陕西省宝鸡峡引渭灌溉中心 陕西咸阳 712000
摘要:随着水利工程建设项目的不断增多,在水利工程建设过程中,如何对堤防进行防渗施工,需要技术人员不断提高技术水平,以有效的加强水利工程堤防防渗施工能力。在进行分析过程,要全面的掌握相关的施工技术方法,这样利于不断提高技术的应用质量,下面具体分析。
关键词:水利工程;堤防防渗;施工技术
1 水利工程堤防防渗施工重要性
水资源不可再生,因此其可贵性不言而喻。人类的生产与生活对水资源的依赖程度较大,其能够有效支持人类的生存与发展,成为不可或缺的重要资源种类。水资源以自然形式呈现于人们的生活中,因此如果未能对其有效管理与使用,则会导致较为严重的自然灾害发生,甚至对人类的生命和经济产生不可挽回的破坏性影响。在这种环境下,水利项目的建设便随之产生。理想的水利工程项目能够有效提升水资源的利用率,同时能够对水患起到一定的防控作用,对人类的生活和发展发挥重要的作用。由此水利项目的规划与实施也受到了更广泛的关注和重视。水利项目的重点功能是对洪水的阻隔,以及相应的分流储水工作。
2 水利工程堤防防渗施工技术
2.1 高压喷射防渗墙
防渗墙由原土层与浆体混合而成。在具体制作时,除了要重新设置原土层的结构,还需妥善解决浆液与土层的混合效果问题。能够使二者产生良好的结合效果,需依靠喷射器的高压作用来完成。具体操作步骤如下:先将二者的位置进行确定,在此基础上锁定灌浆管的孔位,确保达到标准的钻孔质量后,实施灌浆环节。在喷射灌浆时,浆液需保持一定的高压状态,从而在高压下使地面在浆体的作用下受到压力,导致土层结构产生一定的破坏,最终使浆液与土层融合。同时后喷射出的浆体再与土层进行融合时,可对之前的混合体提供高压的搅拌力,当浆液完成凝固之后,便会与土体产生出新的结构。这种结构在自身的硬度与承受力方面,均体现出较高的水平,且防渗效果也较好。此类施工技术的运用对相关设备和施工条件均未提出过高的要求,且实施成本较低,因此其在施工环境中应用次数较多。该类施工技术也有多种类型,在完成喷射工序时,可使用摆动、旋转等喷射方式。施工人员需结合具体的要求和条件选择适合的方式实施组偶也,从而提高水利项目的堤防效果。
2.2 帷幕灌浆与水泥土搅拌桩防渗墙
该类技术也属于钻孔灌浆的一种,利用浆液的凝固作用来实现防渗功能,此类技术对浆液的性质提出了一定的要求,如浆液的胶凝性与流动性等方面。浆液的配置应按照标准的比例实施,需经过科学的设计和实验环节之后才能投入使用。此类灌浆方式主要用于岩层中出现的裂缝,使用按压方式即可实施。常见的操作方式是孔口封闭灌浆等。
防渗墙的技术原理与高压喷射防渗相似,均是通过高压浆浆体喷射于土层,使二者融合为一个整体,从而提升结构的密度和强度指标。而差异点在于,此种防渗方式使用的是深层搅拌桩机,设备本身具有喷射浆体与搅拌土体的作用,二者的结合效果更好。水泥土凝固后便可直接形成防渗墙。运用此种方式固然能够获得较为理想的防渗效果,但在工程的施工深度方面还存在一定的欠缺。实施水利工程时,更适用于土砂层的颗粒较细的情况,如果施工的深度高于或不足15 m,均不会产生理想的防渗效果。因此施工人员需紧密结合具体的施工条件,选择性地应用具体的防渗技术,充分发挥不同技术种类的特征和优势,促进整体工程防渗效果的提高。
2.3 混凝土防渗墙
在土体的材料为颗粒状的情况下,多使用该类型的防渗技术。水利工程的建设除了需达到一定的安全标准外,还需在提升防渗墙的质量方面加大研究力度,尽量延长其使用寿命。具体可从防渗墙本身的密度和厚度等方面着手实施,如果上述两项参数未达到标准要求,则会导致水体长期浸泡墙体,最终使墙体的质量不断下降,从而无法发挥应有的作用。有效使用混凝土防渗技术,能够促使较易出现渗漏的部分保持长时间的平稳状态,同时处理好已发生渗漏的部分,从而提升整体的防渗效果。
