衣巴代提·买吐肉孜
新疆和田市水利局
摘要:文章通过对相关文献研究以及自己多年工作实践经验情况下,就水利水电工程防渗技术进行研究,希望能够给广大同行参考。
关键词:水利水电工程;提防;防渗技术;分析
1 水利水电工程防渗施工技术研究
2.1 帷幕灌浆防渗技术
在水利水电工程中使用帷幕灌浆防渗技术具有良好的防渗效果,但对于配制浆液要求高,为保证配制浆液能够达到施工要求,需要在配制环节上严格控制,保障每个环节准确落实。浆液配制应当具备一定流动性和凝固性。配制后在钻孔岩层缝隙中注入浆液,静置一段时间后,待浆液完全凝固,有效提高基岩强度,让基岩结构得到巩固,保证基岩整体性,提高基岩防渗作用,一般情况下,灌浆技术主要可以分为GIN灌浆、纯压式灌浆以及封闭灌浆三种方式,要根据工程具体情况加以选择,使用最适合工程的方法,保障严格把关灌浆施工以及钻孔施工,从而保障灌浆质量,提高基岩防渗效果。
2.2 高压喷射防渗技术
该项技术是利用高压射流冲击喷射浆液至损坏土层,让浆液和土层充分结合,浆液固化后会形成防渗墙,起到防渗水的效果。该项技术能够对地基进行加固处理,使用前先钻孔施工,利用灌浆管喷射至土层,切合搅拌土层,改善土层的结构,提高稳定性。在浆液和土层充分融合后,可以形成固结体,能够达到防渗和加固的效果。该技术优势在于操作简单,原材料的成本较低,在水利水电工程中可广泛使用。
2.3 劈裂灌浆防渗技术
使用该技术是利用浆液压力劈裂堤身形成裂缝,在裂缝中灌注高浓浆液。浆液能够在堤坝内形成铅直防渗帷幕,能够避免水渗透,满足堤防的防渗需要。施工期间需要顺沿堤坝轴线进行排孔,让浆液压力能够将坝体劈裂,灌进浆液,让浆液可以流入坝体,达到良好的防渗效果。使用劈裂灌浆技术,能够将坝体裂缝和孔洞消除,从而改善堤坝防渗性能。该技术最大优势在于操作便捷,成本低廉,经济效益强。该施工技术用时短,短时间内可以处理堤坝渗水的问题。由于使用该技术选取原材料简单,能够显著节约运输费用,为水利水电工程节约成本,并降低施工难度,避免给环境造成污染。目前该技术已经在水利水电工程中广泛使用。
2.4 水泥搅拌桩防渗技术
应用该项技术主要依赖于搅拌机充分搅拌土体以及水泥浆,充分结合土体和水泥浆。在硬化之后得到搅拌桩防渗墙,该项技术操作简便,容易操作,且施工成本低,能够达到理想的效果。目前该项技术已经在水利水电工程中广泛使用。
3 水利水电工程防渗施工技术的具体应用
3.1 选择防渗方案
为保证渗漏位置堤身和堤基能够无缝连接,避免由于堤基防渗结构和堤身防渗结构的处理不当,造成渗透破坏,需要综合考虑,选择防渗方案。近年来,类似工程中垂直防渗由于占地面积小,防渗效果好,被广泛应用。本工程中选择水泥搅拌桩防渗施工技术和高压喷射防渗墙技术。其中水泥搅拌桩技术已经得到广泛应用,其造价成本低,操作简便,技术成熟,搅拌桩在加固处理后,水泥土渗透性显著好于天然土体,提高防渗透能力。同时成桩连续性良好,具有较高质量保障。水泥搅拌桩具有施工安全快速,无污染性,振动小的优势。但同时水泥搅拌桩防渗工程对于施工质量要求较高,必须要保证搅拌桩的垂直度,按照规范严格控制,桩身质量和施工质量受到地基影响较大,对成桩长度要求高。高压喷射防渗墙技术是利用高压水泥浆液对地层分割,让浆液和土层充分掺混,形成凝结体,具有良好的连续性,质量高。使用该项技术优势在于经验成熟,和水泥搅拌桩一样具有显著优势。但高压喷射防渗技术适应性更强,对成桩深度没有要求。同样对于技术质量要求高,需要根据土层选择合适的施工工艺和参数,才能保证施工质量,形成连续的墙体。因此水泥使用量多,造成该项技术成本较高。
