丁振剛
(東港市水資源服務(wù)中心,遼寧東港 118300)
農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展離不開水資源的供給,因此,農(nóng)田水利工程建設(shè)發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。在農(nóng)田水利工程的建設(shè)實(shí)施過程中,堤壩防滲技術(shù)水平直接關(guān)系到水利工程建設(shè)質(zhì)量。而在堤壩防滲施工中科學(xué)合理地運(yùn)用灌漿技術(shù),則會(huì)顯著提升堤壩防滲效果,從整體上提升工程質(zhì)量。
堤壩滲漏是農(nóng)業(yè)水利工程中的常見問題。堤壩滲漏會(huì)破壞正常的農(nóng)業(yè)灌溉工作,同時(shí),堤壩發(fā)生長(zhǎng)時(shí)間的滲漏也會(huì)在一定程度上影響堤壩的牢固性,進(jìn)而對(duì)周圍群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全造成安全隱患。通常情況下,造成堤壩滲漏的原因主要有以下3 方面:1)堤壩在建設(shè)過程中施工不到位,不能達(dá)到堤壩的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)[1];2)堤壩的地基周圍本身含水量較大,地基在長(zhǎng)時(shí)間的浸泡下逐漸發(fā)生松軟,使其在雨季較易發(fā)生塌陷;3)堤壩與地基的結(jié)合位置處理不當(dāng),使得兩者之間彌合不實(shí)。對(duì)此,農(nóng)業(yè)水利工程堤壩防滲施工需要從滲漏的根本原因著手,注重防滲施工的工程質(zhì)量,從根本上解決堤壩滲漏的問題。
灌漿技術(shù)是農(nóng)業(yè)水利工程堤壩防滲施工中比較常見的防滲技術(shù)。灌漿技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中會(huì)涉及不同類型的建筑材料,如水泥、黏土、化學(xué)聚合物等。同時(shí),施工過程具有一定的專業(yè)性、復(fù)雜性和綜合性,且需要結(jié)合工程實(shí)際情況開展實(shí)施。一般情況下,灌漿技術(shù)的施工工藝大致包含鉆孔沖洗、水壓試驗(yàn)、灌漿等。
鉆孔施工需要借助一定的機(jī)械設(shè)備,常用的有旋挖鉆機(jī)、硬質(zhì)合金鉆頭、金剛石鉆頭等。對(duì)于鉆工工藝,鉆頭的選擇至關(guān)重要,應(yīng)與施工流程相吻合。同時(shí),在注漿鉆進(jìn)過程中,需要重點(diǎn)控制注漿孔的垂直度,這樣能夠使得井壁厚度和力度都更加均勻[2]。此外,在鉆孔作業(yè)過程中,還需合理控制鉆進(jìn)速度,并確保鉆進(jìn)速度的穩(wěn)定性,在鉆孔的同時(shí)注意觀察鉆孔質(zhì)量。通常情況下,鉆井的深度大約控制在10 cm 左右。
鉆孔實(shí)際施工過程中,不可避免會(huì)產(chǎn)生一定的殘余物,如巖石粉等。這就需要對(duì)這些殘余物進(jìn)行必要的清洗去除,以免影響鉆漿作業(yè)質(zhì)量。因此,在鉆孔完畢后,需要重點(diǎn)對(duì)孔洞和巖石的裂縫進(jìn)行清理,常用的清洗方法有壓力水沖洗法。整個(gè)沖洗流程需要嚴(yán)格按照洗孔的順序來執(zhí)行,然后再對(duì)巖石裂縫進(jìn)行沖洗[3]。在沖洗作業(yè)中,如果沖洗方法不當(dāng),很有可能會(huì)造成松散巖層裂縫和拉伸變形等異常問題,因此,需結(jié)合工程實(shí)際情況,選用合適的化學(xué)物質(zhì)加入到?jīng)_洗結(jié)構(gòu)中,在提升沖洗效率的同時(shí)保證沖洗質(zhì)量。
