王慶龍
摘 要:堤壩防滲技術(shù)研究關(guān)系國(guó)民人身財(cái)產(chǎn)安全,對(duì)維護(hù)國(guó)家穩(wěn)定有重要意義。論文從國(guó)內(nèi)堤壩現(xiàn)狀談起,詳細(xì)介紹了灌漿技術(shù)、防滲墻技術(shù)兩種常見(jiàn)的堤壩防滲技術(shù)。
關(guān)鍵詞:堤壩;防滲;水利工程
引言
科技的發(fā)展解決了很多在水利工程中所遇到的技術(shù)難題,使得水利工程的施工質(zhì)量比起以前來(lái)說(shuō)有了很大的進(jìn)步。但是,目前我國(guó)的水利工程建設(shè)項(xiàng)目中仍存在不少的問(wèn)題亟需解決。這些問(wèn)題不能有效及時(shí)的處理,勢(shì)必會(huì)阻礙水利工程的建設(shè)與發(fā)展。在各種水利工程中,堤壩防滲直接影響到大家的生命財(cái)產(chǎn)的安全,因此其重要性非同小可。如果堤壩滲漏問(wèn)題嚴(yán)重,不僅使得企業(yè)本身的社會(huì)信譽(yù)度下降,影響企業(yè)的自身效益,更重要的是對(duì)廣大人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全造成十分嚴(yán)重的威脅。所以,對(duì)堤壩防滲施工技術(shù)的研究功在當(dāng)代利在千秋,有著十分重要的意義。
1 我國(guó)堤壩目前現(xiàn)狀
我國(guó)幅員遼闊水資源豐富,用途各異的水利工程隨處可見(jiàn),這其中就包括各種各樣的水岸堤壩和水庫(kù)。也正是這些水利工程起到控制地下水和地表水的作用,才為我們大家的生活提供了安全保障,為國(guó)家的安定與繁榮作出自己的貢獻(xiàn)。但是,由于種種原因,有些水利工程確實(shí)存在著諸多的隱患。例如:很多堤壩的修筑時(shí)期處于修建技術(shù)不夠成熟的時(shí)期,加之當(dāng)?shù)卣粔蛑匾?,沒(méi)有進(jìn)行必要的保養(yǎng)工作,使得這些年代修建的堤壩禁不起時(shí)間和自然的考驗(yàn)已經(jīng)露出很大的安全隱患,對(duì)當(dāng)?shù)鼐用竦陌踩斐删薮蟮耐{。通過(guò)對(duì)以往的堤壩事故的原因進(jìn)行總結(jié)分析,可以把所有的事故原因分為五類(lèi):(1)由于堤壩年代久遠(yuǎn)加之當(dāng)?shù)卣S護(hù)不到位導(dǎo)致堤壩滲漏;(2)由于塌方而引發(fā)的堤壩滲漏;(3)由于壩體裂縫導(dǎo)致的滲漏;(4)由于堤壩的滲漏管的破裂而導(dǎo)致的大壩滲漏;(5)其他。上述五類(lèi)問(wèn)題一旦發(fā)現(xiàn)就必須立即進(jìn)行防滲和加固處理。處理方法不但要經(jīng)濟(jì)可行還要保證施工工藝簡(jiǎn)單。其中灌漿技術(shù)和防滲墻施工技術(shù)中的一種或者幾種就具有如下特點(diǎn),可以根據(jù)滲透原因的不同選擇最佳的灌漿技術(shù)或者是防滲墻技術(shù)。
2 防滲施工技術(shù)
2.1 灌漿施工技術(shù)
高壓噴射灌漿技術(shù)。高壓噴射灌漿施工技術(shù)的大致方法是首先用機(jī)械鉆在地基或巖層表面打洞至想要的深度,接著將鉆桿頂部噴嘴附近的土固化,這一步驟的實(shí)現(xiàn)需要用高壓泥漿泵持續(xù)噴射才可以實(shí)現(xiàn),固化后的泥土便可以加大土石的密實(shí)度,使得防滲目的得以達(dá)到。噴射漿液的時(shí)候,噴嘴頂部的土體受到噴嘴里水泥漿的強(qiáng)大的沖擊力的作用,使得被沖破的土體可以大范圍的填滿(mǎn)周?chē)馏w并且與洞內(nèi)土石進(jìn)行攪拌。