江曉舜
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水利堤防工程是一種建設(shè)工程,旨在控制水流和洪水,防止洪水泛濫,并保護(hù)周邊地區(qū)免受洪水災(zāi)害的影響。水利堤防工程通常由水壩、堤防、排水溝、水閘等設(shè)施組成,它們可以在干旱季節(jié)為周圍的農(nóng)田和城市提供水源,也可以在雨季為周圍地區(qū)提供防洪保護(hù)。水利工程是維護(hù)國家經(jīng)濟(jì)、安全和人民生命財產(chǎn)安全的重要工程之一,水利堤防是水利工程中的重要組成部分,其安全穩(wěn)定對于人民生命財產(chǎn)的保障至關(guān)重要。防滲墻是水利堤防加固工程中常用的一種技術(shù)手段,其作用是防止水土流失和滲漏,從而保證水利工程的安全穩(wěn)定。
水利堤防工程的設(shè)計需要考慮多種因素,例如河流的流量、地質(zhì)條件、水文特征和洪水歷史等。這些因素對于確保水利堤防工程的穩(wěn)定性和安全性至關(guān)重要。由于水利堤防工程對于農(nóng)業(yè)和城市的發(fā)展和生產(chǎn)至關(guān)重要。
水利堤防加固工程是指針對已有的水利堤防進(jìn)行加固和修復(fù),以增強(qiáng)其穩(wěn)定性和安全性的一種工程。這種工程通常由一系列措施和技術(shù)組成,包括土石方加固、防滲措施、浸潤線處理、基礎(chǔ)加固、降低堤面坡度等。水利堤防加固工程的實施需要在對堤防進(jìn)行全面檢測和評估的基礎(chǔ)上進(jìn)行,以確定加固工程的具體方案和措施。在進(jìn)行加固工程之前,必須先排除堤防中可能存在的缺陷和隱患,如沉降、滲漏、開裂等。土石方加固是水利堤防加固的主要方式之一,通常包括加固堤體、改善排水條件、修整堤面、加固邊坡等。防滲措施是另一個重要的加固方法。在水利堤防加固工程中,還需要對堤防基礎(chǔ)進(jìn)行加固和改進(jìn),以保證其承載能力和穩(wěn)定性[1]。降低堤面坡度可以減輕堤防所受的水壓力和外力,從而增強(qiáng)其抗洪能力和穩(wěn)定性。
第一,防滲墻技術(shù)能夠通過加裝防滲材料,如防滲膜和地下排水系統(tǒng)等,有效地防止水從堤防中滲透到地下。這樣可以避免水滲透對地下土壤的侵蝕和對工程結(jié)構(gòu)的破壞,從而保護(hù)水利工程的穩(wěn)定性和安全性。第二,由于防滲墻技術(shù)可以有效地防止水的滲透和對工程結(jié)構(gòu)的破壞,因此可以延長水利工程的使用壽命,減少維護(hù)和修復(fù)的次數(shù)和費用。第四,防滲墻技術(shù)可以通過提高加固工程的抗?jié)B性能,提高工程的質(zhì)量和可靠性。這可以避免加固工程出現(xiàn)滲漏和其他故障,從而保護(hù)水利工程的穩(wěn)定性和安全性。當(dāng)防滲工程主體得以正常發(fā)揮作用,水利工程主體質(zhì)量也會進(jìn)一步提高,這也是延長工程使用壽命的根本所在。
