劈裂灌漿技術(shù)在水利工程的應(yīng)用分析

【摘要】我國(guó)是水資源比較豐富的國(guó)家，具有很多的水利工程，如水庫(kù)、堤壩等，對(duì)于防滲施工一直是水利工程建設(shè)中的一項(xiàng)重要項(xiàng)目。目前，我國(guó)普遍采用的水利工程防滲施工技術(shù)主要是劈裂灌漿技術(shù)。本文詳細(xì)介紹了劈裂灌漿技術(shù)的施工工藝以及其在水利工程中防滲處理的特點(diǎn)。

【關(guān)鍵詞】劈裂灌漿水利工程防滲

1 前言

防滲施工一直是水利工程建設(shè)中的一項(xiàng)重要項(xiàng)目，是保證水利工程能夠安全運(yùn)行的重要舉措。我國(guó)是水資源大國(guó)，具有很多的水利工程，這些水利工程使我國(guó)的水資源得到了有效的使用，促進(jìn)了我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。可是以前的很多水利工程因?yàn)槭藁蛘咂渌蛩囟霈F(xiàn)了一些可能對(duì)經(jīng)濟(jì)或社會(huì)造成傷害的潛在危險(xiǎn)。因此做好水利工程中防滲施工對(duì)整個(gè)社會(huì)而言十分的必要，采用劈裂灌漿技術(shù)是水利工程堤壩防滲施工的一種有效而又經(jīng)濟(jì)的重要手段。這種方法工藝簡(jiǎn)單、造價(jià)成本低，既經(jīng)濟(jì)又實(shí)用，是現(xiàn)在水利工程施工中常用的方法。

2 劈裂灌漿的優(yōu)勢(shì)

2.1 我國(guó)劈裂灌漿技術(shù)的發(fā)展

我國(guó)劈裂灌漿技術(shù)在水利工程方面的應(yīng)用其主要是對(duì)水岸堤壩進(jìn)行施工。二十世紀(jì)八十年代，劈裂灌漿技術(shù)的施工可行性經(jīng)過(guò)大量的試驗(yàn)最終得到的認(rèn)可，實(shí)踐證明劈裂灌漿技術(shù)具有極強(qiáng)的科學(xué)性，其灌漿效果優(yōu)良，施工成本相對(duì)于其它防滲技術(shù)較低，整個(gè)施工速度快、效率高。目前我國(guó)的劈裂灌漿技術(shù)已經(jīng)得到了快速的發(fā)展，其施工技術(shù)也得到了不斷的完善，逐漸走向成熟，并在科研方面取得了令人矚目的成果。劈裂灌漿技術(shù)主要的施工對(duì)象是均質(zhì)土壩和心墻土壩。劈裂灌漿技術(shù)不論是砂層（滲透性較好）還是粘性土層（滲透性較差）都可以在上面施工。劈裂灌漿技術(shù)還可以那些洞穴、變形的或者有裂痕的堤壩進(jìn)行修護(hù)施工。

2.2 劈裂灌漿技術(shù)的施工工藝

在采用劈裂灌漿技術(shù)施工時(shí)，就近取材來(lái)獲得灌漿時(shí)所需要的材料，不但可以降低施工成本，而且可以降低施工材料的運(yùn)輸費(fèi)用及運(yùn)輸難度，因此而降低了工程施工的難度。劈裂灌漿技術(shù)是一種綠色工藝，不會(huì)對(duì)環(huán)境帶來(lái)很大的污染。劈裂灌漿技術(shù)在施工過(guò)程中可以不用消除原有的壩體應(yīng)力，在原來(lái)基礎(chǔ)上構(gòu)造新的防滲體或者修復(fù)舊的，因此其施工工藝十分簡(jiǎn)單，施工的工程量不大，同時(shí)極大程度上節(jié)約了工程的成本。可以看出由于劈裂灌漿技術(shù)的以上優(yōu)點(diǎn)使得這種技術(shù)在水利工程上得到了較為廣泛的使用。

