基于水利工程防滲施工技術(shù)應(yīng)用的研究

桂勁松

摘 要：自然界的水資源都具有突變性，其存在的時(shí)間比較集中。為了控制和協(xié)調(diào)好自然界的水資源，滿足人類發(fā)展的需求，我國修建了較多的水利工程。圍繞水利工程滲漏相關(guān)內(nèi)容分析了防滲墻和灌漿類防滲施工技術(shù)的應(yīng)用，以促進(jìn)我國水利工程事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

關(guān)鍵詞：水利工程；防滲施工技術(shù)；防滲墻；變形縫

中圖分類號(hào)：TV871 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.12.157

1 水利工程滲漏問題分析

水利工程滲漏問題已經(jīng)被人們所關(guān)注到，水利工程滲漏會(huì)帶來較大的社會(huì)負(fù)效益，其直接影響水利工程的正常運(yùn)行，間接影響下游居民的用水。水利工程滲漏問題需要及時(shí)解決，避免引發(fā)大的社會(huì)問題。水利工程滲漏問題常見的原因有施工縫、穿墻管、變形縫等。當(dāng)出現(xiàn)小的滲漏問題時(shí)，如果未及時(shí)解決，則會(huì)導(dǎo)致大面積的滲漏問題，引發(fā)非常嚴(yán)重的工程危害。

2 防滲墻施工技術(shù)的應(yīng)用分析

通常情況下，防滲墻的墻體厚度都比較薄，最厚的防滲墻厚度不超過22 m。防滲墻具有滲透系數(shù)小、柔性大、耐久性強(qiáng)的特點(diǎn)，但防滲墻的明顯特點(diǎn)是經(jīng)濟(jì)成本低、收益高。

2.1 多頭深層攪拌水泥土施工技術(shù)分析

多頭深層攪拌水泥土施工技術(shù)需要借助多頭深層攪拌樁機(jī)進(jìn)行，其主要施工流程是將水泥、砂石等材料倒入樁機(jī)中并將水泥漿噴入土體，然后進(jìn)行攪拌，直至水泥漿與土體混合固結(jié)。待形成了水泥土樁后，再將這些樁搭接起來，做成水利工程的防滲墻。多頭深層攪拌水泥土施工技術(shù)操作簡(jiǎn)單、成本低、污染小、防滲效果較好，可以被廣泛用于水利工程防滲施工中。在使用此項(xiàng)技術(shù)時(shí)，要結(jié)合土質(zhì)的實(shí)際情況，不可盲目使用，否則便達(dá)不到預(yù)期目的。

2.2 鏈斗法施工技術(shù)分析

鏈斗法施工技術(shù)是用旋轉(zhuǎn)鏈斗來取土的一種防滲施工技術(shù)，其需要將土先放在排樁下，并同時(shí)在槽機(jī)前挖一定深度的溝槽，然后用泥漿做好護(hù)壁處理工作，最后用混凝土澆筑。一般而言，溝槽的寬度是16～50 cm，縱向深度是10～15 m。其適用圖紙類似于多頭深層攪拌水泥土施工技術(shù)，但砂礫石土質(zhì)中的沙礫含量要小于30%.

2.3 鋸槽法施工技術(shù)分析

鋸槽法施工技術(shù)中的鋸槽機(jī)刀桿有一定的傾斜角，其運(yùn)動(dòng)是自上而下的，且是往復(fù)切割運(yùn)動(dòng)，在切割過程中所形成的防滲墻的寬度是0.2～0.3 m。在不同的地層，其移動(dòng)開槽速度不同，在施工過程中產(chǎn)生的土體會(huì)被排渣系統(tǒng)及時(shí)排出到槽外，其護(hù)壁處理也是采用的泥漿，澆筑的混凝土是塑性的。鋸槽法施工技術(shù)的轉(zhuǎn)動(dòng)方式有機(jī)械式和液壓式，開槽的寬度和深度分別為0.2～0.5 m和40m。

2.4 薄形抓斗施工技術(shù)分析

薄形抓斗施工技術(shù)的斗寬是0.3 m，其施工原理是先挖土開槽，用泥漿做好護(hù)壁工作，然后向槽內(nèi)澆筑自凝灰漿或塑性混凝土，最終形成防滲墻。薄形抓斗施工技術(shù)的墻的深度最深為40 m。

3 灌漿類防滲施工技術(shù)的應(yīng)用分析

灌漿類防滲施工技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用也比較廣泛，這種防滲施工技術(shù)主要用于土石壩壩體和壩基中，且其要求土壩的均勻性較強(qiáng)，施工類型主要有以下幾種。

3.1 劈裂灌漿施工技術(shù)

