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关于水利工程技术中土质堤(坝)施工技术

2022-09-19王晓伟

经济技术协作信息 2022年27期
关键词:堤坝土质灌浆

◎王晓伟

一、引言

长久以来,在人们日常生活中会受到一些自然灾害的侵扰,尤其是近年来人们一味地重视经济发展,导致一些恶劣天气或极端天气层出不穷,严重威胁人们生命财产安全。而修建堤坝工程是抵御一些洪水灾害最主要和最重要的方法,能够将灾害对人类的影响降到最低,因此,在运用水利工程技术过程中,需要相关工作人员掌握土质堤坝施工技术的运用方法,强化具体施工效果,充分发挥出水利工程的作用。

二、土质堤坝的特点

土质堤坝水利工程中必不可少的一项施工内容,需要施工人员保持较高的重视程度,学会灵活应用各种施工技术,掌握各项施工技术应用要点,确保能够在规定时间内完成。其中土质堤坝具有以下特点:

第一,变形量大。在建设过程中,土质间存在较大的缝隙,使其在水体的作用下极易出现变形等现象,产生大小迥异的裂缝。

第二,第二,抗剪强度较低。正常情况下,进行土质堤坝施工时,其所使用的施工材料大多由砂石料和松散土料组成,之后经过压实填充处理,确保上游与下游坡度与相关要求相符合,避免出现坍塌或滑坡等不良现象。

第三,抗冲刷能力较低。针对这一特点,需要在对水利工程进行维护,禁止水体没过堤坝,一旦发现水体超过标准范围,将显著增加决堤现象出现的概率,致使对周围环境造成破坏。

第四,容易受到渗流的影响,当某一地区处于汛期时,或者长期水位高度居高不下,将导致坝体浸润线升高,出现重大的险情,需要当地相关部门及时进行处理。

第五,属于散立体结构。由于施工方法和所用材料的特殊性,导致具体施工环境和整体施工难度,与混凝土施工存在较大的区别。

第六,极易受到其他因素的影响,具有较高的不稳定性,如风化、雨水等,对土质堤坝造成破坏。

针对以上特点,需要定期对水利工程进行维护,尽可能延长其使用时间。

三、影响土质堤坝质量的因素

1.地质因素

进行土质堤坝施工时,地质因素是影响整个建设效果最主要的原因,应根据不同地质条件采取不同的施工方案,运用相应的施工技术,才能保证整个水利工程建设顺利完成,并能最大限度上减少各项资金的投入,提高水利工程经济效益。其中为了保证工程建设质量,需要管理者能够明确不良地质的特征以及可能引起的后果,根据相关调查显示,进行土质堤坝施工时最为常见的不良土质为:第一,灵敏性软土。此类土壤静止一段时间后形成凝胶体,促使土质具体较高的承载能力,能够满足水利工程施工要求,但若在具体施工过程中受到机械或各项外界因素的影响,将导致土质状态发生变化,承载能力也会显著降低,增加建设难度,严重降低工程的稳定性,将此种现象称之为触变。对于此类土壤,可以用S1表示灵敏度,如表1所示。第二,淤泥质土。此类土是指在水流速度比较缓慢的水体中处于沉积状态,之后在化学的作用下使其转变为粘性土,促使此类土壤具有丰富的有机质,含水量较高。当孔隙比大于1.50时,称为淤泥,当孔隙比处于1.0-1.50之间为,被称为淤土,并且还能根据其具体沉积环境可以将其分成滨海、湖泊、沼泽、河滩等。第三,饱和粉细砂。此类土质属于非塑性土,具有较高的抗碱强度,当此地区遇到地震时将出现液化的情况。

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2.材料因素

对于任何一项工程来说,施工材料都直接影响具体建设效果,以及整体工程的资金投入,水利工程也不例外。进行土质堤坝施工时,由于此类施工的特殊性,需要选择合理的施工材料,从根本上保证整体建设质量符合要求,但根据相关调查显示,土质堤坝施工时,常常出现施工材料运用不合理等现象,不仅影响具体作业效率,还会制约施工企业未来发展,增加工程成本,还会制约当地经济发展农民经济收入。针对这一现象。需要从现场管理者能够利用先进技术,重视前期准备工作,仔细勘测整个施工现场,以便于制定可行性较高的施工方案,可以根据地质条件,选择合理的施工材料,避免由于材料的因素,而影响土质堤坝的质量。

3.施工因素

现阶段,在市场经济快速发展的背景下,水利工程施工技术得到有效完善,并能积极融入一些现代化技术,为水利工程提供很大的帮助,显著提高了质堤坝施工技术应用效果,提高工程的防渗漏性能,有效弥补传统施工技术中存在的弊端。但由于受到方面条件的干扰,导致土质堤坝施工技术运用过程还存在相应的问题,无法充分体现出土质堤坝的建设的价值,而造成这一现象的主要原因是由于,施工阶段存在很多不合理的地方,并且大多水利工程都被个人承包。促使在整个作业阶段,缺少专业团队和专业人员的指导,都是根据以往作业经验,无法提前对建设环境展开针对性的勘察,方案存在较多的不合理性。具体而言,施工队伍不能针对性设计施工方案,整个施工流程比较混乱,忽略土质堤坝前期准备阶段,导致在验收过程中常常存在问题,不符合相关规定和要求。

