摘要:伴隨我國城市化進程的深入推進,各種基礎設施不斷完善,現代水利水電施工過程中各種各樣的質量問題也凸顯出來,如果發(fā)現不及時或者處置不當,就可能會影響整個項目的建設質量和安全。對于水利水電樞紐工程而言,滲透問題是目前面臨的主要的質量問題,因此必須采取有效措施積極防治,才能保證施工質量全面提升。本文對水利水電樞紐工程滲透問題進行了全面論述,并結合多年的從業(yè)經驗提出了針對性防治措施,僅供參考。
關鍵詞:水利水電;樞紐工程;滲透;防治措施
隨著社會的發(fā)展和基礎設施建設項目的不斷擴大,作為我們國家重要的基礎設施建設項目——水利水電樞紐工程數量欲來越多,分布越來越廣泛,在防洪減災方面發(fā)揮重要的作用,并且還能為農業(yè)灌溉生產和人民生活用水以及工業(yè)用水提供水源。但是隨著項目的擴大和日益增多,在整個過程中也會遇到一些質量問題,比如滲透問題等,這些問題對水利水電行業(yè)的質量產生嚴重的制約影響,所以必須高度重視,才能從根本上杜絕問題的存在。
1、水利水單樞紐工程存在的主要問題
一是防洪標準達不到現行有關規(guī)范要求;二是壩體、壩基多有滲漏、滲透破壞等;三是工程建筑物老化失修。這些病險不僅造成水利水電樞紐工程不能正常運行,不能充分發(fā)揮其效益,而且還嚴重威脅到下游人民生命財產的安全,因此急需進行除險加固處理。在上述問題中,滲透問題是最重要的最嚴重的問題,它包括地基滲透和壩體滲透。應根據不同的壩型、壩基和病因情況,采取不同的處理方法。目前常用的是防滲墻和灌漿處理方式,下面進行分別論述。
2、防滲墻類型及其特點
防滲墻在當前水利水電工程施工的過程中是重要組成部分,是保證施工質量和控制措施的關鍵因素和管理控制措施。防滲墻一般要求墻體厚度小、滲透系數低、柔性強、耐久性好及單位面積造價低。在當前混凝土技術措施和防滲施工措施和管理應用是當前建筑工程施工的主要應用和控制方法。防滲墻施工有多頭深層攪拌水泥土、鋸槽法、鏈斗法、薄型抓斗、射水法和倒掛井法等成墻工藝。
2.1多頭深層攪拌水泥土成墻工藝。主要是指多頭深層攪拌樁機一次多頭鉆進,把水泥漿噴入土體并攪拌,使土體與水泥漿液混合固結成一組水泥土樁,樁與樁搭接形成水泥土防滲墻,目前最大成墻深度為22m,水泥土滲透系數0.3MPa。該工藝的特點優(yōu)勢是施工簡便、無泥漿污染、造價較低,適用于粘土、砂土、淤泥和砂礫層。實踐證明,多頭深層攪拌水泥土防滲墻防滲效果明顯,在地下防滲工程中質量可靠,投資最經濟、最有效,具有一定發(fā)展前景。
2.2鋸槽法成墻工藝。主要是指在先導孔中,鋸槽機的刀桿以一定的傾角一邊作上下往復切割運動,一邊根據地層狀況以0.8-1.5m/h的速度向前移動開槽;被鋸切割下來的土體可由反循環(huán)或正循環(huán)方式的排渣系統(tǒng)排出槽外,并采用泥漿護壁。澆筑塑性混凝土,形成寬度為0.2-0.3m的防滲墻體。鋸槽機由行走底盤、動力及傳動系統(tǒng)、刀桿及支架加壓系統(tǒng)、排渣系統(tǒng)、起重設施及電氣控制系統(tǒng)組成;傳動方式有機械式與液壓式兩種。以不同規(guī)格的刀桿進行組合,開槽寬度可達0.2-0.5m、深度達到40m。鋸槽法的優(yōu)勢在于它是連續(xù)成槽、工效高、墻體連續(xù)、質量好,并且成墻深,適應于粘土、砂土和卵石粒徑小于100mm的砂礫石地層;還可以采用自凝灰漿、固化灰漿形成不同強度和抗?jié)B指標的防滲墻。
