文先敬
摘 要:隨著我國社會主義市場經(jīng)濟的進步和發(fā)展,水工建筑在我國水利工程建設中占據(jù)著越來越重要的位置。水工建筑的主要作用有控制和調(diào)節(jié)水流,防治水害,對水資源進行開發(fā)和利用,它是水利工程的重要組成部分之一。水工建筑施工建設涉及到很多領域,是一項極其復雜的系統(tǒng)工程。在水工建筑中,防滲透是所有工作中的重中之重,是保證水工建筑穩(wěn)定性的關(guān)鍵技術(shù)。
關(guān)鍵詞:水工建筑;防滲透技術(shù);高壓噴射;截滲墻技術(shù)
若以功能對水工建筑進行分類,可分為通用性水工建筑以及專門性水工建筑兩類。其中通用性水工建筑主要是指擋水建筑物(如堤壩)、泄水建筑物(如溢洪道)、進水建筑物(如進水閘)、輸水建筑物(如渠道)、河道整治建筑物(如護岸);專門性水工建筑是指水力發(fā)電專用建筑(如水電廠房)、灌溉供水專用建筑(如沉砂池)、港口專用建筑(如碼頭)、過壩專用建筑(如升船機)。上述兩類水工建筑都屬于永久性水工建筑,另外還有一些臨時性水工建筑,如圍堰、導流隧道等??偠灾?,不論是何種水工建筑,都必須要做好防滲透措施,以保證水工建筑的穩(wěn)定性,充分發(fā)揮其功能。在當今時代,如何才能做好水工建筑的防滲透施工,如何才能完善水工建筑中防滲透技術(shù)的不足,這是當前眾多水利工程建設企業(yè)必須要高度重視的問題,也是本文研究的重點。
1 水工建筑防滲透的重要性
對于水工建筑防滲透的重要性,可從水工建筑的特點出發(fā)進行闡述。(1)水工建筑作為水利工程的主要組成部分,其選址、建筑物造型以及建筑施工都會受到當?shù)氐匦?、氣候、地質(zhì)、水文等眾多因素的影響,而且水利工程選址的地區(qū)往往地質(zhì)條件極其復雜,這就增加了水工建筑的難度。如果在水工建筑施工中不重視防滲透措施,就極有可能導致水工建筑出現(xiàn)一系列質(zhì)量弊病,使其功能不能得到有效的發(fā)揮;(2)水工建筑物要承受極強的水壓力,因滲流而產(chǎn)生的滲透壓力對水工建筑的穩(wěn)定性以及強度會造成極大的影響。如果水工建筑的防滲透措施不到位,就會導致水工建筑失穩(wěn),威脅到水利工程的安全;(3)水工建筑是水利工程建設中投資巨大的施工項目,如果因為在水工建筑施工中不注意防滲透措施而導致水工建筑出現(xiàn)任何質(zhì)量問題,都會引起極大的經(jīng)濟損失,造成資源嚴重浪費。(4)如果在水利工程建設中,不重視水工建筑的防滲透處理,尤其是擋水建筑物,就可能導致其發(fā)生倒塌,給河流下游居民帶去嚴重的生命和財產(chǎn)損失。從上述幾點分析可知,水利工程建設企業(yè)必須要高度重視對水工建筑的防滲透處理,保證水工建筑物的穩(wěn)定性。
2 水工建筑中幾種常用的防滲透技術(shù)
2.1 一般灌漿技術(shù)
一般灌漿技術(shù)主要包括四個方面的內(nèi)容,即壩基和壩體帷幕灌漿、壩上游面固結(jié)灌漿、壩下游面追蹤固結(jié)灌漿。水工建筑的不同部分對防滲透技術(shù)的要求也不一樣,因此在具體的施工過程中必須要根據(jù)實際情況而定,不得籠而統(tǒng)之,以偏概全。關(guān)于一般灌漿技術(shù)的施工有以下幾點要求:
(1)準備工作:放空水庫或是將水庫水位降至需要灌漿的部位之下,然后再執(zhí)行施工,且必須要做好與灌漿工作相關(guān)的各項記錄。
(2)清洗灌漿孔和裂縫:在灌漿工作開始之前,必須采取風水聯(lián)合沖洗法對孔底和孔壁、縫隙進行全面的沖洗。在沖洗的過程,水壓力不大于本段灌漿壓力的75%,沖洗時間根據(jù)灌漿孔的深淺而定,一般來說必須要等到回水變清為止。
(3)針對帷幕灌漿,主要需做到以下幾點:a.使用孔內(nèi)循環(huán)法自下而上或是自上而下進行分段灌漿,最后再進行全孔灌注;b.必須要根據(jù)設計要求控制灌漿壓力,一般來說都是控制在0.2MPa~0.4MPa之間。
