安東森 趙溢墨 牛子厚
(河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 河北保定 071000)
由于我國(guó)水資源豐富,水利工程事業(yè)更是發(fā)展迅速。目前,我國(guó)水利工程建設(shè)已成規(guī)模,改革開放以來,我國(guó)修建了一系列的水利工程,廣泛應(yīng)用于防洪、灌溉、發(fā)電等方面?,F(xiàn)如今水利工程對(duì)人們的生產(chǎn)生活起著至關(guān)重要的作用。然而在水利工程施工中最難處理的問題之一便是滲漏問題。滲漏問題處理不當(dāng),將嚴(yán)重影響水利工程整體的質(zhì)量,一旦發(fā)生嚴(yán)重的滲漏事故,還將威脅到人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。所以,研究防滲技術(shù)不僅對(duì)于我國(guó)水利建設(shè)事業(yè)發(fā)展具有重大意義,更利于我國(guó)的生產(chǎn)發(fā)展。
對(duì)于水利工程的建設(shè),由于其本身的工程特點(diǎn),使得在其建設(shè)過程中,除了要滿足一般工程所控制的穩(wěn)定性和抗震性等要求,還必須嚴(yán)格控制其防滲性。如出現(xiàn)滲漏情況,必須第一時(shí)間用最有效最快速的方法解決,否則可能會(huì)發(fā)生一系列難以預(yù)料的影響。造成滲漏現(xiàn)象出現(xiàn)的原因可大致分為以下幾種:①設(shè)計(jì)問題,在工程設(shè)計(jì)過程中,相關(guān)設(shè)計(jì)人員未根據(jù)工程實(shí)地水文地質(zhì)條件,設(shè)計(jì)出符合標(biāo)準(zhǔn)的工程方案,造成滲漏;②施工問題,施工人員沒有盡到責(zé)任,如選用劣質(zhì)材料、施工過程不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?,都?huì)造成滲漏;③使用維護(hù)問題,在水利工程正常使用過程中運(yùn)用不當(dāng)和未及時(shí)正確維護(hù)也會(huì)造成滲漏問題的發(fā)生。隨著科技的發(fā)展,防滲處理技術(shù)也在不斷的改革創(chuàng)新。目前,水利工程的防滲處理技術(shù)主要有灌漿處理和防滲墻兩種。
高壓噴射灌漿是指用高壓噴射設(shè)備通過管道將拌合好的水泥漿液噴射到土體中,水泥漿液于土體混合形成一道防滲體。其防滲機(jī)理主要是利用高壓噴流的沖擊作用,破壞土體原有結(jié)構(gòu),并摻入適當(dāng)比例的水泥與土混合,通過拌和作用水泥和土混合液重新排列,膠結(jié)凝固后形成一道致密復(fù)合體。這種復(fù)合體能有效加固水利工程,阻止水流透過。高壓噴射灌漿技術(shù)具有施工管理方便,設(shè)備簡(jiǎn)單,材料來源廣泛且價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。高壓噴射灌漿不僅應(yīng)用于水利工程的防滲,還廣泛應(yīng)用在地基處理中,是一種較為成熟的處理技術(shù)。
由于水利工程建設(shè)位置的特點(diǎn),在建設(shè)過程中常常會(huì)遇到卵礫石層這種不利地質(zhì)。卵礫石質(zhì)地堅(jiān)硬,不易鉆孔,所以經(jīng)常采用帷幕灌漿的方式進(jìn)行處理。然卵礫石經(jīng)過長(zhǎng)期水的沖刷和自身的相互滾動(dòng),其形狀圓潤(rùn),表面光滑,不利于與漿液可靠粘結(jié)。所以對(duì)于卵礫石的灌漿要求用質(zhì)量高,粘結(jié)性好的水泥漿,以保證施工的可靠性。這是有諸多限制條件,使得這種防滲技術(shù)應(yīng)用受限,一般只作為輔助處理。
