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摘要:水资源是保障人类生活的主要自然资源之一,我国水资源紧缺,水体分布不均匀以及水污染严重等问题给社会生产生活带来许多不利的影响,水利工程建设有利于改善这一状况,本文将针对如何根据渗透问题采用适当的防渗施工方法进行论述,确保水利工程的施工质量。
关键词:灌浆技术;防渗墙;符合土工膜;堤坝加固
引言
水利工程的建设给人类生活带来极大的便利,不同的水利工程其兴建功能也是各不相同的,例如有些水利工程是为了防止旱涝灾害,有些是为了农业灌溉,有些是为了水利发电等等。水利工程施工中易出现渗透现象,危害到水利过程的施工质量,出现渗透现象的原因大致可归为两种:一是由于部分水利工程修建的年代比较久远,其功能性远远达不到现阶段的要求,再加上年久失修,渗透现象自然会比较严重;二是现阶段我国兴建的水利工程由于新型施工材料和施工方法开发的多样性,在为水利工程兴建提供了便利的同时,客观上也会给工程施工带来挑战,工程施工人员对施工材料的性质了解不够或施工方法操作不当都有可能造成工程出现渗透情况。另外,渗透现象还可能与自然因素有关。为此,水利工程的防渗透技术的应用十分重要。
1在不同施工情况下选择不同类型的防渗方法
对堤坝的防渗是水利施工中主要的防渗施工部分,水利施工条件的不同决定了在进行防渗施工时要选择不同的方法。一般情况下,劈裂灌浆防渗技术是最为常见的一种施工方法,此种方法性价比比较高,施工应用范围广,操作也比较简单。如果施工规模比较小,可以使用防渗膜的方法进行渗透防护,它的施工成本较低,且放渗透性能是同类方法中最强的。对于施工土质颗粒比较细小的情况,可以采用深层搅拌防渗墙技术,该方法适用于土质偏软状况的改良,加强土层的抗滑坡强度。高压喷射法的应用也较为广泛,它也有利于加固土层强度,使土层更加密实紧固,有效降低了渗透现象的发生。在方法的选择上,要综合多方面因素进行考量,譬如施工的设备条件,施工的自然环境以及施工期限和成本等等。
2典型防渗施工方法的类型举例
2.1坝体渗漏以及抗滑桩处理
抗滑桩处理是一种主要的固坡处理方法,在工程施工中,极易发生土壤滑坡现象,对于土层不是较厚的情形,可以采用抗滑桩的方法进行土壤加固。其具体施工方法就是将一定数量的桩柱按照固定距离打入发生滑坡的土壤层,对下滑的土层实施有效的拦截,以达到加固土壤的目的。这种施工具有操作简单,耗时短的优点,但需要机械设备加以施工配合。在操作时,要注意以下几个要点:注意控制打桩的力度,以免造成土质的松动;打桩的距离和深度要科学设计,针对不同土质,打桩的深度是不同的;桩体材料的选择要依据施工环境不同具体考量。
2.2灌浆防渗方法及其类型分析
2.2.1高压填充式灌浆法。这种灌浆方法主要是适用于堤坝的基础施工中,或者是对于堤身的蚁穴和溶洞的充填。在施工时,首先要用五十米的钻机从堤顶开始钻孔,孔距一般在一点五米到两米左右,钻到砾石层两米左右为最佳。灌浆时压力一般为127.40~166.60kPa,套管下到填土层保证堤身干燥,基础部分砂砾层灌入水泥浆,然后逐步提升到土层,以黄泥浆封孔。这种灌浆方法主要用于基础出现孔隙中,像是蚁穴和溶洞这种情况,应该使用30型的钻机在蚁穴或者溶洞的周围进行钻孔,在形成包围圈后进行灌浆直至填满。
