劉鐵剛

　　天津雍陽水務(wù)集團(tuán)有限公司， 天津 301700

　　摘要：水利工程的施工建設(shè)比較復(fù)雜繁瑣，施工過程中涉及多項(xiàng)技術(shù)、多種材料、再加之水文地質(zhì)條件比較復(fù)雜因而施工質(zhì)量較難控制。在水利工程中，劈裂灌漿防滲技術(shù)具有大的應(yīng)用優(yōu)勢，如它的原理簡單，操作也簡便但是防滲效果卻十分理想。同時施工量少，施工速度快，見效快。且在應(yīng)用該項(xiàng)防滲技術(shù)時，應(yīng)用到的都是基本的材料，材料易獲得，成本低，經(jīng)濟(jì)效益好。因而在具體的水利工程中，可適當(dāng)加大對該項(xiàng)防滲技術(shù)的應(yīng)用。

　　關(guān)鍵詞：劈裂灌漿;堤防防滲處理工程;應(yīng)用

　　1 水利工程堤防防滲施工技術(shù)應(yīng)用的重要作用

　　水利工程對于我國社會發(fā)展而言具有重要作用，在一定程度上可以提升人們的生活質(zhì)量與生活水平。因此，為確保水利工程安全性，要及時做好其中的堤防防滲工作，避免水利工程在使用中出現(xiàn)滲漏問題。在我國早期發(fā)展中，水利工程的建設(shè)以小型水利工程為主，對于堤防防滲沒有過多要求與需求。

　　但是，在當(dāng)今社會的快速發(fā)展中，人們對于水利工程中堤防防滲工作給予更多重視與關(guān)注。通過對堤防防滲施工技術(shù)的應(yīng)用，使得水利工程質(zhì)量得到保障，確保水利工程的安全穩(wěn)定運(yùn)行�；�于此，在水利工程施工工作的開展中，要對堤防防滲施工技術(shù)有正確認(rèn)識，為水利工程未來使用打下基礎(chǔ)。

　　2 水利工程堤防滲漏主要原因

　　不同因素都會造成水利工程堤防滲漏問題，本文主要從以下幾點(diǎn)進(jìn)行分析與闡述：第一，施工原因。在許多水利工程項(xiàng)目建設(shè)與使用中，都會創(chuàng)造大量的經(jīng)濟(jì)效益與社會效益。從實(shí)際施工工作的開展中可以看出，許多施工部門為節(jié)約成本，會在施工材料以及施工機(jī)械的選用中節(jié)省成本，這一情況的出現(xiàn)，使得施工材料以及施工機(jī)械無法滿足相應(yīng)的施工需求，對施工質(zhì)量造成影響，從而引發(fā)堤防滲漏問題。與此同時，在施工之前設(shè)計(jì)的施工方案，也會對施工質(zhì)量產(chǎn)生影響。施工方案設(shè)計(jì)的科學(xué)性與合理性沒有得到保障，那么會引發(fā)一定的滲漏問題。第二，結(jié)構(gòu)變化原因。

　　在實(shí)際施工工作的開展中，有部分施工部門，為使得水利工程后續(xù)使用得到保障，會通過改變工程結(jié)構(gòu)的方式。但是，一旦對工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，那么容易出現(xiàn)結(jié)構(gòu)錯誤問題，無法達(dá)到預(yù)期施工效果，從而出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。

　　3 劈裂灌漿的含義

　　灌漿分為充填灌漿和劈裂灌漿。充填灌漿以滲透充填理論為基礎(chǔ)，針對壩體內(nèi)已有的裂縫、洞穴等隱患，用漿料直接充填壩體內(nèi)已有的裂縫和洞穴，灌漿時不允許產(chǎn)生新的裂縫或使原有的裂縫擴(kuò)大，因此使用的壓力較低(50kPa)。而劈裂灌漿是以斷裂力學(xué)和水力劈裂原理為理論基礎(chǔ)，根據(jù)堤身弱應(yīng)力(小主應(yīng)力面)基本沿堤軸線分布的規(guī)律，沿著堤軸線布孔，利用灌注泥漿的壓力，有控制地將堤身劈開，并灌注漿液，在堤身內(nèi)形成一道近似豎直連續(xù)的漿體防滲帷幕，與漿脈連通的所有裂縫洞穴等隱患均被漿液充填擠壓密實(shí)，以解決堤身的滲透穩(wěn)定問題。

