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灌浆技术在农业水利工程堤坝防渗施工中的应用

2021-09-05丁振刚

南方农业·下旬 2021年5期
关键词:灌浆技术应用

丁振刚

摘 要 农业水利工程中,堤坝工程具有蓄水调水和防洪抗旱等作用。但在堤坝工程建设和使用过程中,经常会发生堤坝渗漏等问题。因此,堤坝的防渗加固就显得至关重要。灌浆技术是农业水利工程堤坝防渗施工中较常见的方法,极大地改善了堤坝的防渗质量,最大程度上降低了堤坝渗漏对水利工程及人民群众造成的安全隐患。因此,对灌浆技术在农业水利工程堤坝防渗施工中的应用进行分析和介绍,希望有助于灌浆技术的应用与推广。

关键词 灌浆技术;农业水利工程;堤坝防渗;应用

中图分类号:TV543 文献标志码:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2021.15.099

农业生产发展离不开水资源的供给,因此,农田水利工程建设发挥着至关重要的作用。在农田水利工程的建设实施过程中,堤坝防渗技术水平直接关系到水利工程建设质量。而在堤坝防渗施工中科学合理地运用灌浆技术,则会显著提升堤坝防渗效果,从整体上提升工程质量。

1 农业水利工程堤坝防渗施工现状

堤坝渗漏是农业水利工程中的常见问题。堤坝渗漏会破坏正常的农业灌溉工作,同时,堤坝发生长时间的渗漏也会在一定程度上影响堤坝的牢固性,进而对周围群众的生命财产安全造成安全隐患。通常情况下,造成堤坝渗漏的原因主要有以下3方面:1)堤坝在建设过程中施工不到位,不能达到堤坝的建设标准[1];2)堤坝的地基周围本身含水量较大,地基在长时间的浸泡下逐渐发生松软,使其在雨季较易发生塌陷;3)堤坝与地基的结合位置处理不当,使得两者之间弥合不实。对此,农业水利工程堤坝防渗施工需要从渗漏的根本原因着手,注重防渗施工的工程质量,从根本上解决堤坝渗漏的问题。

2 灌浆技术的施工工艺

灌浆技术是农业水利工程堤坝防渗施工中比较常见的防渗技术。灌浆技术在实际应用过程中会涉及不同类型的建筑材料,如水泥、黏土、化学聚合物等。同时,施工过程具有一定的专业性、复杂性和综合性,且需要结合工程实际情况开展实施。一般情况下,灌浆技术的施工工艺大致包含钻孔冲洗、水压试验、灌浆等。

2.1 钻孔

钻孔施工需要借助一定的机械设备,常用的有旋挖钻机、硬质合金钻头、金刚石钻头等。对于钻工工艺,钻头的选择至关重要,应与施工流程相吻合。同时,在注浆钻进过程中,需要重点控制注浆孔的垂直度,这样能够使得井壁厚度和力度都更加均匀[2]。此外,在钻孔作业过程中,还需合理控制钻进速度,并确保钻进速度的稳定性,在钻孔的同时注意观察钻孔质量。通常情况下,钻井的深度大约控制在10 cm左右。

2.2 冲洗

钻孔实际施工过程中,不可避免会产生一定的残余物,如岩石粉等。这就需要对这些残余物进行必要的清洗去除,以免影响钻浆作业质量。因此,在钻孔完毕后,需要重点对孔洞和岩石的裂缝进行清理,常用的清洗方法有压力水冲洗法。整个冲洗流程需要严格按照洗孔的顺序来执行,然后再对岩石裂缝进行冲洗[3]。在冲洗作业中,如果冲洗方法不当,很有可能会造成松散岩层裂缝和拉伸变形等异常问题,因此,需结合工程实际情况,选用合适的化学物质加入到冲洗结构中,在提升冲洗效率的同时保证冲洗质量。

2.3 压水试验

压水试验是灌浆技术中的重要性能测试。压水试验结果能够为工程施工建设提供重要的参考依据,并在此基础上,对后续施工内容制定切实有效的施工方案,保证各个施工环节能夠平稳有序的顺利开展。对此,压水试验应最大程度上保证试验结果的精准高效。在整个压水试验中,其关键点在于对岩层单位吸水率进行测定,然后依此为依据,对岩层的渗透性进行合理的把控,确保钻孔施工中岩层性能能够满足实际工程要求。

2.4 灌浆

灌浆一般包含两种灌浆形式:纯压力灌浆和循环灌浆。灌浆材料一般是指水泥和黏土等建筑材料。纯压力灌浆主要是指将预制浆体通过1根注浆管压入到钻孔中,在自然压力的作用下使浆体逐步扩散到地层的间隔中,使其充满在整个岩层的空隙中。循环灌浆则是在纯压力灌浆基础上,利用料浆管灌入到料浆混合缸,使料浆进一步得到混合。循环灌浆工序中包含了多次的灌浆和反灌浆操作,使得浆体呈现一种循环流畅的状态,其根本目的在于确保岩层整体吸水能力稳定[4]。在灌浆过程中,需要重点关注灌浆压力。这是因为灌浆压力能够直接影响注浆固结的质量及孔壁的防渗性能,同时,灌浆压力能够有效控制浆料的渗透扩散半径,将浆料中过多的水分分离出去,以提升浆料自身的固结密度。当然,灌浆压力需要控制在合理范围内,切不可过大,否则会造成孔壁发生裂缝等问题。