當(dāng)噴嘴離開(kāi)泥漿時(shí),由于溫度的下降,壓力的減小,洞內(nèi)的泥漿短時(shí)間內(nèi)凝固,形成牢固的凝結(jié)體。這些凝結(jié)體與地基牢固、穩(wěn)定的凝結(jié)在一起,最終形成更加牢固的凝結(jié)壁。這一方法從滲漏土體的內(nèi)在結(jié)構(gòu)入手,使?jié)B漏土體的內(nèi)在結(jié)構(gòu)通過(guò)外力而變得更加的牢固,從而長(zhǎng)久地解決了堤壩的滲漏問(wèn)題。雖然高壓噴射灌漿技術(shù)能夠十分有效的解決滲漏問(wèn)題,但是這種技術(shù)的實(shí)施受到土壤環(huán)境的限制,只能夠在粘性土或者是沙性土中使用。而且,過(guò)高的壓力對(duì)土體周?chē)耐量妆谠斐善茐?,使水泥漿無(wú)法與土體凝結(jié)。另外,用于鉆孔的機(jī)械鉆的提速時(shí)間不能夠太長(zhǎng)以防浪費(fèi)水泥和噴射不充分現(xiàn)象的發(fā)生。盡管有這些缺點(diǎn),高壓噴射技術(shù)仍憑借著其原料種類(lèi)的多樣性、設(shè)備的簡(jiǎn)易備受歡迎。
土壩壩體劈裂灌漿施工技術(shù)。當(dāng)筑壩時(shí)填土不密實(shí)就會(huì)產(chǎn)生在壩體后面出現(xiàn)管涌流土等現(xiàn)象。劈裂灌漿技術(shù)便是解決這樣一些有過(guò)大變形、塌陷、裂縫的壩體。此項(xiàng)技術(shù)的原理是利用水泥漿的滾入來(lái)切斷軟弱層,填補(bǔ)孔洞和裂縫形成新的防滲層。但是,在劈裂壩體后,灌漿壓力沒(méi)有那么好確定,需要對(duì)壩體的內(nèi)部應(yīng)力進(jìn)行研究才能夠確定。土壩壩體劈裂灌漿技術(shù)的運(yùn)用也有一定的外部條件,壩體土質(zhì)質(zhì)量差、泥墻的厚度太薄、造孔的深度不夠都會(huì)直接影響防滲質(zhì)量。土壩壩體劈裂灌漿技術(shù)中的灌漿方法大致采用帷幕灌漿法,在運(yùn)用這個(gè)方法的時(shí)候要隨時(shí)觀察壩體,以免發(fā)生意外。但是帷幕灌漿只適合小范圍滲水,當(dāng)遇上上下游是連續(xù)的裂縫的時(shí)候帷幕灌漿法也失去作用,應(yīng)當(dāng)使用全線(xiàn)劈裂灌漿法。土壩壩體劈裂灌漿技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)繼承了一般灌漿技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),從壩體本身的內(nèi)部應(yīng)力結(jié)構(gòu)入手達(dá)到了理想的防滲效果,提高壩體變形穩(wěn)定性。同時(shí),該技術(shù)的施工時(shí)間不長(zhǎng),材料的選擇多樣,經(jīng)濟(jì)實(shí)惠,也是最常見(jiàn)的防滲技術(shù)之一。
2.2 防滲墻施工技術(shù)
和灌漿施工技術(shù)一樣,防滲墻施工技術(shù)也有經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、工期短,用工量少等優(yōu)點(diǎn)。與此同時(shí),使用該項(xiàng)技術(shù)修補(bǔ)的大壩無(wú)論是在耐久性還是其整體性能方面都明顯優(yōu)于其他技術(shù),加之墻體薄、滲透系數(shù)小的優(yōu)點(diǎn),防滲墻技術(shù)越來(lái)越受到大家的重視。其大致方法是直接在壩體上按照設(shè)計(jì)好的尺寸進(jìn)行打槽造孔,并同時(shí)往槽孔里注滿(mǎn)泥漿以成連續(xù)的墻體。常用的防滲墻技術(shù)有:
(1)振動(dòng)成墻技術(shù)。此項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于對(duì)外界環(huán)境的要求不高,適合不同的外界條件。振動(dòng)防滲墻技術(shù)原理簡(jiǎn)單,就是利用振動(dòng)大錘的振動(dòng)把兩塊互為導(dǎo)板的插板帶入指定深度,然后在插板形成的槽內(nèi)注入漿液形成連續(xù)的防滲墻。該項(xiàng)技術(shù)經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展已經(jīng)比較成熟。能夠達(dá)到防滲墻的最大高度為17m,墻厚卻只有15~18cm。
(2)塑性混凝土成墻技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)的基本原理是在建成的壩體地基上使用專(zhuān)用的鉆孔機(jī)開(kāi)槽鉆孔,然后往槽壁和槽孔內(nèi)注入泥漿混凝土以達(dá)到加固的目的。具體方法是:用高壓泵往已開(kāi)好的槽孔中注入合適濃度的泥漿將槽底的巖渣清除出槽孔,然后用直升導(dǎo)管往槽孔內(nèi)注入混凝土。利用導(dǎo)管內(nèi)外泥漿的壓力差使混凝土充滿(mǎn)整個(gè)槽孔,經(jīng)過(guò)短時(shí)間的護(hù)理便形成連續(xù)的防滲墻。
(3)沖擊成槽法成墻技術(shù)。沖擊成槽法成墻技術(shù)比較適合大面積滲水的壩體,其原理是:首先在壩體表面用沖擊鉆沖擊至設(shè)計(jì)深度,形成孔洞;接著清理出泥渣,在已有的孔洞周邊開(kāi)孔形成一段槽,向這段槽內(nèi)澆筑混凝土形成第一道防滲墻。然后再利用相同的方法形成第三道混凝土墻。再在第一道、第三道混凝土墻之間加注第二道混凝土墻。這三道混凝土墻連接在一起便形成連續(xù)的防滲墻。不斷重復(fù)上述方法便可以形成大面積的防滲墻。
(4)抓斗成槽法成墻技術(shù)。在各種防滲墻形成的技術(shù)工具中除了沖擊鉆,液壓抓斗機(jī)也常出現(xiàn),抓斗成槽技術(shù)的原理更加的簡(jiǎn)單,就是一直使用液壓抓斗機(jī)在壩體直接挖槽,然后及時(shí)將挖出的土運(yùn)到其他位置。當(dāng)挖槽工作完成后就注入泥漿,然后再澆筑水下混凝土形成防滲墻。
3 結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,堤壩的防滲施工技術(shù)種類(lèi)繁多,并且運(yùn)用廣泛,但是為了堤壩滲技術(shù)更加成熟,完善;更加能夠應(yīng)對(duì)各種各樣的滲漏問(wèn)題,仍然需要對(duì)防滲技術(shù)的不斷的創(chuàng)新。對(duì)防滲技術(shù)的研究、創(chuàng)新本非易事,要求我們?cè)陂L(zhǎng)時(shí)間實(shí)踐中積累經(jīng)驗(yàn),積累知識(shí),將理論與實(shí)踐緊密的結(jié)合在一起,格物致知,才能使我們的水利防滲技術(shù)更加的完善有效。總之,水利工程中的堤壩防滲不僅僅只是一項(xiàng)單純的復(fù)雜工作,同時(shí)也是一項(xiàng)系統(tǒng)性很強(qiáng)的工作。在運(yùn)用各種防滲技術(shù)時(shí),我們要仔細(xì)斟酌,結(jié)合土壤質(zhì)量、堤壩損壞原因等諸多實(shí)際情況來(lái)選擇最為有效最為合理的防滲施工技術(shù)。建議國(guó)家加大對(duì)堤壩防滲工作的重視,為堤壩防滲技術(shù)的研究提供充足的人力與物力,使得堤壩防滲工作在已有的成果上更上一層樓。堤壩防滲工作利國(guó)利民,功在當(dāng)代,利在千秋。
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