝灰浆快速回填封闭槽口,最后把引水管封堵。
⑵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0.2mm)以及受温度变化影响的裂缝,应采用化学灌浆处理。
⑶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。
2.2化学灌浆治理渗漏
即将一定的化学材料配制成浆液，用压送设备将其灌入缝隙或孔洞中，使其扩散、凝固，从而达到防渗、堵漏、补强、加固的目的。化学灌浆材料有较好的可灌性，其胶凝时间可根据工程需要调节。有的可在瞬间固化，适用于大流量漏水、涌水的处理，有的胶凝时间长，起始粘度低，适用于混凝土细微裂缝和孔隙的渗漏处理。可供选择的化学灌浆材料有许多，常用的有水溶性聚氨酯堵漏剂、油溶性聚氨酯灌浆材料、环氧树脂、丙烯酸盐等等。由于化学灌浆可将化学浆材压入很细的混凝土孔隙中，因此可有效地保护混凝土。渗漏治理施工过程中，可根据孔隙的大小和材料的可灌性选用适当的化灌材料。水溶性聚氨酯化灌材料具有良好的亲水性，遇水中可分散、乳化进而凝固，适用于潮湿或带水部位的防渗堵漏处理。
2.3散流或集中渗漏防治措施
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渗或集中渗漏的现象。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。
2.4基础渗漏防治措施
对岩基渗漏,一般采用帷幕灌浆技术,加深加厚阻水帷幕来达到对基础防渗的目的。帷幕灌浆是将具有胶凝性的浆液或化学溶液,按照规定的配比或浓度,利用机械(或浆液自重)对之施加压力,通过钻孔、埋管或其它方法把浆液压送至岩体或其它物体(混凝土,砂、充填土等)的裂隙、孔隙或空洞内,形成一定宽度的阻水帷幕,以减少渗流量或降低扬压力的工程措施。
当漏水孔较小且水压不大时可采用直接堵漏法。先将漏水孔凿毛,并把孔壁凿成与混凝土表面接近垂直的形状。用水冲洗净槽壁,然后使用快凝止水灰浆捻成与槽直径相近的圆锥体,待灰浆开始凝固时,迅速用力堵塞于槽内,并向孔壁四周挤压使灰浆与孔壁紧密结合,封住漏水,外面再涂抹防水砂浆保护层。
2.5绕渗的防治措施
其防治措施一般为开钻孔灌浆、开挖回填和加深齿墙等。在选择处理方案之前要先了解渗漏部位和地层的水文地质条件。
2.6点漏的处理
灌浆堵漏法对于孔洞较大,水压较大且漏水量大的孔洞封堵非常适用,也可用于内部蜂窝孔隙较大,密实性差的混凝土渗漏和回填。灌浆堵漏法要先将漏水孔口凿成喇叭形,然后用快凝灰浆把灌浆嘴埋入,并封闭灌浆管四周,使漏水沿管集中排出。然后再用高强度砂浆回填至原混凝土面,必要时可以立模养护。待高强砂浆达到一定强度后,沿灌浆嘴顶灌浆。
3.结语
水利工程的施工过程中住住具有体积大的特点,因而在水利工程中施工中存在着一些安全隐患,再加上水程工程的建筑物常年处于有水环境中,出现渗漏现象是不可避免的。了解水利工程水利工程中渗漏的原因和防治措施是解决水利工程建筑物渗漏问题的关键。
