馬小雙,蔡文鋒
(1.板橋水庫管理局,河南 駐馬店 463000;2.河南省水利第一工程局,河南 鄭州 450008)
水利工程建設(shè)的主要目的是將日常降水中的過量水源蓄積在一起,防止由于水源過多而造成的洪澇災(zāi)害,同時,蓄積起來的水源在干旱的季節(jié)也能夠起到灌溉的作用,從而實現(xiàn)緩解旱情的目的。除此之外,有些地區(qū)的水利工程由于有著較為特殊的地理位置,因此也可以實現(xiàn)水力發(fā)電的功能,為社會效益和經(jīng)濟效益的提升提供較大的幫助。水利工程中的堤防工程能夠?qū)⒑恿髟械奈锢硇誀罡淖儯⑼ㄟ^深挖和寬挖的方式將河流渠道化,從而合理控制河流的走向,強化蓄積效果并實現(xiàn)防洪防澇的目的。但由于人工修建的河道長時間承受著河流的壓力,所以很有可能出現(xiàn)斷裂、滲透等現(xiàn)象,因此在堤防工程施工過程中要注重防滲質(zhì)量,從而保證堤防工程的穩(wěn)定性。水利工程建設(shè)中,堤防工程施工是一項重要的組成內(nèi)容,其施工的質(zhì)量水平將會直接影響水利工程產(chǎn)生的社會效益,所以做好水利工程堤防防滲施工技術(shù),能夠保證水利工程的高效益,對于促進國家穩(wěn)定發(fā)展有著十分重要的意義。
水利工程的施工質(zhì)量與使用壽命、性能發(fā)揮等方面有著較為直接的影響,其中堤防防滲施工與水利工程的施工質(zhì)量又有著密切關(guān)聯(lián),若是水利工程堤防防滲施工水平不高,不僅會導(dǎo)致堤壩的攔水能力降低,無法實現(xiàn)防洪和排澇功能,同時也會縮短水利工程的使用壽命,無法幫助水利工程實現(xiàn)經(jīng)濟效益最大化,在后續(xù)的使用過程中也會經(jīng)常出現(xiàn)問題,為人員增加較多維護保養(yǎng)任務(wù)的同時,也會增加工程的管理成本。
設(shè)計作為水利堤防工程建設(shè)的初始階段,其水平將會直接影響堤防是否會出現(xiàn)滲水,由于部分設(shè)計人員缺乏經(jīng)驗或?qū)I(yè)技術(shù)能力不足,再加上沒有深入分析水利工程堤防設(shè)計文件、施工現(xiàn)場等一些重要因素便開展設(shè)計工作,這不僅會導(dǎo)致堤防工程的設(shè)計無法達到相應(yīng)的施工標(biāo)準,同時也會導(dǎo)致整個施工體系中存在著較多考慮不周的問題,這就很有可能導(dǎo)致堤防在水位高峰期出現(xiàn)滲水問題。
對于水利工程堤防建設(shè)來說,施工水平是保證質(zhì)量是否達標(biāo)的重要因素。根據(jù)水利工程的實際建設(shè)情況來看,堤防建設(shè)施工中所需的占地面的規(guī)模較為龐大,在這種因素的影響下為了保證各個施工環(huán)節(jié)能夠有序開展,高效的施工方法十分關(guān)鍵。因此,大多數(shù)施工企業(yè)會在地方混凝土建設(shè)環(huán)節(jié)中往往會采用根據(jù)標(biāo)準劃分小單元開展施工的做法,但這種施工方法會造成堤防各小單元混凝土在組合的過程中出現(xiàn)不同程度的縫隙,最終導(dǎo)致水利工程堤防建設(shè)施工使用后出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。
水利工程堤防建材也是造成滲漏現(xiàn)象發(fā)生的主要原因之一,如相關(guān)施工人員在具體施工過程中往往過于關(guān)注施工標(biāo)準,如何才能夠達到施工要求或在施工方案上怎么做好質(zhì)量管控,但是在建材方面卻沒有予以足夠的重視,導(dǎo)致一些劣質(zhì)的材料進入施工現(xiàn)場,雖然嚴格按照相關(guān)標(biāo)準開展各項施工工作,但最終也不可避免地會出現(xiàn)一些滲漏問題。同時,由于水利工程堤防也有著各自的使用年限,在長時間的使用過程中若是沒有進行良好的維護保養(yǎng)也同樣會出現(xiàn)滲水問題。
混凝土防滲墻是水利工程堤防防滲施工技術(shù)中的重要組成部分,這項技術(shù)在用料方面來說相對環(huán)保,施工時產(chǎn)生的噪音和環(huán)境污染較小,所以在水利工程地方防滲施工技術(shù)中得到了較為廣泛的應(yīng)用。但由于其施工過程相對較為復(fù)雜,并且需要相關(guān)施工人員明確各個環(huán)節(jié)的施工節(jié)點,從而選用合理的施工方法,以此來強化水利工程的整體質(zhì)量。
