引言
水利堤防工程作为水利工程中不可或缺的组成部分,发挥着极为重要的作用,因其特殊的地理位置,在水利堤防工程建设施工过程中,对技术要求相对比较严格。但是从现实角度出发,受施工管理和施工技术等因素影响,水利堤防工程建成后,各种问题层出不穷,其中较为突出的就是渗漏问题,渗漏对于工程的危害是极为致命的。因此,防渗漏处理就显得尤为重要,其不仅能够全面提高水利堤防工程质量,也可以有效避免渗漏问题带来的质量隐患。
1 堤坝防渗加固技术的作用
第一,防止堤坝渗漏,提高结构稳定性。通过采用合适的加固措施,堤坝渗漏部位可以减少水流量或者阻止水体通过,能够避免因渗漏导致的结构破坏问题。堤坝防渗加固技术的使用也可以增强堤坝的抗滑性和抗倾覆能力,在地震作用、水位变化等情况下保证坝体的稳定性,这对于维护水利工程安全,促进其使用寿命的延长具有重要的意义[1]。第二,增强防洪能力,减少水利工程维修成本。通过采用可靠的堤坝防渗加固技术,水利工程在面对洪水冲击时可以提高自身的抗洪能力,减少洪水对堤坝带来的破坏风险,实现对下游地区有效保护。不仅如此,堤坝防渗加固技术的应用可以在延长堤坝使用寿命的同时,降低水利工程的维护难度,减少维护和修复频率,保障工程的运营效益。第三,改善生态环境,提高水资源的利用率。通过采用合适的防渗措施,水利工程施工中可以确保堤坝的建设质量,规避因渗漏引起的水资源流失问题,在提高水资源利用率的同时,可以改善周边的生态环境,促进水利工程的可持续发展。
2 高压防渗墙施工原理
高压摆喷防渗墙施工是一种有效的防渗处理技术,其原理是通过高压喷射装置将一定压力和流量的水泥浆或其他化学浆液,经由特制的喷嘴喷出。在喷射过程中,高压浆液会形成高速射流,对地层产生冲击破坏作用,使地层的土石颗粒被冲散、搅动。同时,喷射流的能量衰减后,会与被冲散的土石颗粒混合,形成混合浆液。随着喷射的持续进行和浆液的凝固,最终在地基中形成具有一定强度和连续性的防渗墙。在高压摆喷施工中,喷头的摆动角度和频率可以根据设计要求进行调整,以实现不同形状和范围的防渗墙施工。
3 高喷搅拌防渗墙施工技术要点
3.1 施工前准备
首先需要做好施工前的准备工作,主要内容为确保施工场地的平整、对杂物的及时清理以及相关机械设备的准备。在施工队伍的选择方面,不仅要包含钻探、灌浆以及施工团队,同时还要有质检团队,对于团队人员要提出严格要求,并在施工过程中执行严格监管,要做到人人持证上岗,确保团队人员具备良好的职业素养,必要时还要对团队人员的专业施工技能进行考核,以此来保证上岗的人员都拥有一定的施工能力和处理问题的能力,能够在遇到紧急问题时科学、有效地应对,为后续工程建设能够顺利进行创造有利条件,同时为保障整个工程施工质量能够满足设计要求做好铺垫,避免在质量验收环节出现返工等情况,这也是节省成本、提高经济效益的重要举措[2]。
3.2搅拌钻孔与高喷搅拌
为确保钻孔质量,施工单位采用钻搅喷一体化台车成孔,将钻进、搅拌和高喷集成一体,提高工作效率。钻孔孔位与设计位置的偏差控制在5cm以内,这是为了保证防渗墙的整体位置精度。钻孔垂直度偏差控制在0.5%以内,钻孔偏斜率控制在1%以内,确保防渗墙的垂直性,避免出现倾斜和偏移。在高喷搅拌过程中,现场要严格记录各项参数,包括水压、水量、气压、气量、浆压、浆量等,每10min测量一次进浆密度和回浆密度。施工人员要时刻关注各项参数的变化情况,一旦出现压力突降或骤增、孔口回浆浓度或回浆量异常等情况,要及时查明原因并采取相应措施,避免对施工质量造成不利影响[3]。同时,要采取必要措施保证孔内浆液上返畅通,防止地层劈裂和地面抬动。在高喷搅拌结束后,要利用回浆或水泥浆及时回灌,直至孔口浆面不再下降。对于需要局部扩大喷射范围或提高凝结体密实度的部位,要采取复喷复搅措施,确保质量满足要求。