2.4 劈裂灌浆防渗施工技术
该类技术主要的作用是将产生渗漏的部分进行劈裂处理,此后再进行灌浆,凝固后便可堵住漏洞。具体的实施步骤为:一是做好前期的准备工作,将浆液的浓度控制在合理范围,同时设置好压力及坝轴线,并相应准备足够的钻孔与灌浆设备。二是以堤坝轴线作为参照,找出出现渗漏的部分实施钻孔,并将浆液灌注其中。浆液应以高压形式进行喷射,从而对裂缝形成挤压作用,使浆体能够与裂缝部位更为紧密的结合。这种技术操作较为简便,成本较低,产生的效果也较为理想。
3 工程实例
3.1工程地质条件
库区位于黄土塬区,库区沟谷发育形态整体由南西向北东,在左岸近坝约1km处东西向与泾河平行,该段黄土塬临近泾河,与泾河二级阶地形成高约30m黄土陡坎,梁顶宽度约750~950m;右岸东侧约650m处发育支沟,沟底高程低于正常蓄水位。
3.2库岸防渗方案的选择
3.2.1复合土工膜铺盖
复合土工膜铺盖防渗适用范围为:素填土、粘土、砂砾壤土、粉土、粉砂及细沙。加固深度10~15m;土工膜厚度要求≤1mm。
根据芋子沟水库库岸的地质资料,该方案拟在下从403.0高程,上至410.0m高程的库盘区域采用复合土工膜铺盖防渗。复合土工膜是以塑料薄膜作为防渗基材,与无纺布复合而成的土工防渗材料,它的防渗性能主要取决于塑料薄膜的防渗性能。
其主要机理是以塑料薄膜的不透水性隔断库岸漏水通道,以其较大的抗拉强度和延伸率承受水压和适应地基变形;而无纺布亦是一种高分子短纤维化学材料,通过针刺或热粘成形,具有较高的抗拉强度和延伸性,它与塑料薄膜结合后,不仅增大了塑料薄膜的抗拉强度和抗穿刺能力,而且由于无纺布表面粗糙,增大了接触面的摩擦系数,有利于复合土工膜及保护层的稳定。同时,它们对细菌和化学作用有较好的耐侵蚀性,不怕酸、碱、盐类的侵蚀。
3.2.2水泥土搅拌桩
水泥土搅拌桩是用于加固饱和软黏土地基的一种方法,它利用水泥作为固化剂,通过特制的搅拌机械,在地基深处将软土和固化剂强制搅拌,利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理化学反应,使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的优质地基。根据其喷射水泥浆液或水泥粉体又分为湿法和干法两种。湿法以水泥浆为主,搅拌均匀,易于复搅,水泥土硬化时间较长;干法以水泥干粉为主,水泥土硬化时间较短,能提高桩间的强度,但搅拌均匀性欠佳,很难全程复搅。水泥土搅拌桩防渗的适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土、黏性土以及无地下水的饱和松散砂土等地基。加固深度:干法<15m、湿法<20m。
根据芋子沟水库库岸的地质资料,该方案拟在库区两岸采用墙厚38cm的水泥土搅拌桩对库岸进行垂直防渗。采用多头小直径深层搅拌桩,在左右岸分别形成长1240m、740m的防渗墙,与坝体闭合,形成不对称“U”型。水泥搅拌桩底高程深入透水层以下1.0m,顶高程高出透水层1.0m,为节省投资透水层以上采用黏土搅拌桩。
4结束语
总之,通过分析水利工程堤防防渗施工技术以及相关的技术应用要点,不断提高了施工技术水平,在进行有效的工作实践过程,应该采取更加科学的技术手段,不断进行实践应用与创新研究,这样能够不断提高水利工程建设质量。
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