孫述彬
(安徽省水利科學(xué)研究院,安徽 蚌埠 233000)
目前我國(guó)的一些工程因?yàn)槠浣ㄔ鞎r(shí)期與年限的不同,實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中多少都存在一些隱患,如工程滲透損傷、滑坡、開(kāi)裂等。工程滲透破壞為水利工程之中最主要的安全問(wèn)題,會(huì)對(duì)于水利工程整體的質(zhì)量與使用的性能造成較大影響。防滲施工技術(shù)已在水利工程的建設(shè)之中得到廣泛應(yīng)用,而防滲施工技術(shù)處理結(jié)果的好壞將直接影響下游人民生命和財(cái)產(chǎn)的安全,所以應(yīng)該對(duì)防滲處理施工技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用予以加倍重視。
防滲墻施工技術(shù)為目前的粒狀地層施工之中最為常用的防滲施工技術(shù),它為一種垂直工程防滲施工技術(shù),可以有效地控制工程墻體的厚度,其優(yōu)點(diǎn)為安全可靠且結(jié)合緊密?;炷练罎B墻施工技術(shù)具體施工作業(yè)要依據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際試驗(yàn)結(jié)果以及具體的工程情況進(jìn)行,以節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本。
現(xiàn)代水利工程混凝土防滲墻施工技術(shù)一般應(yīng)用較廣的為鋸槽法、薄型抓斗法以及多頭深層進(jìn)行攪拌的方法,其具體施工要點(diǎn)為:
(1)鋸槽法
這種技術(shù)為用鋸槽機(jī)刀桿于先導(dǎo)孔之中,沿一定傾角方向進(jìn)行上下往復(fù)切割運(yùn)動(dòng),注意保持一定速度(0.5~0.8 m/h)把鋸槽機(jī)往前移動(dòng)來(lái)實(shí)施開(kāi)槽作業(yè),然后使用塑性混凝土來(lái)澆筑護(hù)壁,最后形成的防滲墻形寬度一般在0.2~0.3 m左右。
(2)薄型抓斗法
這種方法主要為通過(guò)薄型抓斗(斗寬是0.3 m)來(lái)進(jìn)行土槽開(kāi)挖,且用塑性砼或自凝灰漿澆筑護(hù)壁,以建造薄壁式的防滲墻。防滲墻深度一般最大是40 m。這種方法適用于粘土、砂土以及某些卵石的砂土層施工。
(3)多頭深層進(jìn)行攪拌的方法
這種方法為施工時(shí)將多頭的攪拌樁機(jī)一次多頭進(jìn)行鉆進(jìn)施工,然后將水泥漿和土體混合攪拌,令其形成土體與水泥漿的混合樁,連接它們以形成防滲墻。這種方法形成墻體水泥土滲透系數(shù)小于10 cm/s,其深度達(dá)到 22 m,抗壓強(qiáng)度大于 0.3 MPa。多適用在砂土、淤泥、粘土和粒徑<5 cm的砂礫層施工之中,它的優(yōu)點(diǎn)為造價(jià)較低、沒(méi)有泥漿污染、防滲效果好、質(zhì)量較好以及方便施工等。
(1)進(jìn)行鋸槽法施工過(guò)程中,首先就要將先導(dǎo)孔定位準(zhǔn)確,以定好角度把鋸槽機(jī)刀桿深入至先導(dǎo)孔之中,然后使鋸槽機(jī)進(jìn)行上下往復(fù)的運(yùn)動(dòng)來(lái)切割土體,其速度應(yīng)保持 0.85~1.56 m/h(其具體的速度應(yīng)該根據(jù)當(dāng)?shù)赝翆拥那闆r來(lái)決定),朝前移動(dòng)進(jìn)行開(kāi)槽。鋸槽法的施工之中常常采用正循環(huán)、反循環(huán)兩種方式把切割下來(lái)的土體運(yùn)到槽外,然后在循環(huán)過(guò)程之中向土體進(jìn)行泥漿的噴射,以形成一層泥漿護(hù)壁。隨后,在土槽中實(shí)施塑性砼的澆筑,厚度要保持于20~30 cm。現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)所用鋸槽機(jī)是由傳動(dòng)、動(dòng)力、支架、切割、起重、土循環(huán)以及電氣控制、行走地盤系統(tǒng)等部分組成,其傳動(dòng)方式一般采用液壓傳動(dòng)和機(jī)械傳動(dòng)兩種方式。
