真空預(yù)壓固結(jié)排水法在水利工程堤防加固中的應(yīng)用

王震宇

摘 要：在設(shè)計(jì)水利工程建設(shè)方案時(shí)，可以將整個(gè)工程劃分為多個(gè)部分，借助項(xiàng)目管理的方式落實(shí)管理水利工程的工作目的，一般可以分為水利工程整體體系建設(shè)、大壩施工、水庫(kù)施工以及堤防構(gòu)建。每部分的工程建設(shè)工作都是非常重要的，只有確保每個(gè)項(xiàng)目建設(shè)工作都被有效完成，水利工程才能在有發(fā)電等需求時(shí)正常運(yùn)行。在開展堤防加固工作時(shí)，施工者可以選用特殊的排水方法，提升整體加固效果，本文對(duì)真空型預(yù)壓固結(jié)化排水技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行展示。

關(guān)鍵詞：水利工程；真空預(yù)壓固結(jié)排水法；堤防加固；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TV871 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

堤防可以被看作是水利工程系統(tǒng)之中用于擋水的建筑物，一般會(huì)在修筑在海岸、湖邊、水渠等的邊緣位置，優(yōu)質(zhì)的堤防可以有效阻攔洪水泛濫的問題，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)以及水體附近的居民進(jìn)行保護(hù)。構(gòu)建水利工程時(shí)，施工者往往需要在一次堤防施工的基礎(chǔ)上對(duì)堤防加固，加固工作階段的排水工作是很重要的，為了提升堤防排水效果，本文選用的排水技術(shù)是真空條件下的預(yù)壓固結(jié)排水技術(shù)，結(jié)合實(shí)際的堤防施工解析該項(xiàng)排水技術(shù)的使用途徑。

1 工程情況分析

某現(xiàn)代水利工程被建設(shè)在軟土地基上方，土質(zhì)環(huán)境條件相對(duì)較差，在堤壩下游與上游的交界部位的地基條件更差，水利工程運(yùn)行了一段時(shí)間之后，堤防原本的強(qiáng)度與抗壓能力均被降低，不僅難以抵御沖擊力比較大的洪水，甚至自身存在倒塌的可能性。為了使該處堤防可以恢復(fù)原有的強(qiáng)度，現(xiàn)開設(shè)加固工作，借助加固施工技術(shù)來使堤防復(fù)原原有的狀態(tài)，根據(jù)地質(zhì)情況，選定了通過排水工作來提升堤防的穩(wěn)固程度，具體應(yīng)用的是預(yù)壓固結(jié)排水方法，以堤防的受損情況為主，將加固范圍限定在砌石位置、護(hù)底以及護(hù)坦等位置，在加固工作中需要對(duì)8處部位的問題進(jìn)行處理。

2 工藝應(yīng)用方法

2.1 保持施工場(chǎng)地的平整度

在進(jìn)行這項(xiàng)加固工作時(shí)，需要進(jìn)行的準(zhǔn)備工作主要是保持場(chǎng)地的平整度。從前文對(duì)于堤防現(xiàn)有情況的分析中可以了解到，該處堤防的受損程度比較嚴(yán)重，需要開展加固處理工作的位置也有很多，因此需要保持準(zhǔn)備工作的完整性，避免后續(xù)加固工作因準(zhǔn)備不充分而出現(xiàn)時(shí)間消耗過長(zhǎng)的情況，導(dǎo)致堤防無法在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)被使用。

堤防加固場(chǎng)地存在平整度不足的情況，因此首先需要對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行整平處理，否則預(yù)壓抽水工作是無法順利開展的。首先需要對(duì)加固的部分進(jìn)行處理，提升其平整度，同時(shí)也不能忽視周邊環(huán)境的處理工作，如果周邊環(huán)境的地面凹凸不平，排水技術(shù)應(yīng)用效果也會(huì)大打折扣。另外整平處理工作要以場(chǎng)地的具體情況為準(zhǔn)，施工者在處理斜坡位置的護(hù)坦穩(wěn)固度不足的問題時(shí)，可以不需要對(duì)水平方向的平整度加以考量，只需要進(jìn)行常規(guī)平整處理工作即可，只需保證坡面角度符合方案設(shè)計(jì)條件即可。無論是在坡面位置還是在平面上開設(shè)整平工作，都要對(duì)平整度要求進(jìn)行滿足。前期的整平處理工作主要是為了后續(xù)的覆膜處理工作能夠順利開展，否則無法給排水工作創(chuàng)造真空的條件。完成最初的場(chǎng)地整平處理工作之后，可以將土層覆蓋在場(chǎng)地的表面上，這項(xiàng)工作主要是為了滿足場(chǎng)地的承重需求。

2.2 定位防線

在第二個(gè)加固工作環(huán)節(jié)，施工者需要對(duì)防線進(jìn)行定位，找到正確的施工位置是最為關(guān)鍵的，否則加固工作也會(huì)出現(xiàn)一定的偏差，施工人員首先以提防加固圖紙為參照，找出預(yù)設(shè)的防線位置，通過運(yùn)用精準(zhǔn)度比較高的測(cè)量?jī)x器以及工具來找出水井等關(guān)鍵位置，并做好標(biāo)記，盡量將工程測(cè)量環(huán)節(jié)可能會(huì)存在的紕漏消除掉，在整個(gè)排水體系之中，塑料排水板的位置不能出現(xiàn)偏離的問題，施工者要使真空管網(wǎng)與該排水板保持平行。

