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(揚州大學水利與能源動力工程學院,江蘇 揚州 225100)
水利工程是一項利國利民的基礎設施建設項目,不同水利工程功能不同,有防洪防旱的,有節(jié)水灌溉的,有水力發(fā)電的。但無論是哪種功能類型的水利工程,在使用過程中一旦發(fā)生滲漏問題,就會對工程質(zhì)量造成嚴重影響,甚至還會引發(fā)嚴重的安全事故,造成較大的經(jīng)濟損失?;诖?,加強對水利工程堤防防滲漏施工技術的研究具有十分現(xiàn)實的意義。
水資源是萬物生長必須依賴的重要資源,且以自然形態(tài)存在,為人們生存、生活做出了巨大的貢獻。對于水資源的管理工作自古以來都是國家工作的重點,一旦管理出現(xiàn)紕漏,就可能導致嚴重的自然災害,對人類生活造成極大的困擾。可以說,水利工程關系到國計民生,關系到人類生存與發(fā)展。堤防是水利工程重要的組成結構,具有分流蓄水、阻擋洪水的作用,一旦其發(fā)生滲漏,就會導致嚴重的后果。采用有效的防滲漏施工技術,能夠避免滲漏情況的發(fā)生,保證水利工程質(zhì)量,促進我國水利事業(yè)健康發(fā)展。
在水利工程建設及后期使用過程中,堤防滲漏問題時有發(fā)生,對工程質(zhì)量提升造成了極大的影響。究其原因,導致水利工程堤防滲漏的因素主要體現(xiàn)在:
第一,施工因素。大多數(shù)水利工程項目建設,都能夠獲取大量的經(jīng)濟效益,但在工程施工期間,一些施工企業(yè)過度控制成本,以至于在施工材料、施工機械選擇中質(zhì)量不足,影響整體質(zhì)量,繼而引發(fā)滲漏。另外,如果施工方案本身存在缺陷,如設計考慮不夠周密,或者施工預案過于簡單,都可能導致滲水現(xiàn)象發(fā)生。另外,目前水利工程項目數(shù)量正在不斷增多,受到施工區(qū)域地理環(huán)境、成本要素以及施工隊伍水平等影響,很容易發(fā)生施工技術運用不當?shù)那闆r,對工程質(zhì)量造成制約。
第二,結構變化。在水利工程建設過程中,一些施工企業(yè)希望利用改變工程結構,為后期某項施工提供保障。但工程結構一旦發(fā)生變化,就容易導致結構錯誤,不僅無法達到預期的建設效果,也可能導致對相關結構資料不能充分調(diào)查,最終造成水利工程堤防滲水問題的出現(xiàn)。
第三,施工管理缺位。大部分水利工程項目會通過招標方式尋找施工單位,但一些施工企業(yè)在中標后,往往交給其他施工單位施工,且沒有安排專業(yè)的人員到現(xiàn)場指導工作。施工中管理不到位,不重視防滲漏施工,也沒有對施工現(xiàn)場進行妥善的檢查,以至于后續(xù)滲漏問題發(fā)生。
第四,時間因素。每項工程都有其使用年限限制,水利工程在長期使用過程中,長期受到各項荷載作用,其承受能力發(fā)生變化,容易導致滲漏問題發(fā)生。加上一些水利工程后續(xù)維修、維護工作不到位,也是滲漏出現(xiàn)的客觀原因。
