劉華亮 曲寶恒
樂陵市水務(wù)局,山東德州 253600
水庫施工過程中的滲漏問題與水庫工程本身的質(zhì)量息息相關(guān),也是在水庫工程建設(shè)和施工管理過程中,業(yè)內(nèi)人士所關(guān)注的焦點問題。若在施工過程中有滲漏問題,而且沒有及時采取相應(yīng)措施進行補救,這不僅會導(dǎo)致水庫本身質(zhì)量下降、水庫的生命周期相應(yīng)縮短,也會對該工程項目附近居民的正常生產(chǎn)和生活造成嚴重的威脅,這與原本目標(biāo)完全不相符。因此,對水庫工程建設(shè)中的滲漏問題樹立正確的認識并對其成因作出正確分析,然后采取及時有效的措施進行防治等工作具有非常重要的意義。
水庫的滲漏問題主要有以下幾種存在方式:第一,在水庫土壩竣工以后就開始蓄水,或許由于使用了物理力學(xué)性能不恰當(dāng)?shù)耐亮?,致使浸潤線比原定的水位標(biāo)高要高,滲流的水溢出壩下游的坡面,導(dǎo)致下游出現(xiàn)坡失穩(wěn)現(xiàn)象。第二,壩身和壩基出現(xiàn)嚴重的滲透變形,致使二者出現(xiàn)淘空病害。因為地質(zhì)條件相對較差,所以會造成土壩對其基礎(chǔ)的要求比較低的錯誤認識,從而不夠重視對水庫工程和水文地質(zhì)條件的防滲工作,導(dǎo)致基礎(chǔ)滲水現(xiàn)象的發(fā)生。
針對上述出現(xiàn)的一些問題,筆者對其誘發(fā)原因進行了總結(jié),主要有如下三個方面:第一,最常見的是由于心墻和斜墻裂縫漏水而導(dǎo)致的土壩開裂。因為斜墻、心墻及壩體其余部分材料的不同,變形模量的不同,使其變形并不一致,最終致使心墻和斜墻開裂。裂縫處會出現(xiàn)集中滲漏現(xiàn)象,而且受到滲透水的大力沖擊,造成了嚴重的惡性循環(huán);第二,由于擴建或加高,致使壩體上的新舊防滲體的銜接性不好,出現(xiàn)滲漏水現(xiàn)象,嚴重威脅了壩體的安全性。特別是當(dāng)心墻壩的高度不斷加大時,原本的心墻很難采取補強措施,蓄水位不斷上升,防滲體所承受的水力的梯度迅速增大,被擊穿的可能性增大;若不能處理好基礎(chǔ),也會種下滲漏水的禍根。第三,浸潤線的升高,可能使下游壩坡失穩(wěn),已經(jīng)建成的均質(zhì)土壩也會存在這種浸潤線高于原本設(shè)計的線的問題,最終導(dǎo)致土壩下游坡面長期浸泡在水中,對壩坡的穩(wěn)定性產(chǎn)生一定影響,因此滲漏現(xiàn)象的發(fā)生是很難避免。
2.1.1 水平防滲漏技術(shù)
在水平防滲漏技術(shù)中會涉及到鋪蓋的應(yīng)用,常用的鋪蓋主要包括:天然黏土和人工填筑的黏土兩種,與此同時也可以就地取材,有成本低、工作面大、施工時間短和簡單易于操作等優(yōu)勢,而且不必輔助于其他的特殊設(shè)備或器件就可以進行防滲漏操作。根據(jù)設(shè)計要求施工,雖然滲透的穩(wěn)定性得到滿足,但滲透量相對較大,導(dǎo)致壩基的下游出現(xiàn)一定的坡降。針對此問題,筆者認為可以選擇合適的水平鋪蓋進行防滲漏,但務(wù)必要結(jié)合下游的排水減壓設(shè)施同時施工。
2.1.2 化學(xué)補強技術(shù)