　　4 劈裂灌漿的設(shè)計(jì)

　　4.1 灌漿鉆孔的設(shè)計(jì)

　　4.1.1孔位布置

　　對堤身低于10m，地面比較平坦的堤壩，可沿堤軸線單排布孔;對地形高差大的堤段，或堤體疏松的堤段，為降低壩體內(nèi)應(yīng)力場的應(yīng)力水平，應(yīng)在主排孔的兩側(cè)布置1～2排副孔;堤身高于10m，也可按地基情況，參考低于10m的堤段進(jìn)行布孔。

　　4.1.2鉆孔深度

　　我國的堤防大多數(shù)處在江、河的中下游沖積地帶，地基多為黏性土或砂性土，為提高劈裂灌漿的效果，孔深要打入地面以下堤高的1/2的深度。

　　4.1.3孔距確定

　　低于10m的堤壩，孔距布置2～3m;高于10m的堤壩，孔距布置3～5m。對彎曲段或地基高差太大的堤段，孔距可適當(dāng)縮小，以泥墻防滲帷幕連續(xù)，這應(yīng)通過試驗(yàn)確定。

　　4.2 灌漿壓力的確定

　　劈裂灌漿壓力可分為起始劈裂壓力、運(yùn)行壓力。起始劈裂壓力為劈裂灌漿的最大壓力，即從開始灌漿、起壓、迅速達(dá)到頂峰值，把堤身劈開后，壓力突然下降。這一過程只有幾分鐘的時間，由于該壓力維持時間短，只作用于一點(diǎn)，作為劈裂灌漿技術(shù)，一定要把堤壩劈開，不然就達(dá)不到灌漿目的，因此，該峰值盡管最大，而不應(yīng)作為設(shè)計(jì)值，只作為衡量堤身質(zhì)量的參考值。

　　劈裂灌漿壓力的控制壓力是在灌漿運(yùn)行期間壓力，特別是在某些堤段全線劈開后的壓力。對于10m以上的高堤，由于灌入的泥漿對兩側(cè)上體的總壓力大，因此，可能對堤坡造成過大的位移，這時灌漿壓力以堤肩的位移量不超過1.0cm來控制。

　　4.3 帷幕厚度的控制

　　高度在10m以下的堤身，泥墻總厚度不可大于5.0cm;高度在10m以上的堤身，泥墻總厚度要大于10.0cm。

　　4.4 泥漿土料的選擇

　　其一，泥漿比重采用1.3～1.5，初灌和第一次復(fù)灌時采用較小值，以后的復(fù)灌采用較大值。

　　其二，泥漿黏度控制在20～100s，要按劈開裂縫的寬度、漏漿通道的大小、灌漿壓力等確定。初灌和第一次復(fù)灌時采用較小值，以后盡可能采用較大值。

　　其三，泥漿的穩(wěn)定性是以泥漿靜置24h后，泥漿上半部和下半部密度差值來表示。測量泥漿穩(wěn)定性可用專用儀器，也可用250mL的普通量筒來測量。灌漿用泥漿的穩(wěn)定性一般采用0.05～0.lkg/m3。

　　4.5 泥漿過程的控制

　　泥漿過程的控制是指泥漿歷時復(fù)灌次數(shù)、復(fù)灌間隔時間的確定。為確保灌漿質(zhì)量，使泥墻防滲帷幕厚度達(dá)到設(shè)計(jì)要求，每個注漿孔的復(fù)灌次數(shù)要大于5次，每次的間隔時間要多于3～5d，如果一臺灌漿設(shè)備負(fù)責(zé)的工段1～2km，分成兩序灌漿，總歷時要大于60d。

　　5 劈裂灌漿的施工技術(shù)

　　5.1 鉆孔

　　目前，我國堤防灌漿多采用沖擊式、擠壓式和旋轉(zhuǎn)式鉆機(jī)等。堤高10m以內(nèi)的可采用沖擊式和擠壓式鉆機(jī)，用干法鉆進(jìn);堤高10m以上的可采用旋轉(zhuǎn)式鉆機(jī)，可用濕法鉆進(jìn)。鉆孔孔徑一般在50～100mm。10m以內(nèi)的矮堤用大口徑鉆桿，10m以上的高堤用小口徑鉆桿。