2.3 鋪設(shè)真空膜

根據(jù)真空化施工條件的構(gòu)建需要，需要在排水工作開啟前，先將真空膜鋪設(shè)到指定位置，在結(jié)束了構(gòu)建水平方向的管網(wǎng)之后就可以開展鋪設(shè)真空膜的工作了。選用的真空膜的材質(zhì)要符合應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。將真空濾管與膜彎管連接之后，要對(duì)出口壓盤的位置進(jìn)行調(diào)整，使其能夠與地層保持平齊，將橡膠墊放置到指定位置，在鋪設(shè)真空膜時(shí)，需要根據(jù)順風(fēng)方向來進(jìn)行，在該環(huán)節(jié)中，施工者需要穿軟底鞋，避免劃破真空膜。鋪設(shè)工作結(jié)束之后，檢查人員要對(duì)膜上的孔洞等缺陷進(jìn)行粘補(bǔ)。

2.4 安裝相應(yīng)的抽水裝置

井上真空系統(tǒng)安裝，該系統(tǒng)涵蓋非常多的設(shè)備，比如真空表等，其中真空泵以及管道泵是不可缺少的設(shè)備，一般情況下，每個(gè)系統(tǒng)通常都會(huì)選擇兩臺(tái)5.5kW的真空泵，而管道泵只需一臺(tái)即可。正常情況下，真空泵與固定平臺(tái)連接，而清水泵則與真空集水井相連。井上真空系統(tǒng)安裝之前，需要做好水平管網(wǎng)施工工作。真空泵需要與耐壓軟管連接，而耐壓軟管則需要與緩沖罐連接。

安裝真空集水井，集水井制作工藝比較并不難，其制作材料主要是預(yù)制鋼結(jié)構(gòu)。首先將需要加固的所有部位劃分為各個(gè)單元，每個(gè)單元都需要安裝集水管；其次，平鋪集水井，需要注意的是如果需要使用水平的管道，則需要提前鋪設(shè)；最后連接，安裝干管時(shí)，存在很多銜接位置，該位置需要重點(diǎn)對(duì)待。

2.5 其他加固工作

密封膜鋪設(shè)完工后，各單元的機(jī)泵系統(tǒng)進(jìn)入真空操作階段。密封膜上覆水前，應(yīng)進(jìn)行試抽真空，同時(shí)檢查每臺(tái)真空泵的運(yùn)轉(zhuǎn)情況及薄膜的密封性；試抽真空時(shí)間為10d，要求密封膜下真空壓力達(dá)到0.08MPa以上。試抽真空達(dá)到要求后，可進(jìn)行覆水轉(zhuǎn)入正常抽真空，正常抽真空時(shí)間應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求；覆水厚度應(yīng)為300mm，覆水后，膜下真空壓力應(yīng)逐漸穩(wěn)定在0.08MPa。真空操作要求有水必排。隨著壓力的逐漸上升，排水量越來越小，軟基的固結(jié)程度也逐漸加大，80d左右即可達(dá)到加固要求。終止真空預(yù)壓的標(biāo)準(zhǔn)：連續(xù)四晝夜實(shí)測(cè)地面沉降量小于2mm/d或地基固結(jié)度大于實(shí)測(cè)地基沉降曲線的80%。

3 工程安全防護(hù)工作分析

對(duì)真空度進(jìn)行監(jiān)督檢測(cè)，抽真空施工結(jié)束之后，馬上檢測(cè)其真空程度，以此來明確真空損失程度，施工人員正是根據(jù)這個(gè)真空程度數(shù)據(jù)來選擇使用的措施，以此保證該位置的內(nèi)部壓強(qiáng)符合要求，通常情況下，檢測(cè)頻度為6h一次。監(jiān)督檢測(cè)孔隙水壓力，之所以要對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)主要是為了了解固結(jié)力度，當(dāng)相關(guān)設(shè)備埋入到一定深度時(shí)，設(shè)備會(huì)顯示出數(shù)據(jù)，馬上讀取數(shù)據(jù)，以便掌握初始數(shù)據(jù)，其檢測(cè)頻度為1d一次。

結(jié)語(yǔ)

堤防是水利工程之中具有防護(hù)性功能的重要系統(tǒng)，當(dāng)洪水泛濫問題出現(xiàn)后，堤防可以將阻攔作用發(fā)揮出來，使洪水被攔截行洪道之中，將水的深度增大提升行洪的實(shí)際流速，將泥沙排放出來，對(duì)于海潮以及風(fēng)浪也能起到一定的阻止效果，當(dāng)前的堤防種類有很多，包括常見的河堤、圍堤以及江堤等，無論構(gòu)建哪一種堤防都要將基礎(chǔ)加固工作做好，本文主要從排水工作的角度探討了真空固結(jié)預(yù)壓排水技術(shù)的可行性，堤防建設(shè)者可以對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化的排水方法進(jìn)行調(diào)整，以強(qiáng)化堤防的穩(wěn)定性以及加固效果為工作目的。

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