张伟平
山东浩博水利建设有限公司山东潍坊261000
摘要:在现代社会主义建设中,水利作为一项重要的发展工程,引起了极大的关注热点和争议,特别是三峡大坝的落成,使人们对堤坝的研究热情持续高涨,但不是每一个水利工程的堤坝,都能做到像三峡大坝那样完美,我国大部分的堤坝还是存在着各种渗漏问题,如何防渗漏成为当今堤坝研究的一项重要议题。本文主要对水利工程施工中堤坝防渗加固技术的运用进行分析研究。
关键词:水利工程;施工;堤坝;防渗加固技术
一、水利工程施工中堤坝防渗墙施工技术
一般而言,防渗墙施工流程主要是依靠防渗墙钻孔成槽、临建工程、拆除头墙以及浇筑混凝土组合而成的。
1.1临建工程
防渗墙临建中广泛的涉及到施工平台、电路布设、导向槽以及制浆站等等,其施工方案的可靠性、科学性、合理性与防渗墙施工的成本、质量以及进度有着密切关系。在施工的过程当中,导向槽和施工平台具备着对墙体进行定位、稳定孔口土体的功效,这样能够避免塌孔、缩孔等不良状况的发生。然而,往往水库坝体填筑的密实度不佳,经常性的会有渗漏出现,这便需要将导向槽的稳定性增强。较为普遍的导向槽横断面形式主要包括L型、矩形和梯形。施工机械设备大约有几十吨的重量,带来了相当大的压力给槽底的土体,并且在造孔中所出现的槽孔币土体及振动,因长时间的泥浆浸泡,非常容易有滑动的迹象出现。
1.2槽段类别的细分
一般而言,在槽段的细分过程中,应当与墙体深度、施工环境、施工手段、地质条件等诸多因素密切结合起来,以具体的工程特性为根据,将整个防渗墙作为带折点轴线防渗墙,因而大体上可以详细的划分为三十多个槽段进行施工,各个槽段都有着相应的长度,以便于更好的开展施工操作,并且充分的保证折点部位的槽段接头套接质量。当设计单位审批认可后,应当将施工方案中的折角形防渗墙替换为圆弧形转角的防渗墙。正是因为圆弧形转角防渗墙的槽段起止桩号、槽段个数、槽段长度与原来的折角形防渗墙是一致的,所以,以弧形转角防渗墙代替折角形防渗墙,能够增强操作的可行性。
1.3造孔
首先,要选择恰当的钻具。由于水利工程中的主要组成部分是坝体回填地层,因而在采用冲击式造孔钻孔的过程中,必须与切削力度大且重心平稳的阶梯管式空心长钻头加以配合使用。阶梯管式的空心长钻头即便是有着让人为之震惊的造孔速度,并且能够大幅度的将钻入松软底层诸如粘土层的工作效率提高,然而,在工程实践过程中,因施工地点一般在孔口八米的范围内,再加上钻具钻孔所形成的孔壁能力不理想,所以,通常在施工中由于过多的施工此类钻具进行钻孔,这便极易导致严重且频繁的塌孔漏浆事故发生,因而应当尽可能少的在一定区域内采取阶梯管式的空心长钻头。
其次,冲击钻机钻孔工艺。要想将成槽造孔做好,可以采用钢绳冲击钻法和钻劈法,在成槽中,应当首先进入到主孔中,接着进入到副孔中,最后进行劈打。通常情况下,为了有效的保证孔的直径最后不小于80厘米,那么需要采取1.3吨到2.5吨的十字冲击钻头和空心长钻头进行造孔,并且及时的补焊钻具于施工中,钻入副孔以及主孔。
1.4浇筑混凝土
混凝土防渗墙的设计指标为:不小于0.7兆帕的抗拉强度,不小于250的极限水力坡降,不少于150千克每立方米的最小水泥用量,不低于7.5兆帕的抗压强度R28,不低于2800兆帕的弹性模量。在土料的掺加过程中,应当尽可能择取钠基膨润土。在混凝土的伴制过程中,施工单位必须严格的按照标准配比加以拌制,运用电子计量方法确保称量的准确性及精确度。与此同时,在拌制施工的过程中,应当对袋装膨润土的质量进行定期检查,避免结成块状的潮湿膨润土投入使用,避免与水掺杂在一起,而是应当将砂石、水泥和膨润土等均匀搅拌后,再适当的添加水来进行搅拌,以便于防止在搅拌机中膨润土结成块状,增强拌和的均匀程度。混凝土从搅拌站出来后,应当选择且备用HBT80A拖式的一台混凝土泵,以此在施工平台的出料斗中直接送入混凝土,经过储料斗中的卸料槽再送入到导管漏洞中,这样能够确保所浇筑混凝土的强度。