3 农业水利工程堤坝防渗施工中常用的灌浆技术

3.1 劈裂式灌浆技术

劈裂式灌浆技术是通过对堤坝进行加固来预防堤坝的渗漏问题。其施工操作为,根据堤身的弯曲度和竖直度对堤坝钻孔进行布孔方式的设计,如梅花式或者直线式,然后按照既定的设计对堤坝进行钻孔。钻孔完成后开始灌浆。灌浆则是从孔底开始,借助浆液所产生的压力来将堤身进行劈裂,而浆体则会在其表面逐渐凝结形成一层有效保护层,以有效防止堤坝渗漏。在灌浆过程中要注意坚持少量多次的灌浆原则。

3.2 速凝式灌浆技术

速凝式灌浆技术一般主要应用在堤坝发生严重渗漏的情况下,对堤坝进行快速修复。其施工操作需要对管涌的实际位置进行判断,以进行针对性的钻孔工作。钻孔完成后,向孔中注射膨胀剂,并在与水的相互作用下使膨胀剂发生膨胀[5]。然后再向孔中灌入速凝式水泥,这样管涌的阻力就会显著增加,降低水流的流速,在一定程度上阻止泥浆的流出。再加上水泥材料是速凝式的,泥浆在很短的时间内就会凝固来堵塞管涌,避免堤身的渗漏。

3.3 高压填充式灌浆技术

高压填充式灌浆技术是堤基灌浆中比较常见的一种灌浆技术。先是结合堤身的实际情况在指定位置进行钻孔,其孔距与钻孔深度都需要严格按照设计参数来执行,然后采用套管放置到钻孔中,一直达到填土层,灌入泥浆采用自上而下的方式,这种施工方式下堤身是干燥的。随着灌浆工序的进行,需要同步将套管逐步提升,直至灌满,用黄泥浆将孔口密封,实现对堤坝的加固。

3.4 灌浆加固式技术

灌浆加固技术能够对坝体和坝身进行有效加固。这种灌浆技术的应用首先需要找到堤坝渗漏的具体位置和渗漏原因。接下来借助浆管进行泥浆的灌入,并进行勾缝处理,提高堤坝自身的防渗性能。

4 劈裂式灌浆技术在农业水利工程防渗施工中的应用

劈裂式灌浆技术是一种常用的堤坝防渗施工技术,具有一定的技术优势。1)劈裂式灌浆技术是在堤坝轴线方向上形成垂直连续的浆体帷幕,能够显著提升堤坝的防渗性能。对于堤坝中存在的局部隆起、冒浆、滑坡等问题具有明显的处理效果。2)劈裂式灌浆在灌浆过程中能够对堤坝中的穴洞、裂缝、缝隙等进行全面的填充,大大减少了堤坝中存在的缝隙,使得堤坝自身的密实度显著增加[6]。3)经过实际施工实践可以了解到,劈裂式灌浆技术的整体造价相对较低,其经济效益显著。4)劈裂式灌浆技术所采用的灌浆设备以钻孔机和搅灌机械为主,其设备类型比较常见且简单,可操作性强。施工人员在灌浆规范的指导下和简单的培训后,就可以掌握劈裂式灌浆技术,并得到切实的应用。

劈裂式灌浆技术的实际应用过程中,需要重点把控以下3方面的施工操作注意事项。1)如果灌浆过程中因为某种原因而被迫中断,就需要对钻孔进行清洗。待重新开始灌浆时,如果钻孔不能够顺利吸浆,则需要穿透混凝土层到达基岩来进行扫孔,才可以开始后续的灌浆工作。2)如果灌浆过程中发生串浆现象,则需要将串浆孔中的泥浆排出,待排除干净后将该孔堵塞,再对灌浆孔进行灌浆工作,以免串浆现象的反复发生。3)在灌浆工作完成后,需要对钻孔内的污物进行清理去除,待清理干净后,利用砂浆将钻孔,密封并抹平,同时,预埋管也需要在相应的位置进行割除[7]。

总体上来说,劈裂式灌浆技术在实施前需要对灌浆进行合理的设计,以确保后续施工能够顺利进行。而在实际灌浆施工过程中,施工单位需要严格按照施工设计来操作,并对各个工序的施工质量进行针对性的监测和管理,以确保灌浆施工的工程质量。此外,灌浆施工中还涉及多种工程材料,这就需要对建筑材料质量进行检测和把控,避免使用不合格的材料。在灌漿施工过程中,应结合实际施工情况做好工程预测,以便能够及时制定科学有效的解决对策,最大程度上提升灌浆质量。

5 结语

加强农业水利工程堤坝防渗施工的重视程度,积极采用科学合理的施工技术,提高堤坝的防渗质量,不仅能够促进堤坝工程在农业水利工程中的积极作用,而且能在一定程度上为人民群众提供安全保障。因此,相关单位需要加强灌浆技术在农业水利工程防渗施工中的应用,以促进水利工程的可持续发展。

参考文献:

[1] 宋成鑫.灌浆技术在农业水利工程堤坝防渗施工中的应用研究[J].科学技术创新,2020(14):151-152.

[2] 高艺馨,尚波.农田水利工程规划设计与灌溉技术分析[J].山西农经,2019(23):121-122.

[3] 张随军.灌浆技术在农业水利工程堤坝施工中的应用[J].农业科技与信息,2017(18):128.

[4] 曹国庆.灌浆技术在农业水利工程堤坝防渗施工中的应用[J].黑龙江科技信息,2016(18):259.

[5] 李奕赞.灌浆技术在农业水利工程堤坝防渗施工中的应用研究[J].时代农机,2016,43(3):173-174.

[6] 马志涛,张健.水利工程中基础灌浆施工技术分析[J].吉林农业,2014(7):46.

[7] 王玉丽.浅析灌浆技术在农业水利工程堤坝防渗施工中的应用[J].中国农业信息,2013(13):182.

(责任编辑:赵中正)

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