在水利工程中有著較多的防滲技術(shù),這就需要相關(guān)人員根據(jù)水利工程的實際情況和領(lǐng)域需求來選用合理的防滲技術(shù)。其中,帷幕灌漿施工技術(shù)的應(yīng)用有著較大的局限性,對于施工環(huán)境的條件有著較高要求,首先在開展灌漿操作前,需要嚴格按照標(biāo)準比例調(diào)制漿液,確保漿液具有流動性的同時,也能夠發(fā)揮出應(yīng)用的鞏固作用。其次,注意泥漿在脈石層的水利工程中,經(jīng)過短時間的凝固或其他化學(xué)反應(yīng),則可以讓泥漿完全固化,從而實現(xiàn)提高堤防缺陷巖層的強度。這項技術(shù)主要是利用帷幕較高的防水能力覆蓋堤壩,將下半部分的帷幕埋在土壤中,上半部分則通過水泥灌注在壩體上進行固定,從而實現(xiàn)堤防的防滲漏功能。通過以下實例探究:
3.2.1 工程概況
某中型水庫總庫容3 240.60 萬m3。主要建筑物為:輸水洞、溢流壩主壩、副壩以及溢洪道。該工程設(shè)計對溢流壩進行帷幕灌漿,帷幕灌漿設(shè)計軸線與溢流壩軸線為平行設(shè)置,與上游距離為2 m,采用單排孔灌注純水泥漿液,每孔之間的孔距為1 m;設(shè)計灌漿順序:按照從上到下的順序分段實施。
3.2.2 施工過程
第一,測定位置及深度。按照設(shè)計要求,首先利用全站儀對帷幕灌漿的軸線和各個控制點放線,然后選擇用水準儀對現(xiàn)狀高程進行放線測量;完成之后,利用皮質(zhì)卷尺或者鋼制卷尺對設(shè)計灌漿孔位進行測量確定;最后,選擇用水準儀將全部設(shè)計孔位的孔口現(xiàn)狀高程測定,按照設(shè)計中確定的帷幕灌漿底部線位置,對鉆孔深度進行計算。
第二,選著確定鉆機。依據(jù)工程現(xiàn)狀,選擇確定適合工程的鉆機型號、類別,一般有回轉(zhuǎn)式、回轉(zhuǎn)沖擊式、沖擊式幾種類型,工程選用的回轉(zhuǎn)式鉆機;然后進行帷幕灌漿鉆孔的施工,孔位的誤差嚴格按照規(guī)范標(biāo)準進行,一般與設(shè)計孔位誤差不得大于10 cm;為防止由于施工工藝或其他原因產(chǎn)生孔壁的塌陷,鉆孔過程中要嚴格控制溢流壩體等部位的送水量。
第三,施工過程控制。依據(jù)工程施工方案確定的循環(huán)式灌漿施工,對灌漿孔孔底與射漿管之間的間距進行嚴格控制,不超過50 cm 為控制要求,采用由上到下的方法順序施工;如果在施工過程中遇到比較復(fù)雜地質(zhì)條件時,灌漿作業(yè)施工完成后需進行待凝處理。鉆孔施工時,采用從上到下分段進行,為確保其合理性,通過先導(dǎo)孔透水率對滲透剖面圖進行繪制,實現(xiàn)對設(shè)計帷幕底部邊界的復(fù)核。然后,控制管口和孔底的間距不超過50 cm,在灌漿段的最底部插入灌漿管;工序按照鉆進→沖孔→壓水→灌漿等順序組織施工。
第四,灌漿壓水試驗。為更好更準確地掌握基巖的透水性,提高施工灌漿質(zhì)量,須進行灌漿前的壓水試驗。灌漿前先壓水對灌漿孔裂縫以單孔沖洗法進行沖洗,沖洗壓力設(shè)定為設(shè)計灌漿壓力的80%,沖洗的回水變得清澈以后停止沖洗,然后按照從上到下順序,采用單點法對先導(dǎo)孔分幾段進行壓水試驗,壓水試驗壓力為設(shè)計最大灌漿壓力的80%,壓水的時間按照20 min控制為宜,每5 min記錄一次流量。
第五,漿液配比濃度。首先進行灌漿試驗,然后去確定漿液比,濃度按照由稀到濃的原則逐級變換。根據(jù)工程實際情況進行分級,如果灌漿前透水率在5 Lu之內(nèi),水灰比選為5,透水率大于5 Lu,水灰比選著3;根據(jù)實際施工過程以及相應(yīng)的透水率我們在實施中進行調(diào)整。
第六,灌漿完成。依據(jù)勘測設(shè)計單位提供的地質(zhì)及地層分析報告,分析確定出不同條件下孔段灌漿完成的條件,從上到下分段施工,按照最大的設(shè)計壓力,每分鐘注入漿液小于1 L,灌漿持續(xù)60 min即完成灌漿作業(yè)。
在水利工程堤防防滲施工中應(yīng)用高壓噴射防滲墻施工技術(shù),主要是通過高壓噴射工具破壞涂層,影響土壤顆粒之間的融合效果,經(jīng)過一段時間后便可以讓材料實現(xiàn)凝結(jié)和硬化,從而發(fā)揮出防滲技術(shù)的作用。應(yīng)用這項技術(shù)主要可以分為以下幾點:首先,使用機械設(shè)備對土壤進行鉆探,根據(jù)工程的實際情況在相應(yīng)位置注入灌漿,確保高壓灌漿注入灌漿層能夠通過使用工具;其次,通過切割或攪拌技術(shù)改變土壤的結(jié)構(gòu)特點,確保其能夠完全混合漿,并通過重新凝結(jié)形成新的整體。
總而言之,水利工程的建設(shè)對于社會發(fā)展來說有著十分重要的影響,其中堤防防滲施工技術(shù)與水利工程的整體質(zhì)量有著緊密的聯(lián)系,所以要格外注重防滲施工技術(shù)的應(yīng)用,根據(jù)工程的具體要求挑選合適的防滲施工技術(shù),從而保證施工的質(zhì)量和效率。