摘要:近年來,隨著我國(guó)水利工程建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大,社會(huì)各界對(duì)水利工程施工過程中的技術(shù)要求也在不斷提高。防滲漏處理是水利工程施工過程重要的技術(shù),關(guān)系著整個(gè)水利工程施工質(zhì)量,其中,灌漿施工技術(shù)是做好防滲漏的關(guān)鍵。本文對(duì)引起水利工程滲漏問題進(jìn)行了闡述,分析了防滲漏處理中灌漿技術(shù)類型及施工前期準(zhǔn)備工作,并對(duì)灌漿施工過程中常見問題及處理措施進(jìn)行了探討,希望能夠?yàn)樗こ坦ぷ魅藛T提供理論借鑒,提升防滲漏技術(shù)水平,促進(jìn)我國(guó)水利工程建設(shè)進(jìn)一步發(fā)展。
關(guān)鍵詞:水利工程;防滲處理;灌漿施工技術(shù)
水利工程是我國(guó)應(yīng)用于防汛、農(nóng)業(yè)灌溉等方面重要的工程項(xiàng)目,不僅極大促進(jìn)了我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展,同時(shí)水利工程在水利發(fā)電、水資源合理利用、環(huán)境保護(hù)等諸多方面發(fā)揮著重要的作用,是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)建設(shè)的重要工程。水利工程中防滲漏技術(shù)十分關(guān)鍵,在防滲漏處理中灌漿施工技術(shù)關(guān)系著防滲漏處理的質(zhì)量,因此,加強(qiáng)水利工程防滲漏處理中灌漿施工技術(shù)分析對(duì)于提高水利工程施工質(zhì)量具有重要的意義。
一、引起水利工程滲漏問題的因素
水利工程滲漏問題十分常見,嚴(yán)重情況下會(huì)影響整個(gè)水利工程施工質(zhì)量,無法發(fā)揮水利工程的功能作用,其影響因素分為自然因素和人為因素兩方面。
首先,自然因素方面。自然因素是引起水利工程滲漏問題的主要因素,例如山體滑坡、地震等難以預(yù)料的自然災(zāi)害,以及極端惡劣天氣引起的洪水、泥石流等問題,都會(huì)對(duì)水利工程的安全性造成巨大的威脅,使得水利工程壩體受到劇烈震動(dòng)造成水利工程建筑物變形或者產(chǎn)生裂縫等,導(dǎo)致滲漏問題的發(fā)生。除此之外,隨著水利工程使用時(shí)間的推移,水利工程建筑物也會(huì)逐漸老化,各方面性能出現(xiàn)不同程度的降低,對(duì)于外界因素抵御能力下降,也會(huì)產(chǎn)生滲漏問題;
其次,人為因素包括以下幾點(diǎn):第一,水利工程設(shè)計(jì)方案不科學(xué),水利工程在進(jìn)行設(shè)計(jì)方面沒有完全考慮施工地點(diǎn)地理環(huán)境因素和氣候條件等,導(dǎo)致由于設(shè)計(jì)方案不科學(xué)引起滲漏問題;第二,施工過程中施工單位選用了質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的施工原料、施工人員操作不規(guī)范等問題也有可能引起后期的滲漏問題;第三,施工單位缺乏對(duì)施工的有效監(jiān)督,造成出現(xiàn)施工問題無法及時(shí)發(fā)現(xiàn),例如施工過程中存在裂縫等問題,如果對(duì)于這些問題沒有引起重視或者沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn),則會(huì)為后期水利工程出現(xiàn)各種問題埋下極大隱患[1]。
二、水利工程防滲處理中灌漿技術(shù)類型
水利工程防滲處理中常見的灌漿技術(shù)有防滲帷幕灌漿技術(shù)、高壓噴射灌漿技術(shù)、壩體劈裂灌漿技術(shù)以及控制性灌漿技術(shù)幾種類型,不同灌漿施工技術(shù)對(duì)水利工程施工環(huán)境以及防滲問題要求也不同,在實(shí)際的施工中還需要充分考慮施工環(huán)境因素和具體情況合理選擇灌漿技術(shù)。
