真空預壓固結排水法在水利工程堤防加固中的應用

王震宇

摘 要：在設計水利工程建設方案時，可以將整個工程劃分為多個部分，借助項目管理的方式落實管理水利工程的工作目的，一般可以分為水利工程整體體系建設、大壩施工、水庫施工以及堤防構建。每部分的工程建設工作都是非常重要的，只有確保每個項目建設工作都被有效完成，水利工程才能在有發電等需求時正常運行。在開展堤防加固工作時，施工者可以選用特殊的排水方法，提升整體加固效果，本文對真空型預壓固結化排水技術的實際應用進行展示。

關鍵詞：水利工程；真空預壓固結排水法；堤防加固；應用

中圖分類號：TV871 文獻標志碼：A

堤防可以被看作是水利工程系統之中用于擋水的建筑物，一般會在修筑在海岸、湖邊、水渠等的邊緣位置，優質的堤防可以有效阻攔洪水泛濫的問題，對農業生產活動以及水體附近的居民進行保護。構建水利工程時，施工者往往需要在一次堤防施工的基礎上對堤防加固，加固工作階段的排水工作是很重要的，為了提升堤防排水效果，本文選用的排水技術是真空條件下的預壓固結排水技術，結合實際的堤防施工解析該項排水技術的使用途徑。

1 工程情況分析

某現代水利工程被建設在軟土地基上方，土質環境條件相對較差，在堤壩下游與上游的交界部位的地基條件更差，水利工程運行了一段時間之后，堤防原本的強度與抗壓能力均被降低，不僅難以抵御沖擊力比較大的洪水，甚至自身存在倒塌的可能性。為了使該處堤防可以恢復原有的強度，現開設加固工作，借助加固施工技術來使堤防復原原有的狀態，根據地質情況，選定了通過排水工作來提升堤防的穩固程度，具體應用的是預壓固結排水方法，以堤防的受損情況為主，將加固范圍限定在砌石位置、護底以及護坦等位置，在加固工作中需要對8處部位的問題進行處理。

2 工藝應用方法

2.1 保持施工場地的平整度

在進行這項加固工作時，需要進行的準備工作主要是保持場地的平整度。從前文對于堤防現有情況的分析中可以了解到，該處堤防的受損程度比較嚴重，需要開展加固處理工作的位置也有很多，因此需要保持準備工作的完整性，避免后續加固工作因準備不充分而出現時間消耗過長的情況，導致堤防無法在預定的時間內被使用。

堤防加固場地存在平整度不足的情況，因此首先需要對場地進行整平處理，否則預壓抽水工作是無法順利開展的。首先需要對加固的部分進行處理，提升其平整度，同時也不能忽視周邊環境的處理工作，如果周邊環境的地面凹凸不平，排水技術應用效果也會大打折扣。另外整平處理工作要以場地的具體情況為準，施工者在處理斜坡位置的護坦穩固度不足的問題時，可以不需要對水平方向的平整度加以考量，只需要進行常規平整處理工作即可，只需保證坡面角度符合方案設計條件即可。無論是在坡面位置還是在平面上開設整平工作，都要對平整度要求進行滿足。前期的整平處理工作主要是為了后續的覆膜處理工作能夠順利開展，否則無法給排水工作創造真空的條件。完成最初的場地整平處理工作之后，可以將土層覆蓋在場地的表面上，這項工作主要是為了滿足場地的承重需求。

2.2 定位防線

在第二個加固工作環節，施工者需要對防線進行定位，找到正確的施工位置是最為關鍵的，否則加固工作也會出現一定的偏差，施工人員首先以提防加固圖紙為參照，找出預設的防線位置，通過運用精準度比較高的測量儀器以及工具來找出水井等關鍵位置，并做好標記，盡量將工程測量環節可能會存在的紕漏消除掉，在整個排水體系之中，塑料排水板的位置不能出現偏離的問題，施工者要使真空管網與該排水板保持平行。

2.3 鋪設真空膜

根據真空化施工條件的構建需要，需要在排水工作開啟前，先將真空膜鋪設到指定位置，在結束了構建水平方向的管網之后就可以開展鋪設真空膜的工作了。選用的真空膜的材質要符合應用標準。將真空濾管與膜彎管連接之后，要對出口壓盤的位置進行調整，使其能夠與地層保持平齊，將橡膠墊放置到指定位置，在鋪設真空膜時，需要根據順風方向來進行，在該環節中，施工者需要穿軟底鞋，避免劃破真空膜。鋪設工作結束之后，檢查人員要對膜上的孔洞等缺陷進行粘補。

2.4 安裝相應的抽水裝置

井上真空系統安裝，該系統涵蓋非常多的設備，比如真空表等，其中真空泵以及管道泵是不可缺少的設備，一般情況下，每個系統通常都會選擇兩臺5.5kW的真空泵，而管道泵只需一臺即可。正常情況下，真空泵與固定平臺連接，而清水泵則與真空集水井相連。井上真空系統安裝之前，需要做好水平管網施工工作。真空泵需要與耐壓軟管連接，而耐壓軟管則需要與緩沖罐連接。

安裝真空集水井，集水井制作工藝比較并不難，其制作材料主要是預制鋼結構。首先將需要加固的所有部位劃分為各個單元，每個單元都需要安裝集水管；其次，平鋪集水井，需要注意的是如果需要使用水平的管道，則需要提前鋪設；最后連接，安裝干管時，存在很多銜接位置，該位置需要重點對待。

2.5 其他加固工作

密封膜鋪設完工后，各單元的機泵系統進入真空操作階段。密封膜上覆水前，應進行試抽真空，同時檢查每臺真空泵的運轉情況及薄膜的密封性；試抽真空時間為10d，要求密封膜下真空壓力達到0.08MPa以上。試抽真空達到要求后，可進行覆水轉入正常抽真空，正常抽真空時間應滿足設計要求；覆水厚度應為300mm，覆水后，膜下真空壓力應逐漸穩定在0.08MPa。真空操作要求有水必排。隨著壓力的逐漸上升，排水量越來越小，軟基的固結程度也逐漸加大，80d左右即可達到加固要求。終止真空預壓的標準：連續四晝夜實測地面沉降量小于2mm/d或地基固結度大于實測地基沉降曲線的80%。

3 工程安全防護工作分析

對真空度進行監督檢測，抽真空施工結束之后，馬上檢測其真空程度，以此來明確真空損失程度，施工人員正是根據這個真空程度數據來選擇使用的措施，以此保證該位置的內部壓強符合要求，通常情況下，檢測頻度為6h一次。監督檢測孔隙水壓力，之所以要對其進行檢測主要是為了了解固結力度，當相關設備埋入到一定深度時，設備會顯示出數據，馬上讀取數據，以便掌握初始數據，其檢測頻度為1d一次。

結語

堤防是水利工程之中具有防護性功能的重要系統，當洪水泛濫問題出現后，堤防可以將阻攔作用發揮出來，使洪水被攔截行洪道之中，將水的深度增大提升行洪的實際流速，將泥沙排放出來，對于海潮以及風浪也能起到一定的阻止效果，當前的堤防種類有很多，包括常見的河堤、圍堤以及江堤等，無論構建哪一種堤防都要將基礎加固工作做好，本文主要從排水工作的角度探討了真空固結預壓排水技術的可行性，堤防建設者可以對標準化的排水方法進行調整，以強化堤防的穩定性以及加固效果為工作目的。

參考文獻

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