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目前,在我國的水利工程施工中,壩體的滲透問題是施工技術(shù)控制中的重中之重,滲透問題不僅關(guān)乎到工程質(zhì)量的高低,同時還在很大程度上決定著下游居民生命及財產(chǎn)安全,所以筆者認(rèn)為水利工程的滲透控制問題并不僅僅是一項單純的工程技術(shù)問題,而是一個應(yīng)該引起從業(yè)人員足夠重視的社會問題,所以在水利工程的施工中,我們應(yīng)該加強對防滲處理施工技術(shù)的應(yīng)用,提高水利工程的整體質(zhì)量,保證人民群眾生命和財產(chǎn)的安全,發(fā)揮其效益。
1、水利工程施工中的防滲處理技術(shù)概述
水利工程與其他建筑物有所不同,除了對地基變形及穩(wěn)定性等常見問題有所要求外,尤其要考慮滲漏問題。由水利工程滲漏造成的損失不僅是經(jīng)濟上的,而且對工程安全影響重大。根據(jù)國內(nèi)外的諸多事故經(jīng)驗,水利工程的破壞,并不僅是其建筑自身或者地基的強度問題,大多是由于地基巖土沒有發(fā)揮抵擋水滲漏的作用。一般在水利工程的壩基與兩岸山體中產(chǎn)生滲漏主要有兩方面原因:一是水庫的蓄水形成過大水壓力;二是存在過水通道。水利工程滲透情況,與水頭高低、通道大小兩方面因素成正比例關(guān)系。經(jīng)過大量實踐表明,一般在裂縫中產(chǎn)生較大滲漏的情況,都是由于裂縫和水庫之間是內(nèi)外相通、且具備一定開度。而不與水庫及外界相通,或者已經(jīng)被填充密實的裂隙、溶洞等,不會造成過于嚴(yán)重的漏水問題。因此,在對嚴(yán)重漏水進行分析的過程中,既要查明水利工程地址巖石內(nèi)是否存在裂縫、斷層、溶蝕等問題,還要對其填充情況進行詳細(xì)的檢查與勘探,最后再盡可能將水利工程的選址定在工程地質(zhì)問題較小、滲水量少的地區(qū)。另外,很多水利工程的選址,由于地質(zhì)條件的不同,均存在不同程度的地質(zhì)缺陷,尤其是對病險水庫的處理工程中,大多數(shù)是由于地質(zhì)缺陷而造成的滲漏。水利工程的防滲處理,應(yīng)根據(jù)不同工程的實際情況而選取技術(shù),真正做到因地制宜。
2、防滲墻處理施工技術(shù)
2.1多頭深層攪拌技術(shù)
這種工藝多采取多頭深層方式,在施工過程中,攪拌機將水泥漿噴到土體中,并實現(xiàn)攪拌,讓水泥漿液和土體混合,固結(jié)成為泥土樁,并在樁與樁之間搭設(shè)成水泥土防滲墻。這種防滲墻工藝的優(yōu)點在于無污染、施工方便、成本低,適用于砂礫層、淤泥、粘土及砂土中。經(jīng)過大量實踐經(jīng)驗證明,這種多頭深層攪拌水泥形成防滲墻的方法,效果明顯,在水利工程防滲處理中應(yīng)用可靠,具有廣闊的發(fā)展前景。
2.2鋸槽法
鋸槽法主要應(yīng)用鋸槽機開展作業(yè),在施工過程中,鋸槽機的刀桿上下往復(fù)切割的同時,向前移動開槽。被切割下來的土體,可由正循環(huán)或者反循環(huán)方式的排渣系統(tǒng)排出槽外。通過泥漿護壁、澆筑塑性混凝土等方式,最終形成防滲墻體。鋸槽法的優(yōu)勢在于可連續(xù)成槽、工作效率高、墻體質(zhì)量好等。
2.3薄型抓斗技術(shù)
主要采取斗寬是0.3m的薄形抓斗挖土開槽方式,泥漿護壁,澆筑的塑性混凝土或者自凝灰漿形成薄壁防滲墻,最大成墻深度為40m。這種方式適用于砂土、粘土、卵石及沙礫含量與粒徑保持在一定范圍內(nèi)的土層中。
3、灌漿處理施工技術(shù)
3.1高壓噴射灌漿技術(shù)
高壓噴射灌漿主要采取高壓水或者高壓漿液以形成高速噴射流束,以能夠切割或者破碎土地后將水泥基質(zhì)充填其 中,形成板狀凝結(jié)體,進而提高地面的承載能力及防滲能力。在灌漿之前,應(yīng)事先準(zhǔn)備好高壓噴射灌漿的施工設(shè)備,如注漿管、高壓泵、噴嘴、流量計、空氣壓縮機等。同時準(zhǔn)備施工原料,高壓噴射灌漿的主要原料是水泥,且水泥強度至少在32.5級以上的普通水泥。在噴灌時,水灰比一般在1:1。進入施工階段后,應(yīng)在正式施工前對場地進行平整,并確定鉆機位置、排水溝開挖等準(zhǔn)備工作。當(dāng)定位鉆孔后,通過特種鉆桿在設(shè)計的孔位鉆孔,利用原漿固壁到設(shè)計的高程,設(shè)計孔位和實施孔位的偏差應(yīng)該在5cm以下。