四、水利工程技术中土质堤(坝)施工技术的运用

为了发挥技术的作用,实践中应落实以下内容:

1.前期准备

当处于土质地坝施工技术前期准备阶段时,为了实现合理有效运用各种施工技术,将其的最大作用中心充分发挥出来,工程管理者能够重视前期准备工作,根据施工现场的具体情况,注重土质堤坝渗漏技术的选择工作,结合不同地形针对性选择,促使施工高效化高质量地进行作业。同时,还能为采购人员提供帮助,使其可以提前进行市场调研,选择最合理的材料,减少各项成本的投入,不断提高堤坝的稳定性,通过各种土质堤坝施工技术的运用,可以起到加固的作用。其中使用最为广泛,应用效果最好的施工技术为灌浆堤防施工技术,具体运用过程中,此技术具有造价低、施工效率快等优势,但仍然存在一些问题,一些施工人员不能掌握实技术应用要点,将导致对周边环境造成污染,致使整个施工现场处于脏乱差的状态。因此,在运用此技术时,需要能够进行客观准确的分析,并运用现代化设备准确测量,不断减少测量误差,之后设置准确的灌浆排孔的距离,让整个灌浆过程处于稳定状态。另外,当若施工地点比较复杂,可以采用混凝土堤坝渗漏技术,保证整个渗漏效果达到要求。不仅如此,在前期准备阶段,还要根据实际情况据,结合以往工作经验,合理划分职责,采用岗位责任制,每个施工人员都能保持较高的耐心和注意力,认真完成每一项作业任务,真正实现针对性开展土质堤坝施工。施工人员能够遵守设计规范,以及施工要求开展作业,管理者要履行自己的职责,仔细监督施工人员的操作行为,一旦发现不合理的地方,应适当地进行指导,保证各项工作的有效性。

2.坝下基层岩溶处理技术

与其他建筑工程不同的是,水利工程涉及内容较多,存在很多交叉施工,并且极易受到各种外界和内部因素的影响,导致在进行土质堤坝施工过程中,常常忽略对坝下基岩展开漏水管道的处理,导致封堵不符合相关要求,一旦水利工程建设完成之后,在水库内储存适量的水源,由于在高水位压力的作用下,水库发生漏水的概率将大幅度提升,其中漏水最严重的部位是坝内防渗体接触区域,防不仅会出现漏水现象,还会发生冲蚀情况,会出现充实等情况,致使水利工程存在较高的危险性,工程建设缺少实际意义,无法起到加快区域经济发展的作用,还会影响周边居民的正常生活,使其产生一些重大的矛盾,影响施工企业的社会形象。

基于此,为了有效避免这一现象的出现,要求在运用土质堤坝施工技术时,应注重引用配料灌浆技术,此技术是当前应用最为广泛,也是应用效果比较好的一种方法,可以将经济损失降到最低。运用此技术时,应掌握具体运用原理和应用要点,具体而言,主要通过将形状、规格、大小各不相同的碎石和石块进行有机组合,之后根据溶洞裂缝的大小确定颗粒物规格,并要考虑水流的速度,促使石块能够起到加固的作用,避免被水流冲走,还能起到减小水流速度的作用,确保充填岩溶缝隙工程顺利完成。另外,当注入配料要融入适量的水泥,使其能够满足具体作业的条件,与发生裂缝紧密连接,确保孔洞处于封堵状态。

3.覆盖处理技术

水利工程建设过程中,土质堤坝施工属于整个工程最为核心的一项环节,需要从各个方面保证其施工质量,科学有效运用各种土质堤坝施工技术。正常情况下,土质堤坝会形成相应的覆盖层,而产生这一现象的主要原因是由于,受到洪水的冲击,并且大多颗粒规格比较大,需要进行仔细处理,在土质堤坝建设之前展开系统化防渗处理,避免增加后期作业难度。根据相关调查结果显示,在对覆盖层进行防渗漏处理时,大多采用高压喷射灌浆技术,能够取得明显的作业效果。主要是由于此技术具有操作流程比较简单、施工效率较快等优势,能够在短时间内完成任务,不会影响整体水利工程建设,资金投入较少,并省略开挖流程,避免对坝体造成破坏,对施工人员要求较低,能够保证每个施工人员都能灵活运用此技术。