相比于前兩種灌漿技術(shù),土壩壩體噼裂式灌漿主要在壩體灌漿,解決壩體的滲漏問題。其原理是在將水泥漿液加壓灌入到以沿壩體設(shè)好的孔中,形成連續(xù)的防滲加固體。值得注意的是在壩體布孔時(shí)要注意壩體內(nèi)部的應(yīng)力分布規(guī)律,不可盲目設(shè)孔。該灌漿方式還有一重要特點(diǎn)是可結(jié)合壩體實(shí)際情況和裂縫開展特點(diǎn),有目的的對(duì)壩體灌漿。裂縫局部開展,則可針對(duì)此部分局部灌漿,而當(dāng)壩體裂縫開展較多,分布較廣時(shí),則可全線灌漿。土壩壩體噼裂灌漿技術(shù)使壩體更加致密,能有效防止?jié)B漏。
射水防滲墻技術(shù)主要是利用高速水流切割作用形成槽孔。其主要設(shè)備有造孔設(shè)備、成型設(shè)備、澆筑設(shè)備。施工過程主要分三步:第一步,通過造孔設(shè)備加壓水體噴出的高速水流切割土體;第二步,利用成型設(shè)備反復(fù)運(yùn)動(dòng),不斷修整槽壁,使其足夠光滑平整,同時(shí)注意在修整時(shí)用泥漿護(hù)槽;第三步,使用澆筑設(shè)備在修整好的槽孔內(nèi)澆筑混凝土成墻。用該方法可修筑厚度達(dá)22~45cm,深達(dá)30cm的防滲墻,其適用于砂土、砂礫石及黏土地層。
薄型抓斗成墻是使用薄型抓斗設(shè)備開槽,同上述射水防滲墻技術(shù)一樣,需要泥漿護(hù)壁,混凝土澆筑。其抓斗的寬度一般為30cm,最大成墻深度可達(dá)40m,施工中可根據(jù)實(shí)際調(diào)整設(shè)置。薄型抓斗法主要用于粘土、砂土及卵礫石含量較低的土層。應(yīng)用薄型抓斗澆筑防滲墻具有施工簡(jiǎn)單,墻體穩(wěn)定可靠,適用范圍廣,價(jià)格較為低廉等優(yōu)點(diǎn)。
鋸槽防滲墻技術(shù)顧名思義是利用施工設(shè)備像鋸子一樣對(duì)土體反復(fù)切割,使之成槽狀。在施工時(shí),要注意調(diào)整刀桿的切割角度,并嚴(yán)格控制運(yùn)動(dòng)速度(一般在0.80~1.55m/h),以保證形成符合標(biāo)準(zhǔn)的鋸槽。一般應(yīng)用鋸槽法可澆筑出0.2~0.5m寬,深度達(dá)40m的防滲墻。鋸槽防滲墻能夠有效提升壩體的防滲能力,使防滲墻與壩體緊密結(jié)合,提高水利工程的整體質(zhì)量。
鏈斗法主要是利用鏈斗開槽機(jī)(一般鏈斗斜臥于槽中,但也有直立式的)開挖溝槽,同時(shí)插入排樁,然后澆筑混凝土。其開挖槽厚在16~50cm,深度可達(dá)15m。該法適用于砂土層和含不超過30%粒徑小于槽厚的砂礫石層。
通過本文的整理和分析,可以了解到不同的防滲處理技術(shù)有其各自的特點(diǎn)和適用范圍。在水利工程施工中要根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際水文地質(zhì)條件選擇合理的防滲處理技術(shù),以達(dá)質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)的最優(yōu)。在今后水利工程的發(fā)展中,要重視防滲技術(shù)的創(chuàng)新研究,優(yōu)化現(xiàn)有的防滲處理方法,發(fā)明創(chuàng)造適用范圍更廣,效果更加優(yōu)良的防滲技術(shù)。同時(shí),要加強(qiáng)設(shè)計(jì)和施工人員防滲處理重視程度,嚴(yán)謹(jǐn)設(shè)計(jì),標(biāo)準(zhǔn)施工,最大可能的防止?jié)B漏問題的發(fā)生。
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[2]雷霖.關(guān)于水利工程施工中防滲技術(shù)的應(yīng)用分析[J].農(nóng)村經(jīng)濟(jì)與科技,2016,27(18):60~63.