二、水利工程施工中堤坝防渗加固技术的运用
2.1堤坝防渗处理
对于堤坝的防渗处理一般都是采用灌浆技术或者是防渗墙的方法,可以对渗漏的地方进行防渗处理或者是将浸润线降低,然后利用防滑桩来提高稳定性。对于堤坝滑坡的处理比较复杂,要想处理好滑坡,还应该对起因进行分析,然后有针对性的采取防治措施,可以通过降低浸润线,或者是提高材料的强度来实现,在现阶段使用比较多的是土工膜和复合土工膜,可以有效的提高稳定性。在对坝基的渗漏处理技术中,一般对于上游的渗漏都会采用防渗墙和灌浆等实现加固,对于下游渗漏可以修建减压井或者排水沟等措施,以此来降低扬压力。
2.2堤坝灌浆防渗的几种方法
2.2.1劈裂式帷幕灌浆法
这种灌浆法主要是用于防止堤身渗漏而采用的,对堤身起到加固的作用。在灌浆之前,要在堤身顶部进行钻孔,钻具的选择要根据堤坝的实际状况来选择,可以使用比较轻便的钻具。布孔方式可以是梅花形也可以是直线型,根据实际情况而定。位置为在堤身顶部距离堤的外肩1.5米处开始钻孔,然后每个孔之间的距离一般为3米,深度可以自行掌握,一般为钻到堤身以下1-2米左右。灌浆的过程为从上至下,每次的数量要少,增加次数。浆液的粘稠度从稀到稠,压力从大到小,以防在灌浆的过程中出现冒浆和串浆的现象,这样在堤身内就会形成一道帷幕,可有效的提高堤身的质量,提高堤身的坚固性,防止渗漏。
2.2.2低压速凝式灌浆法
这种灌浆方法一般用于高危水位下抢险堵塞管涌,它可根据管涌所处位置的地质情况(即粘土层或砂砾层)分别采用30型钻机或50型钻机钻孔,然后先向孔内注入浸水后即膨胀的物质(如黄豆、大米),再以小于49kPa的压力徐徐向孔内灌入加进速凝剂水玻璃的水泥浆。注入膨胀物质是为了加大管涌内阻力,减慢管涌内水流速度,防止水泥浆随水流出;加入速凝剂,水泥浆能很快凝固而堵塞管涌。
2.2.3高压填充式灌浆法
高压填充式灌浆主要用于堤基基础灌浆,亦用于堤身蚁穴、溶洞的填充。用于基础灌浆时,须用50m工程钻机在需灌的堤段从堤顶钻孔,孔距1.5~2.0m,孔深以钻入基础穿过砂层进入砾石层2m左右为宜。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。这种灌浆法主要用于治理因基础不良而引起的管涌。用于填充蚁穴、溶洞时,灌浆用30型钻机先在蚁穴或溶洞周围布孔灌入泥浆,形成包围圈,然后进行填充,则填满为止。
2.3混凝土防渗墙技术
2.3.1高压喷射防渗墙
这种方式主要是对于坝体有裂缝的现象,通过高压喷射的方法,将混凝土射向坝基的覆盖层,在将覆盖层扰动之后,使浆液与被灌层的颗粒充分的融合,从而形成防渗墙,对原有墙体进行保护。
2.3.2自凝灰浆防渗墙
这种防渗技术目前在我国还处于起步阶段,但是在美国和法国等国家已经应用的比较广泛,并且防渗效果较好。主要是在塑性混凝土墙的基础上发展而来的,在灰浆中掺入水泥、膨润土等制成自凝灰浆。在泥浆凝固以前可以作为固壁泥浆使用,施工完成以后可以自行凝固,在形成墙体以后可以起到防渗的作用。
结束语
在我国当前的水利建设中,水利工程正以一种高昂的势头快速进步,但引发人民思考的是,其带来进步中巨大经济效益的同时,对堤坝的防涌方面问题,也需要有足够的关注和重视,因为将工程堤坝中的防渗问题解决,才可以做到利益与安全的共同发展。
参考文献:
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