关于防洪堤堤基防渗墙施工技术的研究

2023-04-05 18:25莫金英
大科技 2023年8期
关键词:防洪堤防渗墙土体

莫金英

(广西贵港市平南县西江防洪排灌工程管理所,广西 平南 537300)

0 引言

伴随我国经济不断的迈入新的阶段,在水利工程建设也有了较快的发展。在水利工程当中,防洪堤属于一个关键的构成内容,其具有施工的工期较短、难度较大及标准较高等特点,因广大的民众切身利益与其密切相关,所以在社会上受到广泛关注。水利工程的设计理念、施工器具及施工的工艺不断更新,这在一定程度上提升了防洪堤的品质,然而,还有部分防洪堤工程本身存在问题,尤其是防洪堤的堤基容易发生渗水和涌水的现象,故而,防洪堤堤基防渗墙的施工技术极为关键。本文就此施工技术进行简单研究。

1 防洪堤提基的渗透破坏表征

由以往的防洪抢险与运行维护等相关的工作经验得知,防洪堤的地基出现渗透破坏的表现主要是管涌、流土、接触冲刷与接触流失4 类。

1.1 管涌

在防洪堤的运行当中,因水闸地基与堤坝土壤级配的设计并不是很完善,部分中间粒径非黏性的土壤缺失,很难抵抗相应的水头压力给土体报粒造成的推力,在上游的水位提升后,出逸点的渗透坡降比土壤的允许值大的时候,导致地基土体当中的较细土粒逐渐从较粗的土体骨架当中渗流推动带走,使堤坝和水闸地基土体当中的细骨料逐渐流失,从而出现管涌危害[1]。出现这一情况后,若是未及时加以防渗对策,那么会伴随时间推移,而使险情不断加重,导致大量的涌水翻沙出现,这会对堤防等地基的土体骨架造成较大破坏,使堤防工程出现塌陷情况,甚至会出现倒闸与决堤及垮坝等严重事故。

1.2 流土

处于上升渗流情况下,因土体当中整体的自重无法对动水的压力作加以抵挡,那么会使土体表面发生流失和掀起的情况,即堤防地基出现流土渗漏现象,会导致出现水深升高和地基悬空情况,这会对防洪堤稳定且安全的运行造成影响。

1.3 接触冲刷

接触冲刷所指的就是在渗流顺两类差异介质土层接触面的流动当中,在一定的水头压力影响下,顺着接触面将细小的颗粒带走,从而把土体架空,地基的土体出现失稳情况。这能使防洪堤的堤基其稳定性有所下降,从而使其安全和稳定性有所降低。

1.4 接触流失

接触流失所指的就是渗流受到渗透系数差异比较大的两个相邻且介质不同的土层流动直接垂直作用的时候,土层当中渗透系数比较小的颗粒会被带入另一层渗透系数比较大的土体当中,使土体骨料当中缺少匹配的细小颗粒来当作支撑,导致防洪堤出现失稳与渗漏地的情况。

2 工程案例分析

为可以更好地对防洪堤堤基防渗墙施工技术加以研究,本文以湖南省某市的泥湾防洪堤加固工程为案例加以分析。泥湾防洪堤现阶面的高程是207.58~215.66m,阶面处于该市的老城区,防洪堤的内流域属于由西往东流动,水流的速度较慢,其状态比较平稳。该市的泥湾防洪堤其长度是1200m,其防洪的标准设计是20 年一遇的洪水,其防洪堤基础是钢筋的汞桩,直径是8.4m,堤身属于重力式的挡墙,材料是C15 等级汞。在2017 年的夏季时,该市多日遭遇持续大雨,导致了资水流域的洪水暴涨,有些水位的高程高达218m,在防洪堤的内侧,84m2的范围发生渗水与涌水等现象,其中的两处涌水比较大[2]。专业的工作人员在经过初步的分析以后,发现之所以出现渗水与涌水,是由于高水头作用,外河的水位经防洪堤堤基内细小的裂缝进入堤坝内部。经现场的会审,使用高压旋喷灌浆的施工技术等方式对沿线渗流的通道加以阻隔,防止出现渗水与涌水范围扩张的问题。

3 防洪堤堤基防渗墙施工技术的运用

3.1 测量技术

3.1.1 施工的测量管控

为了达到较佳的施工测量控制效果,可构建平面控制系统与高程控制系统。

3.1.2 测放临时水准点

施工前,需结合有关设计图纸来精准定位水准点,把其引入至施工的作业范围里,便于可以更为科学合理的对临时的水准点加以布置。为方便统一的换算,水准的系统务必要统一化、规范化及标准化。

