張迎杰 劉紅運(yùn) 楊慧然
【摘要】防止?jié)B透是水利工程在施工過程中要注意的問題,在使用的過程中遇到滲透的問題也要及時采取防滲措施,所以防滲直接關(guān)系到水利工程的質(zhì)量。在水利工程施工過程中,常用兩種防滲透施工技術(shù),即灌漿防滲法和防滲墻。本文對常用的這兩種技術(shù)進(jìn)行探討和分析,以期給水利工程施工人員進(jìn)行防滲施工時作一些參考。
【關(guān)鍵詞】水利工程;防滲技術(shù);施工;灌漿防滲法;防滲墻;探討
引言
隨著防洪減災(zāi)和農(nóng)業(yè)灌溉的需要,我國興建的水利工程越來越多。興建水利工程的時候,要注意到很多施工問題,其中防止?jié)B透是要特別注意的。水利工程在使用的過程中也會出現(xiàn)滲透的問題,不采取有效措施可能會引起災(zāi)害。所以防滲透技術(shù)對水利工程很重要,每一個水利工程施工技術(shù)人員必須要重點(diǎn)關(guān)注這個問題。目前常用的防滲透技術(shù)有兩種,即灌漿防滲法和防滲墻。下面來討論一下灌漿防滲法和防滲墻的具體技術(shù)。
一、灌漿處理法
灌漿處理法是利用液壓的方法把漿液灌注入人工開鑿的孔隙,以改善水利工程壩體的力學(xué)性質(zhì)的一種防滲透技術(shù)。按照施工技術(shù)的不同可以將灌漿處理法分為幾種,即帷幕灌漿法、噴射灌漿法、控制性灌漿法、劈裂灌漿法等。灌漿處理法的一般工序是:(1)打孔;(2)埋設(shè)灌漿嘴;(3)封縫;(4)密封檢查;(5)配制漿液;(6)灌漿;(7)封口結(jié)束;(8)灌漿質(zhì)量檢查。下面對各種灌漿處理法的技術(shù)作一介紹。
1. 帷幕灌漿法
帷幕灌漿法是一種常用的防滲透技術(shù)。在施工過程中將配制好的漿液灌入到土層的孔隙之中,漿液和泥土混合會凝固,凝固后能形成阻水,從而減少大壩的滲透。按照是否將灌漿孔深入到不透水巖層,可以將帷幕灌漿法分為封閉式灌漿法和懸掛式灌漿法。如果地質(zhì)情況比較復(fù)雜,可以采用多排孔帷幕進(jìn)行灌漿,實踐證明這樣的效果比較好。帷幕灌漿法使用的水泥應(yīng)該根據(jù)使用環(huán)境而定,一般情況可采用普通硅酸鹽水泥。如果有耐酸的要求,可用抗酸水泥。帷幕灌漿過程中的鉆孔施工,應(yīng)該打離得比較遠(yuǎn)的孔,再在這些孔之間打孔,使孔的分布越來越密。灌漿的時候可以采用全孔分段式灌漿的方法。
2. 噴射灌漿法
噴射灌漿法是指先利用打孔機(jī)進(jìn)行鉆孔,再將注漿管下放到預(yù)定的深度,然后利用高壓水泵或者高壓泥漿泵將漿液噴射進(jìn)入孔中,利用漿液的沖擊力破壞土層結(jié)構(gòu),在沖擊力、離心力和重力等各種力的綜合作用下,把漿液與土粒摻混,最后凝固形成固結(jié)體,固結(jié)體可以起到很好的防滲透作用。按照噴射形式的可以分為擺噴、旋噴和定噴等。高噴灌漿常用的材料是水泥漿,一般不用化學(xué)漿液,僅在極個別工程中使用過丙凝等化學(xué)漿液。高壓噴射灌漿的施工過程為:(1)鉆孔;(2)下置噴射管;(3)噴射提升;(4)成樁、成板或成墻。高壓噴射灌漿施工需要的設(shè)備比較簡單、工程造價比較低,對于搭接防滲的效果特別好。
3. 控制性灌漿法
控制性灌漿法是通過對灌漿的壓力,灌漿是漿液的流量進(jìn)行控制,達(dá)到優(yōu)化灌漿的目的,這種灌漿法叫控制性灌漿法??刂菩怨酀{法具有一些優(yōu)點(diǎn),比如施工比較便捷,防滲的效果也相當(dāng)不錯,也比較適用經(jīng)濟(jì),所以這種方法還是經(jīng)常用的??刂菩怨酀{施工過程中可以使用比較常規(guī)的鉆孔設(shè)備和常規(guī)的灌漿設(shè)備,所以施工相當(dāng)方便??刂菩怨酀{具有施工周期短,見效快的特點(diǎn)。控制性灌漿施工在開工后很短的時間內(nèi)就可以開始進(jìn)行抽水,這樣不影響到基坑開挖進(jìn)度。實踐證明,采用控制性灌漿技術(shù)可以大量節(jié)約工程資金。