考虑到本工程大部分堤段使用粉砂、黏土作为填筑材料,具有良好的水泥搅拌桩适应性,应用于工程中可以达到良好的防渗效果。综合考量投资问题,水泥搅拌桩无法实施,需要选择高压喷射防渗墙技术。
3.3 现场试验
由于水利水电工程成因多,试验成果仅能参考。施工前进行工艺试验,验证施工技术的可行性。在场地内选择多根桩,在15d后进行开挖检查外观,测量桩径,在桩体取芯进行抗压强度试验,确保满足设计要求。根据现场试验结果确定施工方案的可行性,展开施工。
3.4 施工方法
3.4.1 布孔
根据设计图纸进行布孔设计,在轴线上设置0.4孔距,进行孔位的测量。对孔位进行测定,并使用木桩进行标记。
3.4.2 配制浆液
按照1:1水灰比进行浆液配制,严格按照加水高度和加灰量控制,水灰比保持1.0,比重为1.5g/cm3。在充分搅拌后测控浆液的密度,安排专人测量记录,要求每罐一测。在集料斗和灰浆搅拌机中间设置过滤网,对浆液进行过滤,浆液无离析。在气温超过10℃后3h未用或者10℃以下5h未用,均按照废液进行处理。
3.4.3 钻孔
在钻机稳定后对主轴垂直度进行核对,将布孔水平偏差稳定在2cm之内,钻孔垂直偏差要求≤1%。每钻进10m,需要测量一次垂直度,将垂直度控制在合理范围内,若发现偏差要立即纠正。固壁泥浆使用红黏土,控制比重稳定在1.4~1.6g/cm3。间隔10孔位设置干钻孔,取岩芯观察砂砾石层以及土层的厚度,修正地质资料,辅助选择施工参数,尤其是墙底和墙顶的高程数据。
3.4.4 喷射注浆
完成钻孔后需要更换喷灌至设计高程,为避免喷嘴堵塞,在下管时进行1MPa使用压力送水,一边送水一边进行下管,将喷嘴调整至10°偏角设定范围。使用高压泵、泥浆泵、空压机进行高压空气和水泥浆的泵送,在高压空气以及水泥浆的压力满足试验参数后,进行旋喷。喷射1min后按照设计要求提升,将注浆管分段提升,要求搭接长度长于10cm。在喷射过程中对注浆风量、注浆流量进行密切观察。在喷管超过高程50cm后,结束高压喷射。充分冲洗注浆泵以及灌浆管,不允许有水泥浆液的残留。结束喷射后,浆液会逐渐沉淀,可通过静压灌浆方法回填浆液至孔内饱满。
3.4.5 终喷回灌
在喷射填充结束后,使用喷孔冒浆方法进行回灌,至孔口液面不再降低。对返出浆液使用挖坑填埋方法处理。
3.4.6 注意事项
施工期间,随着浆液冒出地面,若浆液量小于注浆量1/5,为正常现象。若超过1/5或者无冒浆,需要分析原因采取正确措施。若出现停电事故或者设备故障,施工中不可避免会出现停喷,需要认真处理,否则由于浆液凝固会造成墙体出现横向或者纵向的裂缝。结束施工后使用注水试验或开挖法确认施工质量,检查防渗墙的连续性和长度,观察是否存在裂缝或者缺陷。将施工期间的文件和研究结果整理为档案,妥善保管。
4结束语
总得来说,在水利水电工程施工期间,常出现堤坝渗漏的质量问题,对水利水电工程稳定性和寿命造成不良影响,造成水利水电工程无法发挥功能,甚至会引发安全事故。因此在施工期间要重视防渗漏施工,根据工程情况灵活选择施工技术,提高水利水电工程质量。
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