(一)防滲帷幕灌漿技術(shù)
這種灌漿技術(shù)適用于地質(zhì)中含有較多巖石顆粒的地質(zhì)環(huán)境,在具體施工中需要注意兩點(diǎn)問題:一方面施工人員需要合理設(shè)置帷幕的深度和位置,確保帷幕與堤壩緊緊固定,以發(fā)揮帷幕的防滲效果;另一方面在進(jìn)行灌漿時(shí)需要注意帷幕表面孔眼,根據(jù)數(shù)量可分為雙排孔和多排孔。防滲帷幕灌漿技術(shù)就是將提前混合好的泥漿注入到這些孔眼中,泥漿主要原料是粘土和水泥,由于灌漿所需泥漿量較大因此需要根據(jù)施工需要提前準(zhǔn)備好原料,保障灌漿施工的順利進(jìn)行。灌漿完成后兩周之后還需要對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行檢查,一般采取抽檢的方式,抽檢比例要高于10%,一旦發(fā)現(xiàn)存在灌漿孔密封質(zhì)量問題時(shí)需要及時(shí)采取措施,確保帷幕防滲效果。在實(shí)際防滲灌漿技術(shù)中,防滲帷幕灌漿技術(shù)存在較多不足,通常情況下不會(huì)單獨(dú)采用這種方式進(jìn)行防滲處理,而是作為補(bǔ)充性施工技術(shù)配合其他防滲技術(shù)共同進(jìn)行。
(二)高壓噴射灌漿技術(shù)
相比其他灌漿技術(shù)而言,高壓噴射灌漿技術(shù)防滲效果更好、操作更便捷,因此,目前我國(guó)水利工程防滲處理灌漿施工技術(shù)中主要以這種技術(shù)為主。其施工原理是利用壓縮空氣產(chǎn)生的強(qiáng)烈的沖擊力將混合好的漿液噴射到水利工程堤壩結(jié)構(gòu)中,針對(duì)堤壩軟質(zhì)巖漿可能存在的滲漏情況進(jìn)行有效填補(bǔ),通過高壓噴射漿液會(huì)和堤壩中的土層混合到一起形成耐水性較好的固體。在灌漿施工完成后靜置一段時(shí)間,然后對(duì)壩體進(jìn)行檢查,確保壩體軟質(zhì)巖漿以及出現(xiàn)裂縫的位置都被漿液灌滿,保障壩體的防滲效果。長(zhǎng)期防滲處理灌漿施工實(shí)踐證明,這種灌漿技術(shù)操作十分簡(jiǎn)單,而且效率較高,還可以有效控制施工成本,適用于很多水利工程防滲處理。需要注意的是,高壓噴射灌漿技術(shù)需要使用專業(yè)的設(shè)備,要求施工人員具備較高的專業(yè)水平,能夠熟練操作施工設(shè)備,并且需要具備適宜的施工環(huán)境,在體積較大的構(gòu)筑物中防滲效果較差。
(三)壩體劈裂灌漿技術(shù)
壩體劈裂灌漿技術(shù)是將壩體依據(jù)軸線劈開,在劈開的裂縫中灌入漿液,其原理是應(yīng)用應(yīng)力分布技術(shù),在灌漿壓力下以泥漿為載體,對(duì)堤壩劈裂進(jìn)行有效控制,將所有與漿脈相通的縫隙、裂縫、空洞等利用漿液的流動(dòng)性全部填充,最終形成密實(shí)的防滲固結(jié)體,達(dá)到防滲效果。在進(jìn)行堤壩劈裂灌漿施工時(shí),首先需要施工人員對(duì)堤壩進(jìn)行勘察,找到滲漏位置進(jìn)行標(biāo)記,然后針對(duì)滲漏位置反復(fù)灌漿,形成多層防滲漏層,增強(qiáng)防滲能力,施工完成一段時(shí)間后,還需要對(duì)灌漿位置進(jìn)行檢查,查看粘土幕墻質(zhì)量,確保沒有質(zhì)量問題。施工中需要注意的是要做好灌漿壓力的控制,由于堤壩本身有應(yīng)力作用,如果灌漿壓力控制不好有可能損壞堤壩結(jié)構(gòu),甚至引發(fā)危險(xiǎn),控制好灌漿壓力對(duì)壩體壓密和回彈能起到良好的效果,待施工完成一段時(shí)間后壩體會(huì)達(dá)到良好的防滲效果。壩體劈裂灌漿技術(shù)主要應(yīng)用于水利工程中壩體治理問題,針對(duì)有問題的壩體進(jìn)行治理加固。
