(江苏省水利建设工程有限公司,江苏扬州225006)
摘要:在当前可持续发展理念不断深化的影响下,人们加大了对于清洁可再生能源的开发和利用,水利工程也因此得到了快速发展。在水利工程建设中,渗漏问题是一个比较常见的问题,也是关系整个水利工程稳定性和安全性的关键问题,因此,做好防渗工作显得至关重要。本文主要分析了混凝土防渗墙的特点,并对其在水利工程中的应用进行了分析和探讨,希望能够为水利工程防渗工作提供一些参考。
关键词:水利工程;混凝土防渗墙;施工技术;运用
前言
水利工程在我国经济建设和社会发展中发挥着非常巨大的作用,也因此得到了人们的广泛关注。现阶段,根据用途的不同,我国的水利工程类型是多种多样的,如水利枢纽工程、水利水电工程、农田水利工程等,而无论哪一种水利工程,都需要关注渗透问题,一旦发生渗漏,将造成难以估量的后果。因此,在对混凝土防渗墙进行施工的过程中,应该切实做好相应的质量控制,确保其能够达到良好的防渗效果。
1混凝土防渗墙概述
混凝土防渗墙是一种在松散透水地基中,利用专业设备进行打孔,以泥浆进行固壁,然后向孔内关注混凝土,形成的墙形防渗建筑物,是针对闸坝等水工建筑物进行垂直防渗的重要措施。根据墙体水平截面的形状,可以将混凝土防渗墙分为圆孔型、槽孔型、混合桩柱型以及墙板桩柱混合型四种。
混凝土防渗属于一种基础防渗技术,在水利工程中有着较高的适应性,具备防渗、防水、挡土、承重等多种功能。水利工程中的混凝土防渗墙具有几个非常显著的特点,一是在施工中,需要用到大量的临时性设施,如钻机轨道、孔口导墙以及供水供电系统等;二是需要建设一些辅助性的设施,方便进行钻孔、清孔、混凝土运输等;三是混凝土防渗墙的施工工程量大,施工面广,需要做好与其他施工作业点的有效衔接。
混凝土防渗墙作为一种地下作业工程,具有一定的隐蔽性,在施工过程中,存在着一定的质量隐患和安全隐患,施工难度相对较大。作为一种防渗工程,混凝土防渗墙的适用范围非常广泛,在软土层、漂石层以及硬质岩层中都能够发挥良好的防渗效果。同时,混凝土防渗墙是连续墙体,防水性和承重能力较高。因此,在水利工程中,合理应用混凝土防渗墙施工技术,能够起到良好的防渗效果,保证水利工程整体的稳定性和安全性。
2混凝土防渗墙施工技术在水利工程中的应用
2.1工程概况
某大型水利工程兼具了防洪、灌溉、发电、养殖、水运等功能,是当地经济建设中一个非常重要的工程项目,设计库容量达到1.31亿m3,正常蓄水位达到360m,坝体最大高度58m,长312m,主要建筑物包括大坝、导流洞、发电引水系统、厂房以及溢洪道等。经现场勘察,工程周边的环境相对恶劣,交通条件不利,而且土壤以粘性土为主,承载能力较低,存在着渗漏的风险。因此,采用混凝土防渗墙技术,进行工程的防渗工程建设。
2.2施工准备
在施工前,应该首先对工程的地质条件、周边环境等进行全面细致的勘察和了解,结合当地的气候条件,把握河流的流量变化,为施工提供良好的数据支持。同时,应该做好施工材料的准备工作,如混凝土、泥浆等,确保材料的质量能够满足设计施工要求。最为关键的,是对施工设备的准备。以钻孔设备为例,如果需要使用钢绳冲击钻机来完成钻孔目标,则需要首先利用冲击钻头,对地面进行破碎作业,待表层完全粉碎后,利用抽砂筒清除碎石和泥屑。不过,这种作业方式不仅工作效率很低,而且需要消耗大量的能源资源。而如果利用冲击式反循环型冲钻机,则应该采用泵吸式连续出渣的方式,以保证施工质量。这种施工方法的工作效率高,但是对于设备有着严格的要求。
