丁紅 , 卞曉燕 ,卞延群
(1.山東省濟(jì)寧市兗州區(qū)新兗鎮(zhèn)水利站, 山東 濟(jì)寧 272100;2.山東省濟(jì)寧市兗州區(qū)水務(wù)局, 山東 濟(jì)寧 272100;3.山東省濟(jì)寧市兗州區(qū)大安鎮(zhèn)人民政府, 山東 濟(jì)寧 272100)
滲水問題是水利工程建設(shè)和使用中最常見的質(zhì)量問題之一。造成水利工程滲水的原因很多,主要包括設(shè)計(jì)、施工工藝、材料和管理等[1]。水利工程建設(shè)中,防滲墻的施工是一個(gè)重要環(huán)節(jié)。做好防滲工作是保證水利工程建設(shè)質(zhì)量的關(guān)鍵。水利工程必須具較強(qiáng)的抗?jié)B能力。當(dāng)水利工程存在滲漏問題時(shí),應(yīng)選擇科學(xué)有效的施工方法進(jìn)行處理。因此,防滲處理施工技術(shù)在水利工程建設(shè)中具有非常重要的作用。
水利工程是一項(xiàng)非常復(fù)雜和高度系統(tǒng)化的工程,涉及的建設(shè)單位和專業(yè)領(lǐng)域相對(duì)較多。為保證工程進(jìn)度,經(jīng)常需要多個(gè)分項(xiàng)工程同步進(jìn)行。由于不同分項(xiàng)工程的施工標(biāo)準(zhǔn)不同,防滲施工技術(shù)的應(yīng)用難以形成統(tǒng)一的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),相關(guān)施工階段的銜接也容易出現(xiàn)質(zhì)量問題,導(dǎo)致水利工程的防滲能力不足。施工過程中如果不充分研究、分析地質(zhì)和土壤條件,所選擇的防滲施工技術(shù)將無(wú)法適應(yīng)實(shí)際情況;施工時(shí)未能嚴(yán)格按照規(guī)范和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,都會(huì)造成滲漏問題,影響水利工程的安全穩(wěn)定性。
在水利工程施工過程中,施工單位如果不能控制現(xiàn)有施工材料的質(zhì)量和施工技術(shù)的水平,則會(huì)導(dǎo)致工程結(jié)構(gòu)在施工過程中發(fā)生改變,例如,連接部位出現(xiàn)裂縫,將會(huì)造成大量滲水。在水利工程的運(yùn)行過程中,維修保養(yǎng)不到位、不及時(shí)處理小裂縫等原因,也會(huì)造成水利工程內(nèi)部結(jié)構(gòu)的改變,造成滲漏問題。
高壓噴射灌漿技術(shù)是指利用高壓將水泥漿液噴入灌漿層,使水泥與灌漿層中的土粒相混合,最終形成固化壁,改善結(jié)構(gòu)的防滲性能。根據(jù)待注漿結(jié)構(gòu)和防滲處理要求的不同,可選用旋轉(zhuǎn)噴射灌漿技術(shù)、固定噴射灌漿技術(shù)和振動(dòng)噴射灌漿技術(shù)。采用高壓注漿技術(shù)可保證防滲處理的施工效果,提高工作效率,降低工程造價(jià)。高壓注漿所需設(shè)備簡(jiǎn)單,材料來源廣泛,但高壓噴射灌漿技術(shù)對(duì)施工場(chǎng)地的地質(zhì)條件要求較高[2]。
土壩劈裂灌漿技術(shù)是我國(guó)近年來研究成功的處理病險(xiǎn)堤壩經(jīng)濟(jì)而有效的一項(xiàng)新技術(shù)。對(duì)土石壩采用分體注漿技術(shù),可有效地切斷薄弱層,防止裂縫的形成,提高壩體的穩(wěn)定性及防滲能力。該技術(shù)適用于壩高50 m以內(nèi)的均質(zhì)壩和寬心墻壩。對(duì)于壩高50 m以上的均質(zhì)壩和寬心墻壩以及窄心墻壩要經(jīng)過充分論證后確定。