化學(xué)補強技術(shù)是指在保證不改變水庫工程原有狀態(tài)的前提下,根據(jù)原本混凝土結(jié)構(gòu)的強度,使用化學(xué)物質(zhì)或環(huán)氧材料對產(chǎn)生的裂縫或破損的地方進行局部性修補,此目的在于保持結(jié)構(gòu)的完整性,以保證其強度、持久性以及抗?jié)B性。根據(jù)實踐看來,環(huán)氧材料具有較好的粘結(jié)性和彈性、可以把新舊混凝土的結(jié)構(gòu)高效地結(jié)合起來,可以作為一種理想的防滲堵漏材料使用。環(huán)氧材料的主要有以下幾種成分:主劑環(huán)氧樹脂是一種線型結(jié)構(gòu),含有環(huán)氧基團高分子聚合物,自身不發(fā)生固化,在流動狀態(tài)下,會隨溫度的變化而變化。若是加入固化劑,將有效地增強其粘結(jié)性;或是加入一些增韌劑、稀釋劑和填料等對其性能進行一定的改善。在施工中可以先除盡混凝土表面的污垢,運用水玻璃沿裂縫溝槽進行止水,再使用環(huán)氧砂漿進行修補,添加合適劑量的環(huán)氧砂漿,裝滿后壓緊磨平。
垂直防滲技術(shù)適合于具有薄地基透水層或淺隔水層的水利防滲漏情形,制作閉合式的防滲漏帷幕以從根本上解決壩基的滲透破壞問題,此技術(shù)能對壩基和壩身出現(xiàn)的滲漏問題進行高效的處理。
2.2.1 塑性混凝土防滲墻施工技術(shù)
防滲墻的防滲漏機理可以描述如下:在已經(jīng)建成的壩體或覆蓋層透水地基上運用專門的機具設(shè)施建設(shè)合適的槽型孔,而且可以使用泥漿固壁;與此同時,也可以將泥漿壓倒孔底,再實現(xiàn)孔底到地面的回流,最終運用直升型導(dǎo)管,把混凝土注入槽孔內(nèi),形成連續(xù)混凝土墻,便于防滲。塑性混凝土是用黏土與膨潤土代替水泥,從而增加其柔性。與普通的混凝相較,此材料具有低彈性模量、大極限、可以承受較大的變形等優(yōu)點,也可以增強抗?jié)B漏性能。塑性混凝土防滲墻的施工可分如下幾步進行:
1)建造施工平臺和導(dǎo)向槽;2)劃分槽段:應(yīng)盡量加長槽段的長度,以減少槽段的接頭數(shù),這對增大墻體的整體性是非常有利的。但值得注意的是,槽段的加長受墻基地質(zhì)條件的限制以及成槽深度的影響。從實踐出發(fā),運用沖擊鉆和液壓抓斗結(jié)合的方式進行成槽。把槽孔兩端的接頭孔用沖擊鉆來打,而且用抓斗來完成槽段的中間部位;3)混凝土澆筑:采用直升導(dǎo)法澆筑水層以下的混凝土,并通過混凝土往儲料斗送料;4)泥漿固壁:在塑性混凝土防滲墻施工時,施工的進度以和槽壁的穩(wěn)定性受到加固壁泥漿的影響,能進行冷卻鉆頭、浮選巖屑、潤洗鉆具和防坍孔發(fā)生;5)清孔換漿:進行抓孔時,會有細砂或其他鹽渣混合在泥漿里,然后沉積在底孔,當(dāng)抓斗位于挖掘槽孔底時,也會殘留一些細砂和巖渣,而且必須要在澆筑混凝土前把淤積物處理干凈,要不然會嚴重損害墻體的質(zhì)量;6)塑性混凝土的澆筑:塑性混凝土的澆筑運用的是直徑約為25cm 的鋼制直升導(dǎo)管,并用絲扣連接起來;7) 槽段連接:常運用接頭管法對墻段進行連接,在澆筑槽孔前,先在槽孔的兩端設(shè)鋼管,到混凝土初凝后,以一定速度拔起,形成混凝土接頭孔。
2.2.2 高壓噴射灌漿防滲漏技術(shù)
高壓噴射灌漿防滲漏技術(shù)是根據(jù)預(yù)定設(shè)計實現(xiàn)布孔,并用鉆機來鉆孔,把噴射管設(shè)計在孔內(nèi),運用噴射出的高壓射流來沖擊損壞土體;注入合適的水泥漿液,并與被沖切的土體實現(xiàn)均勻混合,把噴嘴提起來,使?jié){液固化,根據(jù)預(yù)定設(shè)計的深度、方向和厚度實現(xiàn)與地基的密切結(jié)合起來,形成凝結(jié)體,進而可以起到防滲漏的作用。
水庫工程中的防滲漏工作具有非常重要的意義,所以應(yīng)該從思想上重視技術(shù)創(chuàng)新,并不斷強化技術(shù)創(chuàng)新意識并付諸于實際操作,以保證實現(xiàn)水利工程建設(shè)事業(yè)健康持續(xù)發(fā)展。
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