肖德強
(中國水利水電第九工程局有限公司貴州貴陽 550000)
探討水利水電樞紐工程中的防滲加固技術
肖德強
(中國水利水電第九工程局有限公司貴州貴陽550000)
近年來,隨著我國經(jīng)濟技術的飛速發(fā)展,帶動了水利水電工程發(fā)展的步伐。與此同時,水利水電的建設得到進一步的開展,在一定程度上直接影響著我國的國民經(jīng)濟。此外,水利水電的工程建設正常運行的質(zhì)量也是不容忽視的。近幾年內(nèi),水利水電工程中的防滲加固技術成為現(xiàn)階段水利水電工程技術人員的熱點問題。因此,根據(jù)水利水電樞紐存在的不同問題進行進一步分析,以及影響水利水電樞紐的關鍵因素,提出相關防滲加固的有效技術方案,為水利水電樞紐工程未來奠定基礎。
水利水電樞紐工程;防滲加固;技術方案
近年來,我國水利水電樞紐工程建立的越來越多,但相對來說,仍存在一些問題,例如地基的滲透問題以及大壩的滲透問題等等,其主要原因就是滲透處理方法不合理。要想水利水電樞紐工程的建設能夠正常運行,其防滲加固技術是關鍵因素,也是現(xiàn)階段水力水電樞紐工程人員所關注的問題。隨著我國水利水電樞紐工程的進一步實施與開展,防滲加固技術在水利水電工程中也有了更深一步的改進。就當前的情況來說,在現(xiàn)階段水利水電樞紐工程建設中,已經(jīng)有多種防滲加固的技術方案,并且為其提供了有力的技術支持。
簡單的說,水利水電樞紐工程堤防出險分為以下幾種:滑坡以及開裂,在此基礎上最重要的就是滲透破壞,然而,在水利水電樞紐工程中,滲透破壞占有著重要的位置。其中滲透破壞主要體現(xiàn)在以下幾個方面:接觸沖刷和流土以及管涌,在此基礎上還有集中滲漏等[1]。因此,水利水電樞紐提防滲透的出險種類可劃分為三種:①堤壩自身的險情,其主要原因就是堤壩自身的物質(zhì)不夠均勻,再加上填筑密度不夠均勻,例如:多數(shù)的堤壩壤土是由粉細砂或者是砂壤土組成,在一定程度上,自身存在裂縫等問題,這些問題的產(chǎn)生最終導致堤壩出險。②堤壩自身與堤壩的地基在接觸帶之間的險情,其主要原因就是在填筑堤壩時堤壩的地基未能及時清理干凈,且接觸帶存在的物質(zhì)相對比較混雜。③堤壩的地基。堤壩的地基的透水性相對較強,砂層以及砂土壤層也相對較薄,最終導致堤壩出現(xiàn)險情(如圖1)。
就當前水利水電工程來說,大多都是建設在江河湖海區(qū)域,因此,地理位置不同,建設的水利水電樞紐工程在結(jié)構(gòu)以及功能方面也是大不相同,在一定程度上也說明了,每個水力水電樞紐工程的堤壩建設引發(fā)的險情因素存在著很大的差異[2]。所以,在選擇水利水電防滲施工方案時,要進行科學合理的分析,并且根據(jù)堤壩的自身實際情況做出合理的設計,例如:引起堤壩病害的主要位置、周圍的環(huán)境因素以及運行時間,在此基礎上,還要考慮水文土質(zhì)問題,這些因素在一定程度上對水利水電樞紐工程有著不利的影響,因此,這些關鍵因素在設計方案時要根據(jù)堤壩的自身情況充分考慮。
圖1
近年來,對于堤壩的防滲施工技術,多數(shù)都是利用防滲墻的方式或者是劈裂灌漿方式,在此基礎上還可以利用低壓或者是高壓式灌漿法,這些防滲方法都可以進行合理的施工,根據(jù)特殊的堤壩工程,利用特殊手段進行處理,例如:使堤壩的自身進行加厚處理以及對堤身進行重新填筑[3]。
近年來,無論在我國水力水電樞紐工程的實踐中還是應用中,水利水電的技術人員在處理堤壩防滲方面,也總結(jié)出相關的經(jīng)驗以及方法,并制定出處理堤壩防滲的基本原則,在實踐和應用中也相對實用。簡單的說,在處理堤壩防滲時,要遵循“堵、截、鋪”三個原則,對堤壩的上游進行嚴格處理,與此同時,堤壩的下游問題也是不容忽視的,也要遵循“排、導、減”三個原則對堤壩的下游進行嚴格處理[4]。因此,經(jīng)多次實際表明,遵循這種防滲基本原則,在水力水電樞紐工程中取得了明顯的效果,尤其在防滲方面表現(xiàn)較為突出。
所謂的“堵、截、鋪”,顧名思義就是設置防滲墻、錐探灌漿以及鋪蓋等施工手段,然而這些施工手段能夠?qū)Φ虊紊嫌纬霈F(xiàn)的病害進行及時處理。所謂的“排、導、減”,顧名思義就是設施排水溝、導滲反濾體的建設以及減壓井的建設等等,這些施工手段能夠使堤壩上游的揚壓力大大降低。
