何星球
中國水電基礎(chǔ)局有限公司 天津 301700
水利工程對滿足生產(chǎn)生活用水、防洪減災(zāi)、農(nóng)田灌溉等發(fā)揮著巨大作用,也是推動經(jīng)濟社會發(fā)展和保障國家糧食安全的基礎(chǔ)設(shè)施。科技的發(fā)展與社會的進步推動了水利工程新型技術(shù)的不斷應(yīng)用,對延長工程服役年限、提高施工質(zhì)量和促進水利事業(yè)發(fā)展等具有積極作用[1]。當(dāng)前,水利工程的類型多樣且存在的問題很多,其中滲漏作為最主要、最普遍的問題,不僅對工程的正常使用造成嚴重影響,無法充分發(fā)揮水利工程的功能效應(yīng),而且對下游居民安全與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)構(gòu)成潛在威脅。
目前,在水利工程堤壩施工中最容易出現(xiàn)的危害類型包括開裂、滑坡、滲透等,在這些安全隱患中破壞性最大的當(dāng)屬滲透。滲透極具破壞性,具體表現(xiàn)形式為滲漏、管涌、流土和接觸沖刷等,滲透破壞主要分為兩種類型:①堤身填筑密度和組成物均勻度未達到標準要求而出現(xiàn)的堤身險情,如堤身部分出現(xiàn)裂縫、孔洞或壤土砂化等,當(dāng)組成堤身的壤土是粉細砂或砂壤土?xí)r,較容易發(fā)生此類險情;②堤身與堤基的接觸帶發(fā)生滲透,該部位容易發(fā)生險情的主要原因在于筑堤方法不當(dāng),在做基礎(chǔ)處理工作時,未將雜物清理干凈,導(dǎo)致組成該部位的物質(zhì)較為混雜,堤身和堤基的接觸不夠緊密。
防滲漏施工技術(shù)的應(yīng)用效果容易受到材料質(zhì)量的影響,因此,要想提高防滲技術(shù)在水利水電工程中的應(yīng)用,需要對施工材料進行控制,確保材料符合施工要求。在水利水電工程防滲設(shè)計方案確定后,根據(jù)防滲施工技術(shù)要求,應(yīng)選擇合適的加固材料,以滿足其工程防滲建設(shè)需要,確保防滲設(shè)計方案的順利實施,提高工程的防滲抗?jié)B能力。
2.2.1 復(fù)合土工膜技術(shù)
常用的土工膜包括無紡布和塑料薄膜。隨著技術(shù)的發(fā)展,聚乙烯等土工膜在水利工程中也被廣泛應(yīng)用。為提高堤壩防滲效果,還可以利用乙烯乙酸改性瀝青混凝土膜或復(fù)合土工膜。復(fù)合土工膜具有較強的延展性和防滲性,且質(zhì)地較輕,在水利工程中應(yīng)用廣泛。在施工過程中,施工單位應(yīng)根據(jù)滲漏問題的不同原因,利用針對性的復(fù)合土工膜類型。在土工膜施工時,為避免出現(xiàn)縫隙,則需要高效銜接防滲體和土工膜,提高堤壩防滲效果。但是施工中應(yīng)注意保護土工膜,以免損壞影響堤壩防滲性能[2]。
2.2.2 卵礫石層帷幕灌漿
灌漿材料的不同是普通灌漿與卵礫石帷幕灌漿技術(shù)的明顯差異,對于卵礫石層的防滲處理一般用黏土和水泥的混合漿液??紤]到卵礫石層鉆孔難度較大的實際情況,一般用套閥或打管的灌漿方式,并且灌漿孔形式可以為三排以上,由此更加顯著的發(fā)揮灌漿效果。施工過程中卵礫石地層條件很容易對帷幕灌漿技術(shù)的應(yīng)用產(chǎn)生限制,所以防滲處理中該技術(shù)的應(yīng)用極其有限。實際工程中防滲技術(shù)通常為輔助性方法,在節(jié)約材料的同時解決工程滲漏問題[3]。
2.2.3 高壓噴射灌漿
該技術(shù)可以將土體與鉆桿噴射的高壓泥漿均勻混合,利用形成的高質(zhì)量水泥防滲加固體提高其防滲水平。在高壓作用下漿液或水噴射沖擊土體,噴射過程中泥漿與土層充分混合逐漸形成凝固體,原有土壤結(jié)構(gòu)受融入泥漿作用得以改善。高壓噴射灌漿技術(shù)按照不同的噴射方式分為擺噴、旋噴、定噴等,其中定噴、擺噴和旋噴技術(shù)適用于深基坑加固防滲以及板墻防水工程。目前,旋噴灌漿技術(shù)在水利工程施工中的應(yīng)用比較廣泛,一般適用于軟塑粉土、可塑性黏土、黃土、流塑淤泥土等土層。若土層中存在雜物、水流速度過高或塊石粒徑太大,采用高壓旋噴技術(shù)時必須提前做噴射試驗,由此保證其可行性。高壓噴射技術(shù)具有施工靈活、可控性好、連接性強等特點,但施工過程中具有較高的土層要求,為保證防滲質(zhì)量要慎重使用[4]。
2.2.4 水平防滲處理技術(shù)
目前,水平防滲處理技術(shù)有臨水截滲技術(shù)、透水壓滲平臺技術(shù)和反濾溝導(dǎo)滲技術(shù)等。其中,反濾溝導(dǎo)滲技術(shù)受外界因素影響較大,特別是背水坡的滲水情況等,為了提升節(jié)水效果和提高利用率,采用這項技術(shù)時需要協(xié)調(diào)背水坡溢出點的高度情況,從而有助于提高坡面的穩(wěn)定性。透水壓滲平臺技術(shù)施工難度較大,要求施工技術(shù)人員技能較高,施工前需要對整個壩體進行觀測。在具體應(yīng)用時,需要簡化施工工程量,提升施工人員的專業(yè)技能[5]。臨水截滲技術(shù)在大多數(shù)場所的應(yīng)用改善效果均較好,特別是針對持續(xù)出現(xiàn)的滲漏問題。通過這項技術(shù)可以準確掌握堤壩整體情況,確保施工順利進行。
隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,我國在水利工程建設(shè)方面取得了明顯的進步,各項施工技術(shù)逐漸趨于成熟。但是不可否認的是,在很多水利工程的運行過程中,仍不可避免地發(fā)生滲漏透水等問題,給水利工程的安全運行帶來巨大隱患。因此,應(yīng)不斷改進和完善水利工程的防滲加固技術(shù),有效提高堤壩承受河流沖擊的能力。同時,要不斷加強對水利工程中防滲加固技術(shù)的學(xué)習(xí)和研究力度,有效發(fā)揮防滲加固技術(shù)在水利工程中的重要作用,促進我國水利工程事業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。