　　5.2 制漿

　　目前國內(nèi)制造泥漿的機(jī)械很多，在工程上多采用WJG80型或WJ100型攪漿機(jī)�？筛咚龠B續(xù)攪漿，自動進(jìn)行篩漿，漿液存入儲漿筒內(nèi)，灌漿泵和儲漿筒直接相連，制出的泥漿質(zhì)量高。

　　5.3 灌漿

　　采用孔底注漿全孔灌漿法分兩序進(jìn)行灌漿。這是劈裂灌漿提高質(zhì)量和保證堤體安全的重要技術(shù)措施。如果復(fù)灌間隔時間過長，下部發(fā)現(xiàn)堵管時，可以將灌漿管上提0.5m再灌漿。

　　其一，設(shè)置阻漿塞或下護(hù)壁套管，進(jìn)行灌漿壓力的控制。

　　其二，進(jìn)行灌漿量的控制。單孔灌漿量大的原因多數(shù)是由于壩身疏松、質(zhì)量差造成的，有時可能是由于堤身內(nèi)存在漏水通道出現(xiàn)冒漿引起的，要先處理好冒漿，再進(jìn)行復(fù)灌。對于堤高10m以下的復(fù)灌間隔時間要大于3d，10m以上的復(fù)灌間隔時間不少于5d，并應(yīng)增加復(fù)灌的次數(shù)，達(dá)到終孔標(biāo)準(zhǔn)為止。復(fù)灌間隔時間主要由漿體的固結(jié)情況確定。

　　其三，裂縫的控制。劈裂灌漿施工中，應(yīng)盡量做到“先內(nèi)劈后外劈”。一次灌漿劈開地裂縫寬度不應(yīng)超過1.0cm�；貜棻瘸�過0.5之后，才能進(jìn)行下一次復(fù)灌。

　　其四，彎曲堤段的灌漿工藝。為在彎曲堤段獲得沿堤軸線連續(xù)的漿體防滲帷幕，應(yīng)采取特別的灌漿工藝，一般選用以下兩種：一是隨機(jī)鉆灌法。即鉆一孔灌一孔的方法，孔距要小，當(dāng)灌漿孔口出現(xiàn)細(xì)小裂縫，并開始偏離堤軸線時停止灌漿。二是一次成孔灌漿法。在彎曲堤段的軸線上，將設(shè)計(jì)灌漿孔連續(xù)鉆完，再逐孔輪流進(jìn)行灌漿。在發(fā)現(xiàn)孔口有小的裂縫時就停止灌漿，改灌另一孔。

　　6 劈裂灌漿質(zhì)量檢查

　　現(xiàn)場檢查一般沿堤軸線100～200m挖一探坑或探槽，以檢查漿體分布、漿脈厚度、深度是否能形成連續(xù)豎直的防滲泥墻帷幕等設(shè)計(jì)指標(biāo)。同時，按探坑深度每2.0m取一組試樣，試驗(yàn)樣品的常規(guī)物理力學(xué)指標(biāo)，重點(diǎn)是干密度、滲透系數(shù)、抗?jié)B坡降等。在工程運(yùn)行并經(jīng)水害考驗(yàn)后，進(jìn)行防滲效果觀測鑒定，灌漿后各測點(diǎn)之間的差異沉降較小，不足以出現(xiàn)新的變形破壞，表明灌漿的質(zhì)量良好。

　　7 結(jié)論

　　綜上所述，水利工程堤防防滲施工技術(shù)對于保證水利工程施工質(zhì)量而言具有重要作用。因此，在實(shí)際水利工程施工工作的開展中，相關(guān)施工人員對于堤壩防滲問題給予更多關(guān)注與重視。劈裂灌漿技術(shù)不僅僅在土壩壩體灌漿實(shí)踐方面是個創(chuàng)新，而且在加快危險土壩的治理方面也發(fā)揮了巨大的作用。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]李建平，路敏.水利工程堤防防滲施工技術(shù)探討[J].內(nèi)蒙古水利，2020(06):37-38.

　　[2]廖大榜.水利工程堤防防滲施工技術(shù)應(yīng)用研究[J].居舍，2020(18):55-56.

---

轉(zhuǎn)載請注明來自：http://www.jinnzone.com/shuililw/7839.html