(四)控制性灌漿技術(shù)
控制性灌漿技術(shù)是以帷幕灌漿技術(shù)基礎(chǔ)上對(duì)此進(jìn)行了進(jìn)一步改進(jìn),其原理是通過控制漿液壓力和流量,對(duì)水利滲漏位置進(jìn)行防滲處理。真正灌漿技術(shù)需要控制好漿液質(zhì)量、漿液壓力和漿液流量,以此達(dá)到較好的防滲效果。在進(jìn)行控制性灌漿施工時(shí)需要施工人員嚴(yán)格按照施工作業(yè)控制好漿液壓力,滿足防滲設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)[2]。
三、水利工程防滲處理中灌漿施工準(zhǔn)備
首先,灌漿施工前期準(zhǔn)備階段。施工準(zhǔn)備主要包括供風(fēng)和供水兩方面,供風(fēng)指的是在進(jìn)行灌漿過程中需要用到高壓風(fēng)技術(shù),一般采用小型空壓機(jī)設(shè)備進(jìn)行供風(fēng),對(duì)于灌漿施工分支區(qū)段也可以采用集中供風(fēng)系統(tǒng),對(duì)此施工人員需要確保供風(fēng)管道鋪設(shè)旋轉(zhuǎn)軸廊道墻壁上,滿足灌漿過程中供風(fēng)要求。供水方面,一般情況下水利工程項(xiàng)目中會(huì)有專門的供水設(shè)備,可以充分滿足灌漿過程中的供水要求,對(duì)于一些特殊區(qū)域,專門的供水設(shè)備可能無法進(jìn)行供水,可以采用抽水機(jī)進(jìn)行抽水。因此在進(jìn)行灌漿施工前需要做好灌漿施工計(jì)劃,根據(jù)實(shí)際需求確定合適的供風(fēng)供水方式,保障后期灌漿施工的順利進(jìn)行;
其次,根據(jù)灌漿施工實(shí)際需要,在合理的位置設(shè)置漿液配置池和廢液回收池。漿液配置池用于灌漿施工中使用漿液的配置,在灌漿施工中需要大量的漿液,根據(jù)施工具體需求配置大小合適的漿液配置池,在施工過程中產(chǎn)生的廢液要按照規(guī)定置入廢液池,同時(shí)要注意施工方式,最大限度避免廢棄漿液外泄或者對(duì)周圍水資源造成污染等問題,可以在施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置擋水堰,做好環(huán)境保護(hù)措施[3]。
最后,加強(qiáng)灌漿施工人員培訓(xùn)。灌漿施工需要施工人員具備較強(qiáng)的技術(shù)技能,因此,在進(jìn)行施工前需要確保施工作業(yè)人員具備相應(yīng)的灌漿作業(yè)技術(shù),有一定的灌漿施工經(jīng)驗(yàn),在遇到問題時(shí)能夠靈活應(yīng)對(duì)。除此之外,還需要加強(qiáng)對(duì)施工人員責(zé)任意識(shí)培訓(xùn),確保施工人員在進(jìn)行灌漿作業(yè)時(shí)本著嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的態(tài)度進(jìn)行作業(yè),嚴(yán)格按照規(guī)定流程和施工方案進(jìn)行,避免由于人為疏忽或者技能問題造成灌漿施工不合格等問題,根據(jù)具體施工要求做好人員配置工作。
四、水利工程防滲處理中灌漿施工過程施工要點(diǎn)
水利工程防滲處理中灌漿施工過程中會(huì)遇到各種各樣的問題,因此,需要在施工前期做好應(yīng)急預(yù)案,根據(jù)以往施工經(jīng)驗(yàn)以及實(shí)際需要施工的水利工程堤壩情況對(duì)有可能發(fā)生的問題制定科學(xué)的應(yīng)急預(yù)案,保障灌漿施工的順利進(jìn)行。
(一)施工前現(xiàn)場(chǎng)勘察