(2)對(duì)于薄型抓斗法,其主要是用小型的挖掘機(jī)來(lái)進(jìn)行施工,機(jī)械配備的寬度是 30 cm挖斗,在挖掘的過(guò)程之中,噴射的泥漿會(huì)保護(hù)土壁,坑體成型后澆筑塑性砼或自凝灰漿以形成防滲工程墻體。該法形成墻體一般最大可達(dá)到40 m,尤其在砂土與卵石含量比較高的地區(qū)應(yīng)用較廣。
(3)對(duì)于多頭深層進(jìn)行攪拌技術(shù),在防滲墻的施工中的應(yīng)用最為廣泛,該技術(shù)用多頭的深層樁機(jī)來(lái)實(shí)施一次性的多頭鉆土,鉆頭在深入土體同時(shí)進(jìn)行泥漿的噴射并進(jìn)行攪拌操作,這樣在攪拌作用下土體與泥漿就可形成水泥的土樁,在每根樁間搭接水泥土的防滲墻,此種成墻技術(shù)為目前國(guó)內(nèi)使用的各種成墻技術(shù)之中墻體的厚度最大,其墻體的厚度可達(dá)22 m,形成水泥土的滲透系數(shù)小于10 cm/s,抗壓強(qiáng)度在0.3 MPa以上。這種技術(shù)的操作十分簡(jiǎn)便,且泥漿污染較小,造價(jià)較低,應(yīng)用范圍較廣,對(duì)砂土、粘土、淤泥和沙礫等的土層均有較強(qiáng)的適用性能。
防滲施工技術(shù)處理中,灌漿的方法一般是高壓噴射、控制性灌漿以及卵礫石層的防滲帷幕灌漿等3種方法應(yīng)用較為廣泛。
這種方法指的是在高壓的水泥漿液進(jìn)行射流過(guò)程中,把被灌地層結(jié)構(gòu)進(jìn)行沖擊破壞,這樣就把水泥漿液與被灌地層的土顆粒相互融合,然后會(huì)形成起到防滲作用的壁狀固體結(jié)構(gòu)。這種技術(shù)不但造價(jià)很低,且設(shè)備高效易掌握,進(jìn)行搭接過(guò)程中其防滲的效果會(huì)變得更好。但是,這種方法要求地質(zhì)條件非常高,如果控制不好就極易發(fā)生漏噴的現(xiàn)象。
控制性灌漿為傳統(tǒng)灌漿方法的一種改進(jìn)與調(diào)整。這種方法主要在保證其質(zhì)量和效果前提之下對(duì)漿液壓力、流量和灌漿范圍進(jìn)行控制,不但節(jié)約時(shí)間且節(jié)省投資成本。
這種方法采取粘土與一小部分水泥漿液相互融合來(lái)進(jìn)行灌注施工。它與巖石之中灌漿施工不同,因?yàn)槁训[石層的灌漿比較難以形成鉆孔,故經(jīng)常采用的是套閥式、循環(huán)式鉆灌閥的跟管以及打管進(jìn)行灌漿等方法。因?yàn)槭艿降刭|(zhì)、地理環(huán)境的影響,導(dǎo)致漿液填充范圍不能很好地進(jìn)行控制,但為達(dá)到工程防滲的標(biāo)準(zhǔn),就需要用超過(guò)3排的灌漿孔。但是,實(shí)施防滲墻施工的過(guò)程中,這種方法很少用到,可把它當(dāng)作是一種進(jìn)行灌漿勘探手段,或者是作為在防滲處理之中對(duì)滲漏部位采取少量灌漿的措施來(lái)使用。
綜上所述,水利工程在除險(xiǎn)加固過(guò)程中,防滲和灌漿方法的應(yīng)用較廣泛。對(duì)于水利工程不同的特點(diǎn)應(yīng)采取不同的解決方法。應(yīng)用修筑防滲墻以及灌漿施工技術(shù),可以有效排除水利工程滲透病險(xiǎn),從而使水利工程安全性得到提高,水利工程使用周期得以延長(zhǎng)。
[1]邱云力.水利工程防滲處理施工技術(shù)探討[J].城市建設(shè)理論研究(電子版),2011,(21):42.
[2]林森.水利工程防滲處理施工技術(shù)應(yīng)用的探析[J].價(jià)值工程,2010,(29):224.
[3]孫俊峰,孫光陽(yáng).水利工程防滲處理施工技術(shù)的應(yīng)用[J].中國(guó)科技財(cái)富,2011,(3):121-122.
[4]張振剛,沈光來(lái).水利工程防滲處理施工技術(shù)綜述[J].科技致富向?qū)В?011,(6):378.