(4)漿液的濃度控制:在灌漿的過程中,應該遵循由稀到濃的原則,以水壓試驗為基準,逐級變濃。漿液水灰比主要有九個級別,即0.5:1、0.6:1、0.8:1、1:1、1.5:1、2:1、3:1、5:1、8:1。在漿液制作中,必須要根據(jù)設計要求,選擇合適的水灰比,必要時還可以摻和石英粉、粉煤灰、鋁粉等。例如,在湖南高灘水利工程中,其水工建筑的防滲透處理充分利用了“一般灌漿技術(shù)”,取得了極好的效果,在其運行的17年中,很少因為水工建筑滲漏而引發(fā)嚴重事故。目前,高灘水電站已經(jīng)成為當?shù)刂饕碾娏?,并輻射到湖南的其他地區(qū)。
2.2 高壓噴射灌漿技術(shù)
2.2.1 鉆孔:沖擊鉆進:在鉆孔的過程中必須要做好充填堵漏工作,確??變?nèi)的泥漿處于正常循環(huán)狀態(tài),返出孔外,直至終孔。跟管鉆進:在鉆孔的過程中,必須要保持鉆機處于垂直狀態(tài),確保偏斜率低于1%。
2.2.2 施工工藝:在高壓噴射灌漿技術(shù)中,所使用的技術(shù)參數(shù)因高噴方法的不同也會存在較大差異。對于不同的地層,采用同一種施工方法,其漿壓、水壓以及氣壓都不會有太大的變化,主要變化的是提升速度。在砂質(zhì)地層中,提升速度較快;而在砂卵地層中,提升速度應該放慢。另外,先序孔的提升速度可以適當加快,后序孔的提升速度要放慢。當發(fā)現(xiàn)孔內(nèi)返漿量減少時,也要放慢提升速度。同時,要注意施工中的墻體位置確定以及噴墻管理工作。尤其要控制好掘進速度、灌漿壓力、提升速度、送氣量等關(guān)鍵性參數(shù)。例如,在河北桃林口水庫工程中,其在預防和處理水工建筑滲漏現(xiàn)象時,著重使用了“高壓噴射灌漿技術(shù)”。通過對這項技術(shù)的應用,大大的提高了水工建筑的穩(wěn)定性,保證了水工建筑的安全。
2.3 截滲墻技術(shù)
截滲墻多為臨河截滲,其主要作用是加固堤防,確保大堤安全。截滲墻技術(shù)的優(yōu)點在于工程造價較低,施工進度極快,而且占地面積較小;缺點在于截滲墻一般都是地下隱蔽工程,施工工藝極為復雜,而且技術(shù)要求高。尤其是當?shù)鼗翆訕O為復雜時,在施工中容易出現(xiàn)很多始料不及的情況,致使工程中斷。另外,截滲墻還容易發(fā)生漏漿、槽壁坍塌等問題。
截滲墻技術(shù)主要有兩種類型:(1)水泥土截滲墻,這種截滲墻的施工成本極低。水泥土截滲墻技術(shù)一般都是利用多頭小直徑深層攪拌機具將水泥漿噴入土體,再進行攪拌,進而形成水泥土。其主要原理是以水泥為固化劑,使水泥與土體之間發(fā)生化學物理反應,讓土體固結(jié)成穩(wěn)定性較好、防滲能力強的水泥土截滲墻。(2)混凝土截滲墻,這種截滲墻的造價比水泥土截滲墻稍高?;炷两貪B墻技術(shù)一般都是在地面造孔施工,主要是開鑿連鎖樁柱孔或是槽形孔,再回填防滲材料,形成具有防滲性能的連續(xù)性墻。例如,在四川大橋水庫工程中,其在預防和處理水工建筑滲漏現(xiàn)象時,主要使用了“截滲墻技術(shù)”。通過對這項技術(shù)的使用,該工程有效的解決了很多潛在的滲漏問題,保證了水利工程的穩(wěn)定性。
3 結(jié)束語
自改革開放以來,我國水利工程建設速度明顯加快,各類水利工程在我國迅速崛起。水工建筑作為水利工程建設的主要組成部分之一,對于水利工程功能的發(fā)揮有著至關(guān)重要的作用。我國水利工程建設企業(yè)必須要高度重視水工建筑施工中的防滲透技術(shù),提高水工建筑的防滲透能力,保證水工建筑的穩(wěn)定性。
參考文獻
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