麻建王
(浙江省溫州市龍灣區城市東片防洪工程建設指揮部,浙江 溫州325038)
目前,國內許多水利工程中都運用了較為先進的技術,這些技術有效的提高了施工質量,但在建設水利工程中,仍舊存在一些問題,阻礙了水利工程的發展,其中堤壩滲漏就是最為常見的問題。在水利工程中,堤壩滲漏不僅僅會影響整體的工程質量,還會延緩交工時間,對企業的經濟效益產生一定的影響,因此在建設水利工程時,使用堤壩防滲技術非常重要。
眾所周知,我國的水資源較為豐富,因此水庫的數量較多,大約有9 萬多座,水岸堤壩大約有27 萬km,水岸堤壩的建設在抗旱防洪方面起到了關鍵的作用。隨著時間的推移,由于堤壩使用年限較長,且沒有及時的進行修整,就逐漸出現了一些安全隱患,既無法保證人民的生命安全,也無法促進經濟的發展[1]。近年來,我國開始對出現的堤壩事故進行分析,事故出現的原因主要有堤壩年久失修、滲漏管出現皮損以及壩體出現裂縫等,而壩體出現的病害主要由于變形破壞與滲透破壞等,由此堤壩的抗剪強度就會下降,使其產生裂縫或者出現下滑等,導致堤壩變形,影響整體質量。通常水利工程的堤壩滲透破壞,通常是指壩基下出現的滲透水流造成壩體中一些顆粒產生移動或者結構出現變化,影響了壩體的穩定性。想要對一些已經出現問題的大壩進行防滲處理,就需要采用高效率的防滲技術,目前現有的防滲技術中,劈裂灌漿防滲技術運用最為廣泛,且效率較高。
劈裂灌漿技術最為主要的優勢就是施工成本較低且工期較短。劈裂灌漿技術的施工工藝一般為:由于壩體較小,因此主應力是按照壩軸線進行分布的。在施工的過程中,施工人員應參照壩軸線布孔,同時借助灌漿的壓力將劈裂壩體,隨后向裂縫中灌入泥漿,以此形成防滲帷幕,如此便可有效的消除壩體中出現的裂縫,充分的保證壩體的防滲性,且還能夠加固壩體,因此這種技術應用較為廣泛。在灌漿選材時,應當在施工地點附近進行選材,如此便可有效的降低施工的成本,還能夠避免對堤壩周圍產生不利的影響。另外,此種技術在施工的過程中不需要將壩體原本的應力進行釋放,因此,劈裂灌漿技術才得到了廣泛的應用。這個特點也是劈裂灌漿技術與其他技術的主要區別,其他的防滲技術通常都需要制作新的防滲體,而不是對原有的堤壩進行修復,造成了一定的資源浪費,且新的防滲斷面與原有的防滲體之間無法協調,影響了防滲效果。通過對比發現,采用劈裂灌漿技術能夠有效的降低施工成本,且不會造成資源的浪費,還能夠保證防滲的質量,優勢較為明顯。
近年來,劈裂灌漿技術在堤壩中應用較為廣泛,取得了較好的效果。20 世紀80年代后,我國對于劈裂灌漿技術進行了深入的研究,發現此項技術具有施工工期短以及施工成本較低等優勢。隨著防滲技術的發現,劈裂灌漿技術也得到了進一步的改革,施工質量得到了有效的提升。如今,劈裂灌漿技術已經基本成熟,應用的范圍也逐漸擴大,但此種技術并不是在所有的條件下都適用,例如壩基的材料為粗砂類等壩體就不能使用此種技術,且壩體出現了滑坡裂縫等也不能使用此項技術。因此在施工過程中,應當按照堤壩的具體情況來選擇最好的防滲技術。
