摘要:隨著近年來我國經(jīng)濟的快速發(fā)展,小型水利水電樞紐工程的應(yīng)用越來越普遍,然而其防滲施工越來越受到人們的重視。本文結(jié)合我國當前小型水利水電樞紐工程的不同特點,采取不同的方法,對水利工程的防滲施工技術(shù)進行探討分析。
關(guān)鍵字:水利工程;防滲;施工技術(shù);分析
調(diào)查顯示,我國的小型水利水電樞紐工程分布廣,數(shù)量眾多,在防洪減災(zāi)中發(fā)揮著重要作用,同時還可以為人民生活用水,農(nóng)業(yè)灌溉生產(chǎn)以及工業(yè)用水等提供可靠、穩(wěn)定的水源。但是,由于許多水利工程已年久失修,其中許多工程都存在著不同程度的病險問題,將是水利工程相關(guān)人員急需解決的問題。這些工程主要有以下的病險: 1) 壩體、壩基多有滲漏、滲透破壞等; 2) 防洪標準偏低,不能達到現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范; 3)工程建筑物老化失修。然而,病險水利工程最主要的病險是滲透問題,包括地基透和壩體滲透。因此,必須要根據(jù)不同的壩基、壩型和病因等情況,采取不同的處理方法,目前最常用的是防滲墻和灌漿。
一、防滲墻技術(shù)類型及其特點
1、鋸槽法成墻工藝
在開槽過程中,鋸槽機的刀桿以一定的傾角一邊以0。8~1。5米/小時的速度向前移動,一邊作上下往復(fù)切割運動;在向槽外排出鋸切割下來的土體時,可通過正循環(huán)或反循環(huán)方式進行,還要采用泥漿保護槽壁。同時,還要澆筑塑性混凝土,從而形成寬度為0。2~0。3米的防滲墻體。鋸槽機由動力及傳動系統(tǒng)、行走底盤、排渣系統(tǒng)、刀桿及支架加壓系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)以及起重設(shè)施組成,而對于傳動方式一般有液壓式與機械式這兩種。以不同規(guī)格的刀桿進行組合,開槽深度達到40米,而寬度可達0。2~0。5米。鋸槽法具有工效高、連續(xù)成槽、質(zhì)量好和墻體連續(xù)等優(yōu)點,并且成墻深,適用于砂土、粘土和卵石粒徑小于100毫米的砂礫石地層。此外,還可以采用固化灰漿和自凝灰漿來形成不同等級的強度和抗?jié)B指標的防滲墻。
2、多頭深層攪拌水泥土成墻工藝
據(jù)分析表明,多頭深層攪拌樁機的工作原理是:一次多頭鉆進并把水泥漿噴入土體充分進行攪拌,從而使水泥漿液與土體混合凝固成一組水泥土樁。其具有無泥漿污染、施工簡便、造價較低,適用于砂土、粘土和砂礫層的施工優(yōu)點。經(jīng)探究表明,多頭深層攪拌水泥土防滲墻的防滲相當效果明顯,尤其是在地下防滲工程中其投資最經(jīng)濟、最有效,并且具有可靠的質(zhì)量保障,其發(fā)展前景相當誘人。
3、鏈斗法成墻工藝
該城墻工藝主要是通過鏈斗式開槽機排樁上的旋轉(zhuǎn)鏈斗取土,然后將斜放的排樁下放到成墻深度,接下來開槽機前進開挖溝槽,并采用泥漿護壁,此方法的澆筑混凝土與鋸槽法相類似。而與鋸槽法的不同,鏈斗式開槽機的開槽深度應(yīng)為10—17米,而寬度為20~50厘米;此方法適用于砂土、粘土和粒徑小于槽厚的并且含量小于30%的砂礫石地層。
4、射水法成墻工藝