4.劈裂帷幕灌浆技术

对于土质坝体施工来说,劈裂帷幕灌浆技术是比较常见的一种加固技术,能够显著强化坝体的稳定性,使其能够抵御外界的干扰,延长水利工程的使用时间。与普通填充式灌浆技术相比,此种方法只技术具有明显的优势,并且工作原理存在较多的差别,运用此灌浆技术时,施工人员可以从土质坝实际情况出发,之后根据坝体的形状以及应力分布,展开科学合理的布孔工作,促使此项工作具体规律性和目的性的特点,之后还会加入适当的灌浆压力,实现灵活控制劈裂坝体,而达到加固的目的,促使土质堤坝长期处于稳定可靠状态,有效解决其存在的问题。

而此技术主要适用于结构性较强的土质,以及存在等各类隐患的工程中,不适合应用于一些或结构性较差的坝体,在进行整个工程设计过程中,需要遵守相应的指标控制原则,主要包括一下两个内容,其一,钻孔设计。对于钻孔的位置应该结合土质坝内部存隐患,以及具体应力分布情况,展开针对性布置,避免出现适得其反的效果。一般情况下,钻孔的深度应根据隐患的深度确定,大多超过隐患深度的2-3m,而在确定钻孔之间距离时,若孔深超过15m,应将钻孔之间距离控制在10m左右;若钻深小于15米,应保证距离在5m左右。第二,灌浆压力。若想合理控制灌浆压力,主要通过三个指标,具体为屈服压力、起始劈裂压力等,具体为公式为:P=△P+γh-Ph,其中P为灌浆压力,△P为孔口压力,h为注浆管深度,为浆液容重。

5.接触带处理技术

水利工程建设过程中,接触带渗漏是比较常见的一个问题,也是需要工作施工人员重视的一个问题,一旦出现此现象,大多施工企业常常会运用高压喷射灌浆技术。具体运用过程中,高压喷出的泥浆呈现局部性特点,并且能够实现有目的喷射,避免对其他部位造成影响,在设定某一喷射位置后,可以破坏其土质结构。同时,运用高压喷射灌浆技术时,还可以通过注入水泥浆达到这一目的,有效弥补传统注浆技术应用过程中存在的问题,实现灵活应用。不仅如此,还可以运用摆喷或旋喷的方式,在接触带区域设立防渗帷幕,将软土与基岩进行有效隔离,防止其互相接触,从根本上避免接触的渗漏现象的出现。与此同时,运用此技术时,需要重视安全复核工作,及时消除作业中存在的安全隐患,结合施工现场具体情况,科学确定具体施工顺序,避免对施工人员生命安全造成威胁。此外,施工之前还要对土质堤坝的高度和稳定性等展开系统性调查和研究,并以文字形式向上级汇报,只有确定其符合安全复核的要求,才能开展工作。还要对所有施工人员展开安全教育,利用信息技术,播放相关工程视频,确保所有参与施工的工作人员都具有较高的安全意识,使其在每次施工之前能够佩戴完善的安全设备,遵守相关安全制度,避免为了加快施工进度,减少作业任务量,而擅自省略一些施工环节,违背安全施工要求。

6.复合土工膜法

运用土质坝体施工技术时,需要做好前期准备工作,只有确定合理的施工方案,以及购买充足的施工材料之后,才能科学进行施工,促使能够在规定时间内高质量完成施工任务,强化坝防渗施工效果,避免此类现象再次出现。具体而言,要求施工现场管理者能严格根据防渗方案,高标准要求所有施工人员,确保方案能够落到实处,准确执行方案具体内容,注重对质量的控制,通过运用现代化技术,实现实时监控使用人员操作行为,从各个方面保证防渗施工效果。另外,当防渗方案不同时,所运用的相关技术大相径庭,整个工程内容以及所需要的施工成本、施工效率等都存在较大的差别。

因此,在具体作业过程中,当出现一些问题时,需要根据以往工作经验,灵活进行处理,能够将施工技术质量控制放到首要工作位置。并要求监督人员能够履行自身职责,不断充实自身储备,定期与施工人员进行沟通,了解其继续施工行为,及时发现其施工过程存在的问题。根据相关调查结果显示,土质堤坝防渗施工中,复合土工膜法是应用比较广泛的一种技术,通过合理运用此方法对土质堤坝展开有效防渗处理。为了将技术最大作用体现出来,要遵守一些相应的应用要求,譬如,将土工膜的厚度控制在点5mm左右,也是控制防渗质量最主要的一项内容。另外,还要对摊铺、测量定位、焊接等各个环节展开实时监督,并进行有效的技术质量处理,施工结束之后,还要对其展开检测。不仅如此,整个施工过程中仔细观察土工膜被损坏的情况,以便于及时进行处理。

五、总结

总而言之,运用水利工程施工技术时,土质堤坝施工技术是应用比较广泛一种技术,也是最重要的一项施工任务,直接决定水利工程具体建设效果以及使用寿命,而产生这一现象的主要原因是由于,土质堤坝常常出现各种各样的渗漏问题。因此,需要在具体作业时,不断加强对土质堤坝的处理,优化具体施工流程,制定合理的施工方案,将控制施工质量作为核心工作,不断优化和完善加固技术,有效运用复合土工膜法、接触带处理技术等,促使水利工程可以为经济发展作出贡献。

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