堤壩壩體劈裂灌漿技術(shù)利用壩體應(yīng)力分布規(guī)律，用灌漿壓力將壩體沿著堤壩的軸線方向劈裂開(kāi)來(lái)，將漿體灌入劈裂的空隙中，固結(jié)成防滲漿體，以達(dá)到修補(bǔ)堤壩，防止?jié)B漏的目的，形成的漿體帷幕提高了壩體的防滲能力。通過(guò)漿體與堤壩之間的相互擠壓和濕陷，重新分布?jí)误w內(nèi)部應(yīng)力，以此來(lái)提高堤壩的穩(wěn)定性。順著堤壩的軸線進(jìn)行布孔，對(duì)裂縫的局部區(qū)域灌漿，盡可能地使灌漿群孔分布均勻；而對(duì)于那些水利工程中堤壩的壩體施工質(zhì)量差，甚至出現(xiàn)上游與下游貫通的橫縫，要全線進(jìn)行劈裂灌漿。

3 以水庫(kù)圍壩為例的灌漿設(shè)計(jì)

3.1 灌漿孔布置

當(dāng)水庫(kù)圍壩的壩體質(zhì)量較差，壩體上出現(xiàn)裂縫或者塌陷，浸潤(rùn)線出逸點(diǎn)相對(duì)較高，壩后大面積范圍內(nèi)的出現(xiàn)散浸時(shí)，通常采用劈裂灌漿技術(shù)。施工的時(shí)候首先要在圍壩的軸線上布設(shè)兩排與圍壩軸線相平行的孔。對(duì)于灌漿孔的排數(shù)可以依據(jù)壩體的實(shí)際情況來(lái)決定，孔深大于20m時(shí)灌漿孔的孔間距離為5m到10m，如果孔深不超過(guò)20m那么就采用3m到5m的孔間距，灌漿孔的深度要超過(guò)壩體損傷深度至少2m，鉆孔的深度應(yīng)為8m，灌漿孔要深入壩基3m。對(duì)壩體進(jìn)行灌漿之后在壩體內(nèi)將形成防滲帷幕。主排孔和副排孔的孔間距離應(yīng)為3m，如果副排孔所在的地方?jīng)]有隱患，灌漿孔的深度可以是主排孔的三分之一，也就是說(shuō)鉆孔的深度為4m，其主要的目的就是為了讓壩體固結(jié)來(lái)使壩體的應(yīng)力狀態(tài)得到改善。在施工的最后要對(duì)主排孔進(jìn)行加密，使孔間距縮小到2m。

3.2 漿液材料和灌裝質(zhì)量

在劈裂灌漿技術(shù)中，灌漿漿液的質(zhì)量將決定整個(gè)劈裂灌漿技術(shù)的施工質(zhì)量，因此在選擇灌漿液的材料上要求十分的苛刻，一定要選擇合適的漿液來(lái)確保整個(gè)工程的質(zhì)量。通常情況下，灌漿的漿液要可灌性要好，要具有很強(qiáng)的穩(wěn)定性，在灌漿后其析水性要好，固結(jié)的時(shí)間要盡可能的短，最重要的是漿液形成漿體后的防滲性能，漿體的防滲性能必須要達(dá)到所要求的標(biāo)準(zhǔn)。在灌漿施工中很多的灌漿材料一般都是就地取材，通常所采用的是粉質(zhì)壤土。

4 對(duì)灌漿施工的幾項(xiàng)要求

4.1 對(duì)鉆孔的要求

在劈裂灌漿施工時(shí)，隨著施工的進(jìn)程，壩體上鉆的孔會(huì)越來(lái)越多，同時(shí)灌的漿液也會(huì)越來(lái)越多，這時(shí)應(yīng)該采用間隔鉆孔再進(jìn)行灌漿的方式來(lái)進(jìn)行施工，否則有可能會(huì)造成由于孔間距太小而引起穿孔的狀況。進(jìn)行灌漿時(shí)要保證鉆孔時(shí)能夠一步到位，采用孔內(nèi)純壓式拔管的灌漿方式進(jìn)行施工，但需要注意在孔內(nèi)進(jìn)行灌漿時(shí)其分段長(zhǎng)度在2cm～3cm范圍之內(nèi)。純壓式拔管灌漿的工序是先下后上，先對(duì)壩體的下段進(jìn)行施工灌漿，當(dāng)下段灌漿達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后然后拔管，再對(duì)上段進(jìn)行施工，灌漿一般采用“少灌多復(fù)”。