3.3高压喷射
在水利堤防工程施工应用高喷防渗墙技术的过程中,高压喷射环节的地位和作用是举足轻重的,该环节能否顺利进行并达到设计标准,符合质量要求,将直接关乎最终的施工质量,因此在高压喷射时,需要把控好每一处细节,以严谨的态度对待每一项工作。目前,国内在做高压喷射时很容易忽视一个问题,那就是喷射管的拆卸和安装速度,这是会直接影响整体施工连续性和稳定性的,因此相关人员的操作过程中,需要进一步加快速度,控制好旋喷速度、注浆流量和压力参数。为确保旋喷作业的精准性和安全性,需精细调控旋喷速度、注浆流量以及压力参数。在实际施工过程中,应确保空气压力稳定在1MPa以下,同时浆液与水的压力须被严格控制在40MPa以下。此外,浆液流量建议将其维持在75~100L/min。在确定最终的喷浆高度时,为确保施工效果,建议将喷浆高度设定得比初始设计值高出约0.5m[4]。当达到预定高度后,应立即终止喷浆操作,并快速将喷射管拔出。为确保设备的长期使用和维护,还需使用清水对喷射管进行彻底清洗,并在完成清洗后将其移至指定区域妥善存放。
3.4 质量检测
为确保高喷搅拌防渗墙工程质量符合设计要求,在施工完成14天后进行了全面的质量检测。采用浅部开挖的方式,将每根高喷搅拌桩的桩头凿除不少于0.5m,直接检查桩体的关键指标,包括桩径、完整性、均匀性、连续性及搭接厚度等。在开挖检查的同时还在所有桩的搭接处钻取芯样,按照《水工混凝土试验规程》的要求,对这些芯样进行抗压强度测试。此外,还在搭接处按照《水利水电工程注水试验规程》的规定,对桩身进行常水头注水试验,测定渗透系数。对于地下水位以上的土层,由于受到毛细力的影响,渗流不完全符合达西定律,因此采用纳斯别尔格公式计算干燥岩土层的渗透系数,确保测试结果的准确性[5]。通过开挖检查和实验室检测相结合的方式,全面评估高喷搅拌桩的各项质量指标。
4 结束语
高压摆喷防渗墙施工工艺在堤防工程中具有显著的优势,能够有效地提高导流围堰的防渗性能,保证工程的安全和稳定。在施工过程中,应严格按照施工工艺流程和质量控制要点进行操作,加强对施工参数的控制和质量检测,及时处理施工中出现的问题,确保施工质量。同时,应不断总结经验,优化施工工艺,提高施工效率和质量,为水利工程建设提供更加可靠的技术支持。
参考文献:
[1] 邓渊,张志鹏,李莹,等.高压喷射灌浆在水利工程深层地基防渗中的应用[J].施工技术,2020,49(23):107-111.
[2] 孙益松,周松松,叶柏阳.水利泵站施工中高喷防渗墙技术[J].科学技术创新,2020,(15):134-135.
[3] 杨志.防渗加固技术在水利堤防工程中的具体应用[J].农家参谋,2020,(09):149.
[4] 王广昌.水利工程施工中堤坝防渗加固技术的探讨[J].价值工程,2020,39(12):117-118.
[5] 荆昊.水利工程施工中堤坝防渗加固技术探究[J].低碳世界,2020,10(02):84-85.