混凝土攪拌機、造孔機和澆筑機一起構(gòu)成射水法成墻設(shè)備。我們可以通過造孔機成型器內(nèi)的噴嘴,射出高速水流從而將土層切割,以及采用泥漿護壁和正、反循環(huán)出渣成型器進行上下切割運動來修整孔壁。形成槽孔后,再通過澆筑塑性混凝土或水下混凝土,從而形成深度可達3米,厚度為0。22-0。45米,垂直精度可達1/300的薄壁防滲墻,該防滲墻使用于砂土、粘土和粒徑不大于100毫米的砂礫石地層。例如,在我國1998年發(fā)生的特大洪水過后,國家相關(guān)部門在贛江、長江和鄱陽湖等國內(nèi)重要堤防進行了加固工程,并且都廣泛運用到了射水法,從而不僅提高了水利工程防滲的效果,還取得了很好的社會經(jīng)濟效益。
二、灌漿防滲技術(shù)類型及其特點
經(jīng)調(diào)查顯示,對于土石壩壩基、壩體的防滲施工中,所采用的灌漿方法通常有寬心墻壩的壩體劈裂灌漿、壩基卵礫石層防滲帷幕灌漿以及均質(zhì)土壩及高壓噴射灌漿等。
1、高壓噴射灌漿
通過高壓水泥漿液射流來沖擊并破壞被灌地層結(jié)構(gòu)的高壓噴射灌漿防滲技術(shù),是依靠被灌地層土顆粒與水泥漿液摻混在一起,而形成壁狀固結(jié)體并達到防滲效果。同時,根據(jù)防滲要求和被灌地層結(jié)構(gòu)的不同,我們又可以將高壓噴射灌漿分為擺噴、定噴和旋噴這三類。此外高壓噴射灌漿防滲技術(shù)具有以下幾方面的優(yōu)點: 工效高、設(shè)備簡單、造價低、料源廣以及搭接防滲的效果良好。但不足之處在于其所需機具多并且難以控制,同時對地質(zhì)條件的要求也表較高,因而在一定程度上限制了它的推廣與運用。
2、土壩壩體劈裂灌漿
土壩壩體劈裂式灌漿主要是根據(jù)壩體應(yīng)力分布的規(guī)律,施以一定壓力進行灌漿,從而使壩體沿壩軸線方向劈裂,向其里面灌注入一定量的泥漿,最終形成鉛直連續(xù)的防滲泥墻。通過土壩壩體劈裂灌漿后,有效實現(xiàn)漏洞堵塞,避免裂縫或切斷軟弱層,從而提高土壩壩體的整體防滲能力土壩壩體變形穩(wěn)定性。對于裂縫的局部灌漿,在可能有裂縫的區(qū)域,均勻布置類似固結(jié)灌漿的灌漿孔群,同時,對于壩體施工條件比較差,或者在施工中有上下游貫通橫縫的出現(xiàn)的,都應(yīng)該進行全線的劈裂灌漿。例如,據(jù)報道,土壩壩體劈裂灌漿技術(shù)在我國廣東省寶樹水庫解決土壩壩體的滲漏問題中得到很好的利用,通過該灌漿技術(shù)可以有效地提高壩體的密實度,降低滲透系數(shù)以及減少壩體滲流量等,從而確保水利防滲施工工程的質(zhì)量。
3、卵礫石層防滲帷幕灌漿
至于卵礫石層的防滲帷幕灌漿技術(shù),通常是采用粘土為主并且加少量水泥的混合漿液進行灌注。與在巖石中的灌漿不同,在卵礫石層灌漿往往很難形成自立的鉆孔,所以一般采用循環(huán)鉆灌閥跟管灌漿、套閥式灌漿以及打管灌漿的方法。同時,由于受施工現(xiàn)場地質(zhì)條件各種因素的限制,難以做到有效控制漿液的填充范圍。因此,必須采用三排以上的灌漿孔,才能使該灌漿技術(shù)符合相對較高的防滲標準,保證水利工程防滲質(zhì)量合格。
三、結(jié)語
總而言之,隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展,小型水利水電樞紐工程越來越普遍。而對于該工程的防滲施工,一般采用防滲、灌漿的技術(shù)得到有效處理。本文主要根據(jù)我國具體水利工程的不同特點,分析其所存在的問題,進而采取與之相適應(yīng)的措施。希望有助于提高我國水利工程防滲施工的質(zhì)量,并促進我國防滲技術(shù)的探究與發(fā)展。
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