4.2 對(duì)灌漿材料的要求

將灌漿的漿液注入壩體的孔洞是利用高壓來(lái)實(shí)施的。灌漿形成漿體的目的就是防止?jié)B漏，加固壩體，灌漿材料的質(zhì)量將直接影響到施工的質(zhì)量，因此選擇的灌漿材料必須滿足設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)。一般在水利工程的施工中所使用的灌漿材料是泥土和水泥的混合體，泥土的含量占總質(zhì)量的85%，而水泥含量只占總質(zhì)量的15%。通過(guò)以前的實(shí)踐證明，這樣的材料比例混合形成的漿體具有很強(qiáng)的穩(wěn)定性，結(jié)石強(qiáng)度也較高。并不是說(shuō)混合材料中水泥所占的比例越大形成的漿體質(zhì)量就越好，采用這種比例正好滿足灌漿施工的要求，能夠達(dá)到設(shè)計(jì)的工程施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。這種混合比例既節(jié)約工程的造價(jià)成本，又能夠降低材料的運(yùn)輸費(fèi)用和運(yùn)輸困難，同時(shí)降低了工程的施工難度。

4.3 對(duì)施工隊(duì)伍的要求

劈裂灌漿技術(shù)雖然施工工藝簡(jiǎn)單，易操作，但是它對(duì)技術(shù)的專(zhuān)業(yè)性要求比較高，一般的施工隊(duì)伍很難達(dá)到其要求，因此需要專(zhuān)業(yè)的施工團(tuán)隊(duì)來(lái)實(shí)施這一施工技術(shù)。劈裂灌漿技術(shù)的施工團(tuán)隊(duì)的熱源一定要有專(zhuān)業(yè)的劈裂灌漿技術(shù)素質(zhì)，進(jìn)行過(guò)專(zhuān)業(yè)的技術(shù)培訓(xùn)，能夠進(jìn)行熟練的操作。施工人員不僅要能夠熟練地掌握施工工藝的每一個(gè)操作流程，而且還要能夠自行檢測(cè)整個(gè)水利工程。在施工過(guò)程中能夠發(fā)現(xiàn)操作過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，并能根據(jù)情況采取一定的措施對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題加以解決，使整個(gè)水利工程的施工得以順利進(jìn)行。

5 結(jié)束語(yǔ)

作為一個(gè)水資源大國(guó)，有效的開(kāi)發(fā)并利用水資源，消除水資源可能帶來(lái)的危害，我國(guó)已建立了多個(gè)水利工程，有些水利工程也已投入使用多年，很多的正在使用過(guò)程中的水利工程因?yàn)槟甏眠h(yuǎn)而且長(zhǎng)期以來(lái)對(duì)其的保養(yǎng)維修措施做的不夠，而導(dǎo)致了一系列的安全隱患，這些隱患中尤其以水利工程中的堤壩滲漏為重中之重。因此堤壩防滲施工處理技術(shù)對(duì)于水利工程的有效安全使用至關(guān)重要，在其中起到不可忽視的作用。由于不同的水岸堤壩其特點(diǎn)不同，因此所要采取的防滲施工處理技術(shù)也是各不相同。現(xiàn)在我國(guó)最常使用的便是劈裂灌漿技術(shù)，此項(xiàng)技術(shù)對(duì)水利工程中堤壩的防滲處理有特別好的效果，并且這一技術(shù)的操作比較簡(jiǎn)單，施工成本低，具有很好的經(jīng)濟(jì)效益。

【參考文獻(xiàn)】

[1]李國(guó)學(xué)，劉世鵬.遼寧省中型土石壩的病險(xiǎn)與除險(xiǎn)對(duì)策[J].東北水利水電，2010（61）.

[2] 蘭中偉，穆淼．論述水利工程防滲處理施工技術(shù)應(yīng)用[J]. 科技與企業(yè)，2012（01）.