壓水試驗(yàn)是灌漿技術(shù)中的重要性能測(cè)試。壓水試驗(yàn)結(jié)果能夠?yàn)楣こ淌┕そㄔO(shè)提供重要的參考依據(jù),并在此基礎(chǔ)上,對(duì)后續(xù)施工內(nèi)容制定切實(shí)有效的施工方案,保證各個(gè)施工環(huán)節(jié)能夠平穩(wěn)有序的順利開展。對(duì)此,壓水試驗(yàn)應(yīng)最大程度上保證試驗(yàn)結(jié)果的精準(zhǔn)高效。在整個(gè)壓水試驗(yàn)中,其關(guān)鍵點(diǎn)在于對(duì)巖層單位吸水率進(jìn)行測(cè)定,然后依此為依據(jù),對(duì)巖層的滲透性進(jìn)行合理的把控,確保鉆孔施工中巖層性能能夠滿足實(shí)際工程要求。
灌漿一般包含兩種灌漿形式:純壓力灌漿和循環(huán)灌漿。灌漿材料一般是指水泥和黏土等建筑材料。純壓力灌漿主要是指將預(yù)制漿體通過1根注漿管壓入到鉆孔中,在自然壓力的作用下使?jié){體逐步擴(kuò)散到地層的間隔中,使其充滿在整個(gè)巖層的空隙中。循環(huán)灌漿則是在純壓力灌漿基礎(chǔ)上,利用料漿管灌入到料漿混合缸,使料漿進(jìn)一步得到混合。循環(huán)灌漿工序中包含了多次的灌漿和反灌漿操作,使得漿體呈現(xiàn)一種循環(huán)流暢的狀態(tài),其根本目的在于確保巖層整體吸水能力穩(wěn)定[4]。在灌漿過程中,需要重點(diǎn)關(guān)注灌漿壓力。這是因?yàn)楣酀{壓力能夠直接影響注漿固結(jié)的質(zhì)量及孔壁的防滲性能,同時(shí),灌漿壓力能夠有效控制漿料的滲透擴(kuò)散半徑,將漿料中過多的水分分離出去,以提升漿料自身的固結(jié)密度。當(dāng)然,灌漿壓力需要控制在合理范圍內(nèi),切不可過大,否則會(huì)造成孔壁發(fā)生裂縫等問題。
劈裂式灌漿技術(shù)是通過對(duì)堤壩進(jìn)行加固來預(yù)防堤壩的滲漏問題。其施工操作為,根據(jù)堤身的彎曲度和豎直度對(duì)堤壩鉆孔進(jìn)行布孔方式的設(shè)計(jì),如梅花式或者直線式,然后按照既定的設(shè)計(jì)對(duì)堤壩進(jìn)行鉆孔。鉆孔完成后開始灌漿。灌漿則是從孔底開始,借助漿液所產(chǎn)生的壓力來將堤身進(jìn)行劈裂,而漿體則會(huì)在其表面逐漸凝結(jié)形成一層有效保護(hù)層,以有效防止堤壩滲漏。在灌漿過程中要注意堅(jiān)持少量多次的灌漿原則。
速凝式灌漿技術(shù)一般主要應(yīng)用在堤壩發(fā)生嚴(yán)重滲漏的情況下,對(duì)堤壩進(jìn)行快速修復(fù)。其施工操作需要對(duì)管涌的實(shí)際位置進(jìn)行判斷,以進(jìn)行針對(duì)性的鉆孔工作。鉆孔完成后,向孔中注射膨脹劑,并在與水的相互作用下使膨脹劑發(fā)生膨脹[5]。然后再向孔中灌入速凝式水泥,這樣管涌的阻力就會(huì)顯著增加,降低水流的流速,在一定程度上阻止泥漿的流出。再加上水泥材料是速凝式的,泥漿在很短的時(shí)間內(nèi)就會(huì)凝固來堵塞管涌,避免堤身的滲漏。
高壓填充式灌漿技術(shù)是堤基灌漿中比較常見的一種灌漿技術(shù)。先是結(jié)合堤身的實(shí)際情況在指定位置進(jìn)行鉆孔,其孔距與鉆孔深度都需要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)參數(shù)來執(zhí)行,然后采用套管放置到鉆孔中,一直達(dá)到填土層,灌入泥漿采用自上而下的方式,這種施工方式下堤身是干燥的。隨著灌漿工序的進(jìn)行,需要同步將套管逐步提升,直至灌滿,用黃泥漿將孔口密封,實(shí)現(xiàn)對(duì)堤壩的加固。