4. 壩體劈裂灌漿
壩體劈裂灌漿利用水力具有劈裂的作用進(jìn)行灌漿。壩體劈裂灌漿要先在大壩的軸線上進(jìn)行鉆孔,然后加壓灌注漿液,漿液凝固后形成防滲墻體。沿壩體軸線劈裂灌漿后,在泥漿自身的重力以及漿液和大壩相互擠壓的作用下,凝固為和壩體緊密結(jié)合的防滲墻體,堵住滲漏,裂隙和孔洞被填充后,可提高堤壩體的整體的防滲透性質(zhì),提高壩體的變形穩(wěn)定性。
二、防滲墻
因為防滲墻的防滲效果特別好,而且結(jié)構(gòu)特別可靠,還能適應(yīng)各種各樣的地層條件,同時防滲墻的施工還比較方便,防滲墻的造價也比較低廉,所以防滲墻在水利工程中較廣泛。我國的水利工程,如果需要進(jìn)行防滲處理,肯定首選的是使用防滲墻技術(shù)。通過對防滲墻的研究和實踐,我國的防滲墻技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了國際領(lǐng)先水平。下面對常用的防滲墻技術(shù)作一個討論。
1. 深層攪拌法
深層攪拌法利用的是水泥和石灰等原料作為固化劑,施工時在地層深處邊利用深層攪拌機(jī)械進(jìn)行鉆進(jìn)邊噴射固化劑,然后利用鉆頭進(jìn)行攪拌,使固化劑與土粒混合到一塊,形成具有一定抗壓強(qiáng)度,能夠防水的的整體樁柱體。完成深層攪拌法后,要對攪拌樁的質(zhì)量進(jìn)行檢查,在水利工程中,深層攪拌法主要作用是形成復(fù)合地基,在堤壩及其地基中構(gòu)建成的防滲墻。
2. 鋸槽法
鋸槽法防滲墻技術(shù)主要適用于堤防加固工程等,由于其開槽具有連續(xù)性的特點(diǎn),因而保證了墻體的連續(xù)性,所以施工質(zhì)量比較可靠,工效較高,施工的深度范圍都比較大。所以鋸槽法防滲墻技術(shù)便于推廣與應(yīng)用。鋸槽法防滲墻的施工過程非常簡單,而且對各種地層基本都適應(yīng),黏土層、粉土層、砂層、卵礫石等都可以使用鋸槽法制作防滲墻。鋸槽法防滲墻技術(shù)在全國范圍內(nèi)的各大水利工程中已經(jīng)普遍應(yīng)用,該工法施工的防滲墻均經(jīng)受住了多次考驗。洪水的考驗 。
3. 鏈斗法
鏈斗法也是比較便捷的一種施工方法。鏈斗法的施工過程為,一邊使用鏈斗式開槽機(jī)進(jìn)行開槽取土,一邊將將開槽機(jī)上放著的排樁放置到槽孔中,同時使用泥漿護(hù)壁。鏈斗式開槽機(jī)可以開鑿出寬度為十六到五十米的槽孔,開槽的深度可達(dá)到十至十五米。鏈斗法技術(shù)適用范圍比較廣,可以適用于粘土、砂土和粒徑小于槽厚的砂礫石等地層。
4. 射水法成墻法
射水法構(gòu)建防滲墻所采用的施工設(shè)備為:造孔機(jī)(用來開槽打孔)、澆筑機(jī)(用來澆筑孔壁)、混凝土攪拌機(jī)(用來制作漿液材料)等。射水法防滲墻技術(shù)的施工過程時先利用造孔機(jī)構(gòu)造噴嘴,噴嘴噴射出高速水流來切割土層, 成型器上下運(yùn)動切割和修整孔壁,再采用泥漿護(hù)壁,同時造孔機(jī)旋轉(zhuǎn)將泥土取出。槽孔開鑿成功后,再通過澆筑機(jī)澆筑混凝土形成防滲墻。
結(jié)論:
綜上所述,水利工程中的防滲透技術(shù)很多,在工程施工過程中,要綜合考慮選用哪種施工方式,達(dá)到工效的最優(yōu)化,提高工程的防滲透質(zhì)量,確保整個工程的經(jīng)濟(jì)效益和安全性。