水利工程防滲墻施工是在施工中采用專門的機(jī)械和工具挖槽或鉆出圓形的孔洞,在孔洞內(nèi)安裝預(yù)制混凝土部件或澆筑材料進(jìn)行防滲處理,形成地下墻。水利工程防滲墻施工可節(jié)約工程成本。
射水成墻施工前需要準(zhǔn)備混凝土攪拌機(jī)、鉆機(jī)、澆筑機(jī)等。其具體施工流程如圖1所示。該施工技術(shù)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益較為突出,在實(shí)際工程中得到了廣泛的應(yīng)用。
圖1 射水成墻施工流程圖
鋸槽法成墻施工技術(shù)必須保證開槽機(jī)的刀桿在一定的傾斜條件下,重復(fù)地進(jìn)行切削運(yùn)動(dòng),且切削方向?yàn)榍昂?、上下。切削速度取決于具體的土質(zhì)[3]。切削速度應(yīng)為0.8~1.5 m/h。同時(shí),需要周期性地清除切割下的土壤,并通過注入塑性混凝土形成防滲墻,其寬度在0.2~0.3 m。開槽機(jī)的最大穿透深度為40 m,最大穿透寬度為0.2~0.5 m。其主要由機(jī)械式齒輪和液壓傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成。鋸槽法最大的優(yōu)點(diǎn)是它的實(shí)際工作效率高且具有連續(xù)性。
多頭深層攪拌水泥土成墻技術(shù)將傳統(tǒng)的深層攪拌工法進(jìn)行改良形成的一種專門用于防滲墻施工的方法。該施工技術(shù)既能節(jié)約工程費(fèi)用,又不污染環(huán)境,適用于礫石、砂土和黏土層等地質(zhì)條件。多年的實(shí)踐證明,多頭深層攪拌混凝土防滲墻質(zhì)量可靠且經(jīng)濟(jì)效益顯著,防滲處理效果良好,具有很高的推廣價(jià)值。
薄型抓斗成墻技術(shù)適用于填土層、砂層和礫石層等。該防滲技術(shù)具有防滲效果好,成本低,施工簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。采用薄型抓斗成墻技術(shù)施工時(shí),可將防滲墻劃分為幾個(gè)槽段,分期挖槽、澆筑混凝土,采用跳孔法進(jìn)行施工。
混凝土防滲墻施工時(shí)需要設(shè)置導(dǎo)向槽。導(dǎo)向槽沿防滲墻軸線設(shè)在槽孔上方,用以控制造孔方向,支撐上部孔壁,其凈寬一般等于或略大于防滲墻的設(shè)計(jì)厚度80~60 mm,高度以1.5~2.0 m為宜。基礎(chǔ)開挖期間,先用全站儀對(duì)管道進(jìn)行定位和放置,找出防滲墻的中心線,用石灰在中心線的一側(cè)繪制導(dǎo)槽的坡頂和腳趾線,然后在導(dǎo)槽的頂部繪制挖掘設(shè)備。只有基礎(chǔ)槽完工后,方可切割斜坡。混凝土澆筑前,必須對(duì)松散的地面進(jìn)行加固,以確保導(dǎo)槽的穩(wěn)定性。導(dǎo)槽的設(shè)計(jì)過程必須符合下列技術(shù)要求:(1)導(dǎo)槽必須與隔板中心線平行,偏差應(yīng)小于或等于1 cm;(2)導(dǎo)槽上部高度的總偏差不能大于1 cm;(3)在施工完成且混凝土強(qiáng)度達(dá)到一定水平后,導(dǎo)槽間凈距應(yīng)不大于15 mm。
水利工程的防滲效果直接影響著整個(gè)工程的施工質(zhì)量。防漏處理效果是衡量工程是否符合水利工程施工標(biāo)準(zhǔn)的重要指標(biāo)。實(shí)際工程中,應(yīng)提高水利工程的防滲能力,改善工程質(zhì)量,進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)水利事業(yè)的發(fā)展。