2.3鏈斗法成墻工藝。主要是指由鏈斗式開槽機排樁上的旋轉鏈斗取土,同時將斜放的排樁下放到成墻深度,開槽機前進開挖溝槽,并采用泥漿護壁,其澆筑混凝土方法類似鋸槽法。鏈斗式開槽機的開槽寬度為16-50cm,深度可達10-15m.適應于粘土、砂土和粒徑小于槽厚的、含量小于30%的砂礫石地層。
2.4薄型抓斗成墻工藝。主要是指采用斗寬為0.3m的薄型抓斗挖土開槽,泥漿護壁,澆筑塑性混凝土或用自凝灰漿形成薄壁防滲墻,最大成墻深度可達40m。適用于粘土、砂土及卵石和砂礫的含量與粒徑在一定范圍內的土層。
3、灌漿類型及其特點
土石壩壩體、壩基防滲處理中灌漿方法主要有均質土壩及寬心墻壩的壩體劈裂灌漿、高壓噴射灌漿、壩基卵礫石層防滲帷幕灌漿等。
(一)土壩壩體劈裂灌漿土壩壩體。劈裂式灌漿是運用壩體應力分布規(guī)律,用一定的灌漿壓力,將壩體沿壩軸線方向劈裂,同時灌注合適的泥漿,形成鉛直連續(xù)的防滲泥墻,從而堵塞漏洞、裂縫或切斷軟弱層,提高壩體的防滲能力,并通過漿、壩互壓和濕陷,使壩體內部應力重分布,提高壩體變形穩(wěn)定性。針對裂縫的局部灌漿,在可能有裂縫的區(qū)域,均勻布置類似固結灌漿的灌漿孔群;對壩體施工質量差,甚至出現上下游貫通的橫縫,一般應做全線的劈裂灌漿。
(二)高壓噴射灌漿。高壓噴射灌漿防滲是借助于高壓水泥漿液射流沖擊破壞被灌地層結構,使水泥漿液與被灌地層土顆粒摻混,形成壁狀固結體而起防滲作用。根據被灌地層結構和防滲要求不同,又分為定噴、擺噴和旋噴。高壓噴射灌漿防滲處理的優(yōu)點是:設備簡單、工效高、料源廣、造價低,搭接防滲的效果好。缺點是:機具較多、對地質條件的要求較高,控制不好易在較大顆粒背后形成漏噴現象。
(三)卵礫石層防滲帷幕灌漿。卵礫石層的防滲帷幕灌漿大都采用粘土為主加少量水泥的混合漿液進行灌注,不同于在巖石中灌漿。卵礫石層灌漿難以形成自立的鉆孔,故常采用套閥式灌漿、循環(huán)鉆灌閥跟管灌漿、打管灌漿的方法。因受地質條件的限制,不能有效控制漿液的填充范圍,為達到相對較高的防滲標準,常需采用3排以上的灌漿孔。隨著防滲墻技術的日益成熟,目前較少采用該方法,僅用于當灌漿作為補充勘探的手段,同時兼顧防滲處理,可以更加準確地針對發(fā)生集中滲漏的地點,通過少量的灌漿使問題得到解決的情況下。
(四)控制性灌漿??刂菩怨酀{是近年來提出的一種改進型灌漿工藝,是對傳統(tǒng)灌漿工藝的一種調整,通過控制漿液壓力和流量,在保證質量和效果的前提下,有效控制灌漿范圍,節(jié)約時間和投資。
綜上所述,作為我國當前水利工程建設項目的重要組成部分——水利水電樞紐工程要高度重視其滲透問題,并采取防滲、灌漿技術進行有效處理才能從源頭上杜絕滲透問題的發(fā)生和蔓延,進而為整個水利水電建設項目的質量和安全保駕護航。
參考文獻:
[1]丁一楠,徐野. 水利水電樞紐工程滲透問題的防治技術[J]. 黑龍江科技信息,2015,(20):189.
[2]王廣通. 水利水電樞紐工程滲透問題的防治[J]. 民營科技,2015,(03):124.
[3]隋杰,高喜波. 水利水電樞紐工程滲透問題防治措施[J]. 科技創(chuàng)新與應用,2014,(13):172.
[4]郭文秀. 水利水電樞紐工程滲透問題防治措施[J]. 科技創(chuàng)業(yè)家,2012,(22):26.