①防滲效果好。其防滲效果優(yōu)于其他加固措施。②施工簡便。防滲墻技術(shù)的施工相對簡便,不需要大量的機(jī)械設(shè)備和人力,可以快速完成施工[2]。③對環(huán)境影響小。防滲墻技術(shù)對環(huán)境的影響相對較小,施工過程中不會對周圍環(huán)境造成過大的干擾和污染。④適用范圍廣。防滲墻技術(shù)適用于各種類型的水利工程,如河道、水庫、防洪堤、引水渠等。⑤經(jīng)濟(jì)實。防滲墻技術(shù)相對其他加固措施來說,其施工成本相對較低,能夠在經(jīng)濟(jì)上實現(xiàn)效益最大化。⑥增強(qiáng)抗震能力。防滲墻技術(shù)在加固水利工程的同時,也能夠增強(qiáng)其抗震能力,提高工程的安全性。
2.3.1 懸掛式防滲墻。懸掛式防滲墻采用鋼筋混凝土或鋼結(jié)構(gòu)的懸掛框架,將防滲材料懸掛在框架上,形成一個具有抗?jié)B性能的隔水墻體。應(yīng)用中,懸掛式防滲墻的施工可以適應(yīng)各種復(fù)雜地質(zhì)條件,如地下水位高、土層不均勻等。同時,懸掛式防滲墻施工完成后,可以方便地進(jìn)行維護(hù)和修復(fù),避免了傳統(tǒng)防滲墻施工后難以維護(hù)的問題。需注意,懸掛式工程因其工程主體只能深入地表淺層,雖然可以適當(dāng)加長滲徑,但仍無法做到全封閉滲流。為此,為保證防滲效果,通常會設(shè)置兩道懸掛式防滲墻,從而在共同作用下,按照一定比例按分擔(dān)水頭[3]。
2.3.2 半封閉防滲墻。半封閉防滲墻是一種利用混凝土或者其他材料建造的防滲墻體,與傳統(tǒng)的全封閉防滲墻不同的是,它只在一側(cè)與地面相連,另一側(cè)則開放。應(yīng)用中,相比于全封閉防滲墻,半封閉防滲墻的施工更加方便,不需要進(jìn)行全面的封閉,可以節(jié)省施工時間和成本。半封閉防滲墻只需要在一側(cè)進(jìn)行封閉,可以節(jié)約大量材料,降低工程成本。此外,半封閉防滲墻的開放一側(cè)可以起到排水的作用,避免了全封閉防滲墻易積水、難排水的問題。
2.3.3 全封閉防滲墻。全封閉防滲墻是一種在水利工程中廣泛采用的防滲技術(shù)。它是一種完全封閉的墻體結(jié)構(gòu),可以有效地防止水的滲透,保護(hù)水利工程的穩(wěn)定性和安全性。應(yīng)用中全封閉防滲墻采用混凝土或其他材料進(jìn)行施工,具有較高的抗壓強(qiáng)度,可以承受一定的地下水壓力和土體壓力。同時,全封閉防滲墻結(jié)構(gòu)堅固,可以有效地抵抗地震的影響。此外,全封閉防滲墻適用于各種地質(zhì)條件,如地下水位高、土層不均勻等,適用于各種規(guī)模的水利工程。
該技術(shù)利用鉆機(jī)進(jìn)行開槽,然后在槽內(nèi)注入高強(qiáng)度防滲材料形成防滲墻。采用組合鉆機(jī)進(jìn)行開槽,施工速度快,能夠在較短時間內(nèi)完成大面積的防滲墻施工,提高了施工效率。而且,鉆孔開槽后,注入高強(qiáng)度防滲材料填充鉆孔中的空隙,形成一體化的防滲墻,防滲效果好,可以有效防止地下水的滲透,提高水利堤防的穩(wěn)定性和安全性。施工過程中可以通過調(diào)整鉆孔深度、寬度等參數(shù),控制防滲墻的厚度和強(qiáng)度,以滿足設(shè)計要求[4]。