水利工程防滲處理灌漿施工技術(shù)有很多種,對(duì)于施工技術(shù)如何選擇還需要施工人員提前對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)仔細(xì)勘察,全面了解堤壩土質(zhì)結(jié)構(gòu),分析滲漏位置縫隙大小,并對(duì)水利工程具體情況進(jìn)行進(jìn)一步了解,待全面了解清楚后再確定科學(xué)的施工方案,為后續(xù)打孔作業(yè)、灌漿施工等奠定基礎(chǔ),保證灌漿施工效果,避免由于灌漿施工不當(dāng)對(duì)壩體造成損壞,影響整體建筑結(jié)構(gòu);
(二)加強(qiáng)灌漿施工過程監(jiān)督
灌漿施工具有較高的技術(shù)性,其施工過程十分關(guān)鍵,關(guān)系著整個(gè)水利工程的穩(wěn)固性,因此施工人員在施工前要做好技術(shù)交底工作,對(duì)施工方案有充分的了解,嚴(yán)格按照施工方案進(jìn)行作業(yè),施工過程包括打孔、漿液配置、灌漿、封孔幾個(gè)主要環(huán)節(jié),每個(gè)環(huán)節(jié)都需要認(rèn)真對(duì)待[4]。
首先,打孔環(huán)節(jié)。打孔前,施工人員要根據(jù)施工區(qū)域地質(zhì)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)確定所需要打孔的位置和數(shù)量,對(duì)可能影響打孔質(zhì)量的因素提前進(jìn)行排除,例如施工現(xiàn)場(chǎng)的雜物等,要提前清理干凈,確保打孔地面干凈整潔,在剛開始打孔階段要注意孔與孔之間的距離盡量大,隨著打孔工作的順利進(jìn)行逐漸增加孔的密度,如果遇到打孔突然停止則考慮是打孔精度有所偏差,要及時(shí)調(diào)整,確保最后打孔位置、數(shù)量以及質(zhì)量符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn),避免打孔問題影響后續(xù)灌漿施工;
其次,漿液配置。灌漿施工中用的漿液需要在施工現(xiàn)場(chǎng)的漿液配置池進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)配置,在粘土和水泥等原料的選擇上要做好質(zhì)量檢查,避免采用不符合標(biāo)準(zhǔn)的材料進(jìn)行漿液配置,同時(shí)要根據(jù)實(shí)際施工要求制定合適的粘土、水泥配置比,在進(jìn)行攪拌過程中要均勻攪拌,同時(shí)確保漿液制作與灌漿施工同步進(jìn)行,根據(jù)實(shí)際用量進(jìn)行配置,避免過早制作漿液造成漿液質(zhì)量的下降,以保證漿液性能合乎使用標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)也避免因?yàn)闈{液過多造成資源浪費(fèi)[5];
再次,灌漿環(huán)節(jié)。影響灌漿質(zhì)量的因素有很多,灌漿施工環(huán)節(jié)需要注意施工中的各方面情況,如果在進(jìn)行灌漿環(huán)節(jié)發(fā)現(xiàn)管道漏水現(xiàn)象,施工人員應(yīng)當(dāng)立即采取措施做好補(bǔ)救工作,避免由于漏水問題影響灌漿施工。同時(shí),施工現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)情況也會(huì)影響灌漿施工的進(jìn)行,如果施工現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)屬于可溶性巖石,這種情況下通常會(huì)受巖洞影響造成嚴(yán)重腐蝕,為灌漿工作增加難度。此外,水利工程在建設(shè)初期人工爆破行為也會(huì)對(duì)水利工程整體造成影響,可能引起滲漏問題,因此還需要做好前期勘察工作[6]。