劈裂灌漿施工技術(shù)需要用到一定的灌漿壓力，此施工技術(shù)的應(yīng)用需要提前掌握壩體應(yīng)力的分布規(guī)律，然后沿壩軸線方向劈裂，在劈裂的同時(shí)向縫隙中灌注泥漿，從而堵塞漏洞和裂縫。這種防滲施工技術(shù)能夠切斷軟弱層，重新分布?jí)误w應(yīng)力，達(dá)到提升壩體的穩(wěn)定性和防滲能力的目的。在裂縫區(qū)域進(jìn)行灌漿易出現(xiàn)布置不均勻的問題，進(jìn)而降低壩體質(zhì)量。為了避免這種問題的發(fā)生，應(yīng)做好水利工程的防滲處理，需要對(duì)壩體裂縫處進(jìn)行全線的劈裂灌漿。

3.2 高壓噴射灌漿施工技術(shù)

高壓噴射灌漿施工技術(shù)借助的是一種漿液本身的沖擊力，高壓水泥漿液在射流過程中會(huì)對(duì)地層結(jié)構(gòu)造成一定的破壞，并會(huì)將地層土顆粒摻混入水泥漿液中，在其護(hù)壁處形成壁狀固結(jié)體，進(jìn)而達(dá)到防滲目的。被灌地層結(jié)構(gòu)會(huì)影響高壓噴射灌漿施工技術(shù)。在不同的壩體防滲要求下，高壓噴射灌漿施工技術(shù)又被分為定噴施工技術(shù)、擺噴施工技術(shù)以及旋噴施工技術(shù)。

3.3 卵礫石層防滲帷幕灌漿施工技術(shù)

防滲帷幕灌漿施工技術(shù)中的混合灌漿液的絕大部分組成物質(zhì)是黏土。為了增強(qiáng)其穩(wěn)定性，會(huì)使用到水泥。在對(duì)卵礫石層進(jìn)行灌漿時(shí)，需要了解卵礫石層的性質(zhì)。卵礫石層防滲帷幕灌漿施工技術(shù)主要是針對(duì)卵礫石層而言的，在巖石中的灌漿工藝不能用于此處，否則，便達(dá)不到防滲目的。

桐城市牯牛背水庫在1958年新建時(shí)，其黏土心墻基礎(chǔ)有20 m未清理到基巖，存在卵礫石滲漏層，滲漏流量約0.2 m3/s，年滲漏量超過6.0×106 m3，導(dǎo)致我?guī)彀l(fā)電長(zhǎng)期在低效區(qū)運(yùn)行，引發(fā)城市供水不足。此外，還埋下了重大安全隱患，給我單位造成了很大的經(jīng)濟(jì)損失。

2006年，水利部批準(zhǔn)我?guī)斐U(xiǎn)加固，對(duì)卵石層段進(jìn)行帷幕灌漿處理，同時(shí)，對(duì)部分壩體和薄弱基巖進(jìn)行灌漿防滲處理。筆者任工程監(jiān)理，嚴(yán)格按規(guī)范施工，工程效果立桿見影，施工一結(jié)束，下游截流槽明流就消失了。近10年來，水庫水位在年降雨量相當(dāng)?shù)那闆r下，平均比過去抬高了2 m，工程完工后電站就一直在高效區(qū)運(yùn)行，城鎮(zhèn)供水也得到了有力保障，同時(shí)，消除了重大安全隱患，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，長(zhǎng)遠(yuǎn)效益更是無法估量。

3.4 控制性灌漿施工技術(shù)

控制性灌漿施工技術(shù)在防滲處理中主要用到的材料是混凝土?；炷吝@一物質(zhì)在施工行業(yè)并不少見，隨著水利工程發(fā)展速度的加快，在其防滲施工中也會(huì)根據(jù)實(shí)際情況使用到一定程度的混凝土。從目前的情況看，控制性灌漿施工技術(shù)還是一種比較新的防滲工藝，在水利工程防滲施工處理中，其能夠控制液壓、流量等，并全面保障防滲施工的質(zhì)量和效率。此外，控制性灌漿施工技術(shù)成本造價(jià)低、經(jīng)濟(jì)收益好，在未來的發(fā)展中能夠很好地用于水利工程防滲施工中。

4 結(jié)束語

為了有效解決水利工程的滲漏問題，需要具體分析水利工程的滲漏原因，并根據(jù)具體情況合理采用多頭深層攪拌水泥土施工技術(shù)、控制性灌漿施工技術(shù)、鏈斗法施工技術(shù)、高壓噴射灌漿施工技術(shù)、鋸槽法施工技術(shù)、劈裂灌漿施工技術(shù)、薄形抓斗施工技術(shù)以及卵礫石層防滲帷幕灌漿施工技術(shù)。

參考文獻(xiàn)

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〔編輯：張思楠〕