結(jié)合實際建設(shè)情況,可將防滲墻組合鉆機(jī)開槽法應(yīng)用過程進(jìn)行如下總結(jié):①根據(jù)設(shè)計要求,在水利堤防的表層確定防滲墻的位置,一般選取距離堤防表面一定深度的位置。②采用組合鉆機(jī)進(jìn)行開槽,鉆孔深度一般為30-40m,寬度和深度根據(jù)設(shè)計要求而定。③清理鉆孔內(nèi)部的雜物和泥沙,確保防滲材料能夠充分填充鉆孔中的空隙。④在鉆孔中注入高強(qiáng)度防滲材料,如水泥漿、聚氨酯泡沫等,填充鉆孔中的空隙,并與鉆孔周圍的土體形成一體化的防滲墻。⑤防滲墻注入完成后,需要進(jìn)行驗收,檢查防滲墻的密實程度和防滲效果,以確保水利堤防的穩(wěn)定性和安全性。
而為保證組合鉆機(jī)開槽施工質(zhì)量,施工人員還需注意幾方面問題:一方面,鉆孔開槽時,需要注意安全措施,避免地質(zhì)災(zāi)害和施工事故的發(fā)生,保障施工人員的安全。另一方面,在施工前需要對現(xiàn)場進(jìn)行綜合勘測,了解地質(zhì)情況和施工條件,制定合理的施工方案和防滲墻設(shè)計方案,保障施工質(zhì)量和效果。
防滲墻小直徑深層攪拌樁法采用小直徑深層攪拌樁機(jī)進(jìn)行施工,將土壤和水泥混合攪拌成一定強(qiáng)度的防滲墻體,以達(dá)到防滲目的。從實際施工情況角度而言,采用小直徑深層攪拌樁機(jī)施工,施工速度快,能夠在較短時間內(nèi)完成大面積的防滲墻施工,提高了施工效率。此外,防滲墻小直徑深層攪拌樁法適用于各種地質(zhì)條件,如土、巖石等地質(zhì)環(huán)境,能夠根據(jù)不同的地質(zhì)條件選擇不同的攪拌深度和防滲材料[5]。
小直徑深層攪拌樁法的具體施工流程為:①根據(jù)實際工程情況進(jìn)行地質(zhì)勘測,確定防滲墻的位置、深度、長度等參數(shù),并進(jìn)行設(shè)計。②確定施工場地,進(jìn)行地面清理、平整、壓實等準(zhǔn)備工作。同時,準(zhǔn)備施工所需的攪拌樁機(jī)、水泥、沙子、水等材料和設(shè)備。③按照設(shè)計要求和工藝流程,在施工區(qū)域內(nèi)先進(jìn)行小直徑攪拌樁的打樁工作,然后將鉆桿慢慢下降,不斷進(jìn)行深度攪拌,形成連續(xù)的防滲墻。施工過程中,需要注意混合比例、攪拌深度、攪拌速度等參數(shù)的控制,以確保防滲墻的質(zhì)量和穩(wěn)定性。④當(dāng)防滲墻的攪拌深度達(dá)到設(shè)計要求后,攪拌樁機(jī)停止工作,待防滲墻固化后,進(jìn)行后續(xù)的加固工作。并做好工程驗收工作。
需要注意的是攪拌樁機(jī)在施工過程中會對周圍環(huán)境產(chǎn)生一定的影響,需要注意安全措施,避免地質(zhì)災(zāi)害和施工事故的發(fā)生,保障施工人員的安全。而且,在選擇攪拌樁機(jī)時,需要根據(jù)地質(zhì)條件和施工要求選取合適的機(jī)型和配套設(shè)備,以確保施工效果和質(zhì)量。
相較于傳統(tǒng)的防滲墻技術(shù),防滲墻開槽機(jī)開槽法具有施工速度快、效率高的特點。開槽機(jī)可以實現(xiàn)一次性開挖一條較深較窄的槽道,減少了人工勞動力的投入和施工周期。此外,在施工過程中,開槽機(jī)可以根據(jù)設(shè)計要求精確地控制開槽深度和坡度,確保開挖槽道的質(zhì)量和精度。防滲墻的鋪設(shè)和灌注混凝土也可以在開槽機(jī)的幫助下更為精確、快捷。