在灌漿施工環(huán)境最常見的問題就是冒水問題,如果在水利工程建設(shè)過程中遇到冒水情況,施工人員應(yīng)當(dāng)立即采取措施進(jìn)行補(bǔ)救,最大限度降低冒水問題造成的不良影響,灌漿環(huán)節(jié)出現(xiàn)冒水問題往往與水利工程施工前期出現(xiàn)失誤有一定關(guān)系,通常情況下會(huì)導(dǎo)致某一固定區(qū)域反復(fù)出現(xiàn)冒水,對(duì)此施工單位一定要高度重視,避免冒水問題進(jìn)一步惡化對(duì)水利工程項(xiàng)目整體質(zhì)量造成威脅,一旦冒水問題得不到有效控制很有可能引起水利工程項(xiàng)目主體出現(xiàn)大范圍滲水,造成嚴(yán)重的后果。因此,針對(duì)冒水問題施工單位要對(duì)冒水位置、冒水量等進(jìn)行仔細(xì)調(diào)查,可以采用水管進(jìn)行引流將水引到安全區(qū)域,同時(shí)對(duì)冒水位置進(jìn)行勘測(cè),分析冒水原因,根據(jù)分析結(jié)果制定科學(xué)的補(bǔ)救措施。一般的冒水問題可以通過對(duì)冒水發(fā)生位置進(jìn)行密封,同時(shí)進(jìn)行反壓灌漿可以有效解決。如果發(fā)現(xiàn)水利工程在建設(shè)施工中很多地方都出現(xiàn)了冒水問題,出現(xiàn)特大漏水問題,一般是因?yàn)槭┕がF(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)問題,或者是施工技術(shù)出現(xiàn)了問題,這種情況下施工單位需要調(diào)整灌漿施工技術(shù),根據(jù)實(shí)際冒水情況采取必要的措施,采取濃漿、水泥砂漿和間歇灌漿等不同的關(guān)鍵方式進(jìn)行灌注,進(jìn)一步優(yōu)化灌漿施工技術(shù),確保通過灌漿施工達(dá)到良好的防滲效果,按照規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)完成灌漿施工;
最后,封孔環(huán)節(jié)。施工人員在完成灌漿施工后,還需要進(jìn)行封孔,在封孔前施工人員需要對(duì)漿體情況進(jìn)行檢查,測(cè)量所灌漿液十分達(dá)到了施工標(biāo)準(zhǔn),觀察灌漿區(qū)域有沒有吃漿現(xiàn)象或者下沉現(xiàn)象等,檢查沒有問題后再進(jìn)行封孔,如果在檢查過程中發(fā)現(xiàn)有縫隙沒有完全填充,要對(duì)縫隙進(jìn)行二次補(bǔ)救,并對(duì)灌漿區(qū)域進(jìn)行防滲性能檢查,發(fā)現(xiàn)任何質(zhì)量問題都需要進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整,待所有問題解決完成后,才算完成所有灌漿施工[7]。
五、結(jié)語
綜上所述,水利工程建設(shè)是我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)中重要的工程,對(duì)我國(guó)防汛、發(fā)電、農(nóng)業(yè)灌溉等很多方面都起到了積極的促進(jìn)作用,水利工程中滲漏問題是影響水利工程質(zhì)量的常見問題,防滲灌漿技術(shù)的應(yīng)用能夠有效解決滲漏問題,保障水利工程的穩(wěn)定運(yùn)行。因此,施工單位需要提高對(duì)防滲灌漿技術(shù)的重視,根據(jù)水利工程滲漏具體問題制定科學(xué)的灌漿施工方案,降低水利工程滲漏問題發(fā)生概率,使水利工程充分發(fā)揮其功能價(jià)值,促進(jìn)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定發(fā)展。
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[7]海琴.水利工程防滲處理中的灌漿施工技術(shù)分析[J].建材與裝飾,2019(29):281-282.作者簡(jiǎn)介:王澤源(1988—??),男,土族,甘肅臨夏人,本科,講師,研究方向:水利水電工程。