2.2.2防渗帷幕灌浆法。防渗帷幕灌浆的方法适用于土壤岩石颗粒较大或砂砾石的地质情况。其主要操作原理是将一定面积的帷幕埋在距土壤表层有一定深度的地下,上部与坝体相固定,幕布本身具有防渗水的性质,根据其表面孔眼数量的多少分为双排孔和多排孔两类,将水泥浆体灌注到孔眼内实施幕布的固定。这种方法的防水性强,有利于堤坝的加固。
2.2.3土坝坝体劈裂灌浆。劈裂灌浆是最为常用的一种堤坝加固方法,它适用范围较广泛,对于各种渗透性的土质均可以采用。其施工原理是在注浆液输出管道的同时,利用浆液输出管道口喷发出的高压力对周围土层施加外力,使土层劈裂开来,从而使浆液注入开裂的缝隙,在土壤内部形成凝固的浆体结构,达到加固土层的目的。劈裂注浆较其他注浆方法而言,其注浆的穿透性更强,效果也更为显著。
2.2.4高压喷射灌浆。高压喷射灌浆防渗是借助于高压水泥浆液射流冲击破坏被灌地层结构,使水泥浆液与被灌地层土颗粒掺混,形成壁状固结体而起防渗作用。根据被灌地层结构和防渗要求不同,又分为定喷、摆喷和旋喷。高压喷射灌浆防渗处理的优点是:设备简单、工效高、料源广、造价低,搭接防渗的效果好。缺点是:机具较多、对地质条件的要求较高,控制不好易在较大颗粒背后形成漏喷现象。
2.2.5卵砾石层防渗帷幕灌浆。卵砾石层的防渗帷幕灌浆大都采用粘土为主加少量水泥的混合浆液进行灌注,不同于在岩石中灌浆。卵砾石层灌浆难以形成自立的钻孔,故常采用套阀式灌浆、循环钻灌阀跟管灌浆打管灌浆的方法。因受地质条件的限制,不能有效控制浆液的填充范围,为达到相对较高的防渗标准,常需采用3排以上的灌浆孔。随着防渗墙技术的日益成熟,目前较少采用该方法,仅用于当灌浆作为补充勘探的手段,同时兼顾防渗处理,可以更加准确地针对发生集中渗漏的地点,通过少量的灌浆使问题得到解决的情况下。
2.3采用防渗墙技术的条件和适用范围
在我国上世纪中期,防渗墙技术就已经形成了一套完整的施工体系,其施工具有隐蔽性强的特点,这也导致其施工难度较其他施工方法而言更困难。其具体操作过程可概括如下:利用机械设备在土层中打孔,孔洞的数量要多而密集,然后向各孔洞中注入一定数量的水泥浆液,浆液在土层内部渗透连接,进而形成一堵地下防渗墙,可以在中途截断下渗的水流,起到防渗透的作用。在施工时尤其要注意墙体接缝处的加固,还要预先计算施工地水流的流量特点,以确定施工防渗墙的厚度及深度。
2.4采用复合土工膜的新方法
复合土工膜由土工织物、土工膜、土工织物三层组成,是一种新的工程材料。它集土工织物和土工膜的优点于一身。复合土工膜是用聚乙烯或是聚氯乙烯的增改性热合而成。复合土工膜具有质轻延伸性能好变形模量大,耐老化,防渗性能好,施工简单,造价低等优点,是一种理想的防渗材料。可以为施工单位赢得良好的社会效益和经济效益。在选用膜材料时要考虑以下几方面因素:(1)注意膜的颜色和材质的选择,要尽量选择适合于施工环境的材质,最好是透明膜,这样方便施工效果的观察;(2)要重点关注复合土工膜施工时的接缝位置是否符合要求,接缝不严会导致整个工程效果的失败,还要注意膜与堤坝边缘之间的密合度;(3)加设土工膜的防护措施,保障土工膜的完整性。
3结束语
水利工程是水资源合理利用的有效途径和手段,它对水资源进行了再分配,保障了农田的灌溉,为工业生产和人民生活提供了充足的用水,还有利于防洪减灾,使有限的水资源效能得到了最大限度的发挥。
参考文献:
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