近年來,我國水利水電工程技術人員在堤壩防滲處理中,經(jīng)研究分析,主要的防滲加固技術有兩種,常用的方法通常采取防滲墻以及灌漿形式進行防滲加固,這兩種施工技術對堤壩防滲應用方面都取得了明顯的效果。以下根據(jù)這兩種防滲加固技術進行明確的分析與探討:
4.1防滲墻技術的種類劃分
4.1.1垂直鋪塑
垂直鋪塑技術,簡單的說就是采用鏈斗式。首先,利用挖槽機進行深度挖溝槽,并且進行連續(xù)挖掘,挖掘成渣狀,形成槽孔,再用泥漿把槽孔的四壁進行加固,最后在形成的槽內(nèi)鋪設一層防滲薄膜,并重新填筑粘土。在這一過程中,挖槽機在進行挖槽時,深度一般在10~15m左右,槽的寬度一般在16~40m左右,這一技術在砂壤土中工作效率較為明顯,并且相對較高。
4.1.2水泥土深層攪拌技術
水泥土深層攪拌,就是利用攪拌機把水泥漿滲入到土體中,讓水泥和土體有效的混合在一起,形成水泥樁。此外,水泥通過自身的水解以及離子交換過程,產(chǎn)生反應,最終形成堅硬的防滲墻[5]。就當前的技術而言,防滲墻的最大深度一般在20m左右。這一技術具有一定的優(yōu)點,施工便捷以及沒有泥漿的污染,并且在粘土以及淤泥方面較為適用。近年來,經(jīng)過我國工程技術人員多次實踐證明,水泥土深層攪拌技術在防滲墻的防滲方面,效果明顯,且工程質(zhì)量相對較高,值得使用與推廣。
4.2灌漿技術的種類劃分
4.2.1劈裂灌漿
近年來,在我國水利水電工程建設中,劈裂灌漿被廣泛應用,也是最常見的防滲加固技術。劈裂灌漿主要是根據(jù)堤壩的自身實際情況,以及曲直問題,通過簡單的鉆機利用直線布孔方式,與此同時,還可以采用梅花形布孔方式,對堤壩進行鉆孔,并沿著堤壩的軸線方向開始進行劈裂,在一定程度上,要充分考慮灌漿壓力問題,同時要選擇合適的泥漿進行灌注,避免堤壩產(chǎn)生變形。此外,在灌漿時,要從上到下進行灌注,泥漿也要從稀到粘稠狀態(tài),這些施工技術要根據(jù)堤壩自身情況靈活掌握。同時,針對存在裂縫的區(qū)域,要對堤壩整體進行全面的劈裂灌漿,避免因為漏項而導致堤壩的施工質(zhì)量問題[6]。劈裂灌漿這一技術的實施,不僅使堤壩自身更加牢固,同時使自身的滲漏問題大大降低了。
4.2.2高壓式灌漿
簡單的說,實施高壓式灌漿時,首先要借助高壓射流沖擊,使堤壩自身的地基層結(jié)構(gòu)遭到破壞,與此同時,水泥漿也要進行灌注,讓堤壩被灌地層的顆粒與水泥漿混合在一起,進而形成堅固的墻,如同壁狀,也就是防滲墻的形成。防滲墻的主要優(yōu)點就是施工相對簡單方便,且造價比較低,工作效率相對較高,相反,不容易控制。但是就目前的高壓式灌漿來說,應用相對較廣泛,經(jīng)多次實踐表明,效果較為明顯,防滲作用也得到了充分的發(fā)揮。
隨著我國國民經(jīng)濟水平的不斷提高,水利水電樞紐工程的建設逐步發(fā)展起來,在我國也占有著重要的地位,然而,就當前情況而言,水利水電樞紐工程中的堤壩滲漏現(xiàn)象普遍存在,在一定程度上,難免會受到自然環(huán)境以及人為因素的影響,最終使堤壩發(fā)生滲漏現(xiàn)象。因此,為了減少這一現(xiàn)象的發(fā)生,必須提高堤壩的防滲加固技術,為水利水電工程未來奠定基礎。
[1]肖楠.淺析水利工程堤壩防滲加固技術[J].赤子,2013(8):270.
[2]楊光德.探討防滲加固在水利工程中的應用[J].科技創(chuàng)業(yè)家,2013(24):3.
[3]陳正波.水利水電工程施工中防滲處理技術的應用[J].湖南水利水電,2013(6):10~12.
[4]陳艷.淺析水利工程堤壩防滲加固技術[J].科技創(chuàng)新與應用,2013(14):188.
[5]袁秋英.水利水電工程灌漿施工技術探究[J].建筑工程技術與設計,2014(26):429.
[6]全鐸.土工膜在渠道防滲節(jié)水改造工程中的應用[J].科學與財富,2014(2):294.
TV543
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1673-0038(2015)13-0205-02
2015-3-2
肖德強(1984-),男,漢族,貴州貴陽人,工程師,本科,主要從事市政道路及水利工程方面的工作。