使用開槽機(jī)在堤體表層土壤上進(jìn)行開槽,通常開槽深度為1-2m,寬度根據(jù)防滲墻的寬度而定。開槽深度應(yīng)保持一致,槽壁應(yīng)平整,以保證防滲墻的質(zhì)量。開槽過程中,需要注意采取安全措施,避免損壞堤體。在開挖的槽中,鋪設(shè)鋼筋網(wǎng),并在鋼筋網(wǎng)內(nèi)部灌注混凝土,形成防滲墻?;炷凉嘧⑼瓿珊?,等待其固化,保證防滲墻的質(zhì)量。待防滲墻固化后,將挖掘出來的土壤填充回槽中,并進(jìn)行壓實,恢復(fù)原有的堤體高度。在施工完成后,需要進(jìn)行驗收和檢測,確保防滲墻的質(zhì)量和防滲效果達(dá)到設(shè)計要求。
需注意,防滲墻開槽機(jī)開槽法施工需要嚴(yán)格按照設(shè)計要求操作,避免出現(xiàn)開槽深度不足、開槽不平整、防滲墻灌注混凝土質(zhì)量差等問題,確保防滲墻的質(zhì)量和效果。
采用射水機(jī)進(jìn)行噴射混凝土,施工速度快,一次噴射的面積大,相比于其他施工方法。射水機(jī)可以控制混凝土的流量、噴射速度等參數(shù),可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整,使得噴射出來的防滲墻精度更高,厚度更均勻。此外,與其他施工方法相比,防滲墻射水法施工成本相對較低,不需要大量的人力和機(jī)械設(shè)備,也不需要大面積的開挖,同時射水機(jī)具有多次利用的特點,可以節(jié)約材料和成本。并且,防滲墻射水法適用于各種地質(zhì)條件和施工環(huán)境,可以用于各種類型的水利工程加固,如水庫、水閘、堤防等。
第一,確定防滲墻的位置和深度,根據(jù)需要設(shè)置引水井和注漿孔等設(shè)施,安裝射水機(jī)和泥漿處理設(shè)備。第二,采用挖掘機(jī)等工具開挖出防滲墻的槽道。并對挖掘的槽道進(jìn)行檢查,保證槽道的平整和垂直度。同時,在槽道兩側(cè)安裝導(dǎo)墻鋼板,確保噴射混凝土不會流失。此過程需降低槽道內(nèi)的水位,以便進(jìn)行施工。第三,啟動射水機(jī),將混凝土噴射到槽道內(nèi),形成一道防滲墻。第四,對噴射的防滲墻進(jìn)行檢查,確保其密實度和質(zhì)量符合要求。待防滲墻噴射完成后,將槽道內(nèi)的水位恢復(fù)至原來水平。在防滲墻表面覆蓋一層防護(hù)層,以保護(hù)防滲墻不被水流侵蝕。
需要注意的是,在施工過程中,應(yīng)根據(jù)具體情況調(diào)整射水機(jī)的工作狀態(tài),以確?;炷羾娚渚鶆?,并避免因施工不當(dāng)導(dǎo)致防滲墻質(zhì)量不達(dá)標(biāo)。同時,還需嚴(yán)格控制水位,以免施工過程中發(fā)生事故。
水利堤防加固工程中,防滲墻施工技術(shù)是保障水利工程安全穩(wěn)定的重要手段之一。在防滲墻施工中,應(yīng)根據(jù)實際情況選擇適合的施工方法,并嚴(yán)格遵守施工流程和注意事項,確保施工質(zhì)量和效果。各種防滲墻施工方法均有其特點和適用范圍,在實際工程中應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行選擇和組合,以達(dá)到最佳的防滲效果。在未來,隨著科技的不斷發(fā)展和創(chuàng)新,防滲墻施工技術(shù)也將不斷更新和完善,為水利工程的安全穩(wěn)定提供更為可靠的保障。