防滲墻是水利工程堤防防滲露工作重要的一部分,其主要是利用混凝土防滲墻技術,利用混凝土防滲特性,提高防滲效果,在水利工程中具有較為廣泛的運用。在具體施工中,必須加強對防滲墻厚度的控制,同時提升防滲墻根基結構密實度。不同厚度的防滲墻結構,通常被稱為深厚型、淺薄型,對于不同水利工程類型、不同施工環(huán)境來說,應該具體選擇防滲墻種類。通常情況下,淺薄型防滲墻施工中,以10 ~20m 厚度為宜,特殊情況可以增加到30m;而深厚型防滲墻,其厚度為60 ~80m,特殊情況可以增加到130m。在江河堤防工程中一般選用淺薄型防滲墻;而水勢較為兇猛的大壩建設中一般選擇深厚型防滲墻。
這種防滲技術,主要是將事先配制好的漿液,在鉆孔擠壓幫助下深入巖層裂縫之中,通過材料凝結硬化作用,增強巖基的穩(wěn)定性,同時保證整體結構穩(wěn)定。當然,在施工前,必須根據(jù)具體情況配置漿液,使用前還需要檢查漿液的膠凝性、流動性,保證其滿足施工需求。
所謂的劈裂灌漿防滲施工,主要是在水利工程堤防結構裂縫灌入特定的漿液,形成縱向垂直防滲帷幕,發(fā)揮防滲作用。在防滲施工操作中,需要根據(jù)工程情況,依據(jù)堤壩軸線布孔,然后在灌漿壓力下實施劈裂處理,并及時灌漿。相對于其他防滲施工,這種技術操作簡單,且成本低。
這種防滲技術,主要是利用高壓將事先配制的漿液壓入到堤防結構內(nèi)部之中,將漿液與土質(zhì)巖石混合到一起,形成堅硬的整體,利用漿液硬化凝結效果,起到強化地基的目的,增強防滲結構物的整體穩(wěn)定性,保證防滲效果。在施工中,需要先找準位置,利用鉆孔機在特定位置鉆孔操作,然后將灌漿管噴頭插入到孔中,利用高壓將其壓入泥土層,并實施有效攪拌,使?jié){液與泥土、石塊等形成一個新的凝固體。
該防滲技術工作原理為:通過深層攪拌樁機,將水泥漿噴射到土體之中,通過有效的攪拌過程,讓水泥漿和土體混合在一塊,待其凝結后形成新的防滲墻結構。這種防滲施工技術成本相對較低,工藝施工效率高,防滲效果極佳,多用于礫石含量較少的砂礫層水利堤防工程當中,但其深度有一定限制,以15m 以內(nèi)為限。
近年來,由于水利工程項目增多,積累了大量的工程施工經(jīng)驗,防滲漏技術也取得了較大進步。但無論選擇何種防滲漏施工技術,都必須考慮管理工作,強化監(jiān)督,保證防滲漏施工工藝作用的發(fā)揮。在具體監(jiān)督過程中,應該充分調(diào)動相關人員積極性,明晰各方面的責任和權利,提高管理的科學性。另外,加強施工人員技術素養(yǎng)培養(yǎng),為防滲漏施工提高保障。同時,做好防滲施工質(zhì)量管理,安排質(zhì)量監(jiān)督員,在每項施工進行中都妥善監(jiān)督,確保每個環(huán)節(jié)的質(zhì)量,為工程整體防滲效果提供保障。
防滲施工難度較大,對施工材料的要求也相對較高。因此,在具體施工中,必須合理選擇施工材料,不僅需要保證施工原材料符合工程防滲施工需求,同時保證這些材料對水質(zhì)不會造成污染,確保這些材料在水下具有較長的使用壽命,能夠為水利工程提供持續(xù)的支撐,確保在水利工程今后使用中的防滲效果。
通過上述分析可知,水利工程作為我國基礎設施中的關鍵部分,關系到國計民生。在具體建設中,堤防防滲漏施工得到了廣泛關注。由于我國地域十分遼闊,水利工程眾多,且較為分散,數(shù)量增多為工程防滲技術積累大量經(jīng)驗,但由于種種因素存在,水利工程堤防滲漏問題也時有發(fā)生,造成大量損失,對自然環(huán)境也造成較為嚴重的破壞。因此,必須根據(jù)工程實際情況,合理地選擇防滲漏施工技術,提升工程整體的防滲漏水平,促進我國水利工程地長治久安。