在地面進水及試噴后,下管到一定深度,同時注意調(diào)整噴軸線的方向,呈折線性。有關(guān)高壓噴射灌漿之前的準(zhǔn)備工作,主要為了保證水泥漿的充分?jǐn)嚢瑁⒖刂茲{液比重及水泥灰等參數(shù)。在高壓噴射灌漿過程中,必須嚴(yán)格按照規(guī)范技術(shù)來操作施工,采取施工技術(shù)的參數(shù)控制灌漿質(zhì)量。當(dāng)施工結(jié)束后,應(yīng)及時拔出套管。當(dāng)完成噴射工作,由于水泥漿的固結(jié)收縮作用,可能產(chǎn)生孔口下沉現(xiàn)象,需要對已噴孔進行靜壓灌漿,直至漿面不再下沉。
3.2土壩壩體的劈裂灌漿技術(shù)
土壩壩體的劈裂式灌漿,主要應(yīng)用壩體的應(yīng)力分布規(guī)律,采取灌漿壓力,將壩體沿著軸線的方向劈裂,再灌入泥漿,形成垂直、連續(xù)的防滲泥墻,達到堵塞裂縫、修補漏洞及切斷軟弱層的作用,有效提高壩體防滲能力,同時通過泥漿、壩體之間的相互擠壓與濕陷,在壩體中形成內(nèi)部應(yīng)力的分布,有效提高壩體穩(wěn)定性。針對裂縫局部的灌漿方法,有可能是已產(chǎn)生裂縫的位置,均勻布置類似的固結(jié)灌漿孔群;對于施工質(zhì)量較差的壩體,很可能出現(xiàn)上下游貫穿的橫縫,這種情況下應(yīng)選用劈裂灌漿法。例如在我國廣東省寶樹水庫,就是利用壩體劈裂灌漿技術(shù)改善了土壩壩體的滲漏問題,效果比較顯著,灌漿后的壩體密實度有所提高,降低了滲漏系數(shù),減少壩體滲流量在70%以上。
3.3卵礫石層防滲帷幕灌漿技術(shù)
卵礫石層防滲帷幕灌漿技術(shù),主要以粘土為主料,摻加少量水泥的混合漿液進行灌注,與巖石中的灌漿技術(shù)有明顯區(qū)別。卵礫石層灌漿很難獨立鉆孔,因此多采取套閥式灌漿、打管灌漿、循環(huán)鉆孔灌漿等方法。由于受到不同地區(qū)地質(zhì)條件的限制,無法控制漿液的填充范圍,而為了獲得較高的防滲標(biāo)準(zhǔn),一般宜采取3排以上的灌漿孔。隨著我國灌漿技術(shù)的日益完善與成熟,這種方法的應(yīng)用已經(jīng)逐漸減少,多用于以灌漿作為補充勘探技術(shù)中,同時具備防滲處理功能,可準(zhǔn)確減少集中滲漏現(xiàn)象。
4、復(fù)合土工膜處理技術(shù)
復(fù)合土工膜是目前全新的工程材料,由土工膜、土工織物及土工織物三層組成,充分利用土工織物與土工膜的優(yōu)勢。復(fù)合土工膜選用聚乙烯或者聚氯乙烯的增強來改性,壓延成膜后與滌綸針刺土工布熱合而成,具有抗拉、抗撕拉強度高、抗頂破、變形模量大、延展性好、耐老化、施工簡單、成本低、防滲能力強、使用期限長等特點,是比較理想的防滲材料,給施工單位帶來較好的經(jīng)濟效益與社會效益。由于復(fù)合土工膜具有諸多優(yōu)點,目前已在隧道工程防滲、水庫加固、水利水電工程、防洪堤防等建設(shè)工程中成功運用。根據(jù)不同工程的重要性區(qū)別、施工水平等,選擇經(jīng)濟合理的土工膜種類、材料、膜厚等參數(shù)及透明度、色彩等。選擇透明度較好的土工膜,可采取雙線熱粘結(jié)構(gòu)接縫,通過肉眼檢查熔焊效果,并直接觀察膜下的滲漏水情況。
結(jié)束語
結(jié)束語
由上可見,我國水利工程中的除險加固技術(shù),大多選用傳統(tǒng)的防滲、灌漿處理技術(shù),并不斷發(fā)展新技術(shù)。針對不同水利工程的特點,可采取適當(dāng)?shù)姆椒?。其中高壓噴射灌漿技術(shù)的占地面積小、開挖量小、設(shè)備簡單、灌漿工藝成熟、對周圍建筑物影響小、成本低,在我國的應(yīng)用較廣泛。