灌漿加固技術(shù)能夠?qū)误w和壩身進(jìn)行有效加固。這種灌漿技術(shù)的應(yīng)用首先需要找到堤壩滲漏的具體位置和滲漏原因。接下來借助漿管進(jìn)行泥漿的灌入,并進(jìn)行勾縫處理,提高堤壩自身的防滲性能。
劈裂式灌漿技術(shù)是一種常用的堤壩防滲施工技術(shù),具有一定的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。1)劈裂式灌漿技術(shù)是在堤壩軸線方向上形成垂直連續(xù)的漿體帷幕,能夠顯著提升堤壩的防滲性能。對(duì)于堤壩中存在的局部隆起、冒漿、滑坡等問題具有明顯的處理效果。2)劈裂式灌漿在灌漿過程中能夠?qū)Φ虊沃械难ǘ?、裂縫、縫隙等進(jìn)行全面的填充,大大減少了堤壩中存在的縫隙,使得堤壩自身的密實(shí)度顯著增加[6]。3)經(jīng)過實(shí)際施工實(shí)踐可以了解到,劈裂式灌漿技術(shù)的整體造價(jià)相對(duì)較低,其經(jīng)濟(jì)效益顯著。4)劈裂式灌漿技術(shù)所采用的灌漿設(shè)備以鉆孔機(jī)和攪灌機(jī)械為主,其設(shè)備類型比較常見且簡(jiǎn)單,可操作性強(qiáng)。施工人員在灌漿規(guī)范的指導(dǎo)下和簡(jiǎn)單的培訓(xùn)后,就可以掌握劈裂式灌漿技術(shù),并得到切實(shí)的應(yīng)用。
劈裂式灌漿技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用過程中,需要重點(diǎn)把控以下3 方面的施工操作注意事項(xiàng)。1)如果灌漿過程中因?yàn)槟撤N原因而被迫中斷,就需要對(duì)鉆孔進(jìn)行清洗。待重新開始灌漿時(shí),如果鉆孔不能夠順利吸漿,則需要穿透混凝土層到達(dá)基巖來進(jìn)行掃孔,才可以開始后續(xù)的灌漿工作。2)如果灌漿過程中發(fā)生串漿現(xiàn)象,則需要將串漿孔中的泥漿排出,待排除干凈后將該孔堵塞,再對(duì)灌漿孔進(jìn)行灌漿工作,以免串漿現(xiàn)象的反復(fù)發(fā)生。3)在灌漿工作完成后,需要對(duì)鉆孔內(nèi)的污物進(jìn)行清理去除,待清理干凈后,利用砂漿將鉆孔,密封并抹平,同時(shí),預(yù)埋管也需要在相應(yīng)的位置進(jìn)行割除[7]。
總體上來說,劈裂式灌漿技術(shù)在實(shí)施前需要對(duì)灌漿進(jìn)行合理的設(shè)計(jì),以確保后續(xù)施工能夠順利進(jìn)行。而在實(shí)際灌漿施工過程中,施工單位需要嚴(yán)格按照施工設(shè)計(jì)來操作,并對(duì)各個(gè)工序的施工質(zhì)量進(jìn)行針對(duì)性的監(jiān)測(cè)和管理,以確保灌漿施工的工程質(zhì)量。此外,灌漿施工中還涉及多種工程材料,這就需要對(duì)建筑材料質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)和把控,避免使用不合格的材料。在灌漿施工過程中,應(yīng)結(jié)合實(shí)際施工情況做好工程預(yù)測(cè),以便能夠及時(shí)制定科學(xué)有效的解決對(duì)策,最大程度上提升灌漿質(zhì)量。
加強(qiáng)農(nóng)業(yè)水利工程堤壩防滲施工的重視程度,積極采用科學(xué)合理的施工技術(shù),提高堤壩的防滲質(zhì)量,不僅能夠促進(jìn)堤壩工程在農(nóng)業(yè)水利工程中的積極作用,而且能在一定程度上為人民群眾提供安全保障。因此,相關(guān)單位需要加強(qiáng)灌漿技術(shù)在農(nóng)業(yè)水利工程防滲施工中的應(yīng)用,以促進(jìn)水利工程的可持續(xù)發(fā)展。