在具體操作中,應當按照水庫圍壩的條件進行施工。假如壩體的質量較差,且壩體存在裂縫以及他先等情況時,應當在壩后出現散浸時采用劈裂灌漿技術。在施工的過程中,應當在圍壩的軸線中布設兩排平行的孔。孔的排數應當按照壩體存在的隱患的范圍來確定,在安排灌漿孔距時,假如孔深超過了20 m,孔距的范圍應當控制在5 ~10 m,假如孔深低于20 m時,孔距的范圍應當控制在3 ~5m,且灌漿孔的深度應當超過隱患深度2 m以上。在施工時,應當按照彎曲段以及河槽段等進行分別施工,具體操作為:壩肩與主排孔的間距應當控制在2 m,而鉆孔的深度應當控制在8 m,壩基的深度則應當控制在3米。灌漿后就能夠形成漿體防滲帷幕,主排孔與副排孔的間距應當保持在3 m左右,假如副排孔沒有隱患,那么孔深就應當為主排孔深度的1/3,即4 m,如此便能夠使壩體形成濕陷固結,以此改變壩體的應力情況,需注意的是,在施工最后階段應當將主排孔的孔距加密,控制在2 m即可。
在具體施工中,灌漿的質量決定了整體工程的質量,因此需要選擇施工工程特點的漿液。一般情況下,漿液應當具備良好的可灌性與穩定性,且析水固結的時間不宜過長,最為關鍵的是在施工即將結束前,形成的漿體防滲性應滿足設計的要求。在灌漿施工中,一般會在施工地點附近取材,一般是選擇粉質壤土。為了有效的保證施工質量,漿體的防滲帷幕應當由主排孔組成,且需保證形態為豎直連續,另外,漿體的防滲帷幕應當按照壩體的圖紙以及壩體的高度等確定保證5 ~20 cm的厚度,待固結后,泥墻的干密度應當為1.5 ~1.7g/cm3,且漿體的防滲系數應當為1 ×10-6cm/s。在實施劈裂灌漿技術前,應當先將壩體壓實,隨后在實施劈裂灌漿技術。
在施工中,隨著程控與灌漿的增加,在灌漿的過程中應當運用間隔成孔的方式,假如一次性成孔,很容易出現穿孔的情況。在灌漿施工時,可使用鉆孔進行操作,保證一次就能夠鉆孔成功,孔內灌漿的分段長度大約為2 ~3 cm,一個孔可分為兩段進行段江,先對孔的下半部分,深度為2 ~3 m的部分進行純壓式灌漿,當達到相關標準后,再對上半部分進行純壓式灌漿即可[4]。為了有效的提升壩體的整體性能,灌漿的材料應當選擇在高壓作用下,地層中的流體材料。在施工的過程中,通常是使用黏土以及水泥混合進行灌漿,黏土與水泥的比例為9∶1,如此便能夠有效的保證灌漿的漿液穩定,同時還能夠提高漿液的結石強度。但在調配漿液的過程應當注意,并不是使用越多水泥,漿體越穩定,為了保證施工效果,應當按照施工的具體條件來安排黏土與水泥的比例,且在施工時,應當盡量在原地取材,土料應當使用粉質黏土,在混合前,需要進行檢驗,充分的調查土料中含有的顆粒組成以及堿性物質含量等,以此保證混合后含量應當能夠滿足施工的需求。
水利工程中的堤壩防滲是最主要的環節,同時也是水利工程順利運行的保證。目前,大多數水利工程中都存在滲漏的問題,因此需要采用防滲漏技術都壩體進行修整。采用劈裂灌漿技術能夠有效的提高壩體的穩定性,且施工成本較低,因此得到了廣泛的應用。在施工過程中,假如發現問題,應當及時匯報,采取合理的處理方式,消除隱患,保證水利工程的質量。
[1]劉裕鴻,劉群,周禮鯤. 上饒市大中型水庫土石壩壩下涵管滲漏原因分析及處理方法[J]. 水利與建筑工程學報,2013,21(03):42-45.