2.3施工工艺
(1)钻孔施工:钻孔施工需要根据施工现场的地质条件对钻孔方式进行选择。在该工程中,地层相对紧密,在进行开槽时,可以采用钻抓法,将冲钻机与抓斗联合,在冲钻机钻入基岩后,运用抓斗挖掘副孔,确保钻孔的深度、孔径、数量等都能够满足工程的设计施工要求。钻孔完成后,应该适当进行清孔,清除孔内的残渣,为后续施工提供便利。
(2)泥浆固壁:泥浆的制备应该对土体进行选择,对于造槽过程中开挖出的黏土,由于其中可能会存在各种各样的杂质,并不能确保制浆质量,因此应该尽量避免使用开挖出的土体进行泥浆的制备。在制浆过程中,需要对土体进行相应的物理实验、化学分析以及矿物鉴定,而如果施工现场存在有漏失地层、松散土层或者砂砾石层等透水性相对较好的地段,则在选择和制备泥浆时,应该提升其相对密度和黏度,提高阻力,保持槽孔的稳定性。同时,在使用泥浆进行固壁时,应该去除泥浆中的细砂颗粒,或者结合实际情况,添加相应的处理剂,如加重剂、防漏剂、分散剂等,确保孔壁的稳定性。
(3)墙体浇筑:在该水利工程中,采用的是一级配的塑性水泥混凝土,主要是由于这种混凝土的适应能力强,变形模量小,抗渗能力高,可以将抗渗系数维持在1×10-6cm/s以内。在对混凝土进行浇筑前,应该拟定切实可行的方案计划,采用直升导管法进行墙体混凝土的浇筑。一般情况下,防渗墙的槽长在6~8m,若其长度在6m,可以采用2根内径为250mm的导管,以胶圈对接头进行密封,然后利用钢丝绳键槽进行连接。在正式施工前,应该在导管内放入相应的隔离物,不过需要确保其能够浮起,先注入少量的水泥砂浆,然后注入足够的混凝土,在挤出塞球的同时,淹没导管底部。混凝土的浇筑应该将导管埋入深度控制在2~5m左右,将浇筑速度控制在2m/h,确保匀速浇筑,将不同位置的高差控制在500mm以下。同时,每隔30min,应该对槽孔内混凝土面的深度进行测量,每隔2h,应该对导管内混凝土面的深度进行测量,同时绘制相应的混凝土浇筑指示图,方便对浇筑方量进行核对。在砂砾石层浇筑完成后,需要严格核算其加密测量,方便及时将普通混凝土更换为塑性混凝土。
2.4质量控制
在混凝土防渗墙施工中,应该做好质量控制,保证工程的施工质量。具体来讲,需要重点关注以下几点内容:
(1)泥浆质量:泥浆的作用,是对槽壁进行稳固,对钻具进行润滑和冷却。对于固壁泥浆,应该确保其具备良好的物理性质和化学稳定性,可以选择黏粒含量超过45%,含砂量小于5%,塑性指数大于20的黏性土,同时将泥浆的密度控制在1.1-1.2g/cm3。
(2)混凝土原材料:在混凝土防渗墙中,使用的水泥为普通硅酸盐水泥,骨料为天然卵石和中级砂,最大粒径不能超过40mm。在对普通混凝土进行配置时,水泥的用量不能少于350kg/m3,水胶比不能超过0.65,砂率不能低于36%。应该保证混凝土拌和物具备良好的流动性与和易性,将其扩散度和坍落度控制在规范要求的范围内,同时确保其抗压强度、抗渗性能以及弹性模量等等能够满足工程的设计施工要求。
3结语
总而言之,在水利工程建设中,混凝土防渗墙是一种非常有效的防渗技术,具备良好的适用性。而作为一种隐蔽工程,混凝土防渗墙的施工非常复杂,一旦出现问题,将会给整个水利工程带来巨大的经济损失,产生严重的后果。因此,施工人员应该重视起来,做好混凝土防渗墙的施工和管理,确保其性能的充分发挥。
参考文献:
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