3.1.3 平面放线

首先,通过打桩来对平面放线的区域加以核定。其次要安排专业的人员来对中心线和转角加以测量[1]。

3.1.4 其他方面的测量

施工的测量控制和临时水准点测放以及平面放线一系列工作完成了以后,还应当进行纵断面水准的测量工作。全部测量作业都要遵守法律法规,保证测量的结果不仅有效且精准、科学。

3.2 土方的开挖

3.2.1 排水

为有效对填土作业其施工的质量加以管控,其排水的效果应较为良好,不仅需要合理利用现存的排水系统,还需通过设置排水明沟的方法来创建新的排水的系统。

3.2.2 清理表层

在挖方的作业范围里需进行清理表层的工作,最好是管控其清理的厚度为0.3m;而且还应及时安排相关的施工人员对施工现场上的杂物和垃圾加以清理。若施工的现场不具备平坦的地势,则可以选择使用挖掘机对现场加以清理和打扫。若施工的现场地势较为平坦,则可以使用推土机对施工现场加以清理。

3.2.3 土石方的挖运

根据测量放样的边线,其挖沟和修整的施工使用两辆反铲的挖土机,并使用10 辆自卸的汽车来运输和清理挖出的土石方。如果沟槽其地质的条件不好,则可以使用挡土板这一支护加固的方式来预防出现坍塌的情况。如果是区域开挖的埋深不深,那么可以一次性开挖[3]。

3.3 高喷旋喷灌浆的施工技术

高压旋喷防渗墙施工在防洪堤堤基防渗墙的施工当中属于一个行之有效的技术,尤其是在小面积的施工作业当中较为适宜,在噪声方面的污染也较小。高压旋喷防渗墙的施工技术适合的土体类型较多,比如岩溶洞穴、软黏土与粉细砂、破碎岩石、杂填土及砂砾石等,特别适合在淤泥质和软地基的环境中应用。在经多方的探讨以后,决定使用此技术来完成施工。管控桩径于0.65m,高喷孔孔距1m,布置的方式为单排,保证孔的斜率不大于0.5%,孔位的偏差需不大于1~2cm。在灌浆的压力要求方面应大于28MPa,提升的速度为不超过15cm/min,桩长还应与实际坝基的地形和设计的标准同时兼顾,需深入建基面1m[4]。

(1)定位放线,项目部安排专人来对桩位放线的施工加以完成,孔位需要在桩型标记基础上分别加以布置。特别要注意,需确保孔径和设计的要求相吻合,并不可发生塌孔等情况。

(2)为对孔的斜率加以保证,应于孔前的位置安排上钻喷机,还需详细且全面检查钻喷机及其附属的设备,保证无漏水情况,维持工作的压力处于正常的状态。

(3)调试钻机当中的钻杆头,需使钻杆头与钻孔以及钻机中心线处在同一垂直位置,其校正可使用水平尺与经纬仪等器具。在钻孔作业完成以后,并且还未喷射注浆以前,需用沙袋将孔口封堵,预防孔口里掉进杂物对后续的作业造成影响。

(4)喷管放置于孔底,保证其可以满足设计深度的相关需要。等喷嘴到达预定的标高以后,喷射注浆施工则应以由下而上的顺序完成。与此同时,顺防洪堤堤肩的沿线,使用钻孔机加以钻孔施工,钻孔施工绝不可发生角度变动的情况,可使用高精度的仪器检测。

(5)在设计土层的深度当中插进特殊的喷头,并于高压的状态下把水泥浆液喷射进去,从而破坏土体的结构,在已出现的穴槽里对混合土粒和浆液加以搅拌,使其凝固成固结体。于施工当中,应对各类喷射的参数密切加以检测,需使流量和压力等多项的指标与工程的标准相符,还需详细且具体的对有关检测的数据加以记录。

(6)等喷射施工结束以后,应对机具和设备及时加以冲洗,预防机具设备里面残留下泥浆[1]。应严格根据操作要求完成地面的喷射,从而保证注浆管和机具设备里面的浆液得到彻底的清除。

(7)全系统的运行顺序是如下:①启动高压泵。②设计好喷管的旋转圈数,使其继续自行旋转1~2min 以后,再一次提升旋转。③使提升的喷管到达标高的状态,进行水泥浆液喷射施工。④关上泥浆泵,然后提出泥浆泵。最后是在作业结束以后,彻底的对钻具进行加以清洗,然后移机到下一个孔位。

4 防洪堤堤基防渗墙施工中质量的管控措施

4.1 施工材料的管理

在防洪堤堤基防渗墙的施工当中,用到的材料比较复杂,首先,采购施工的材料需与设计的图纸及施工的方案相结合,保证所购材料能够可达到现场施工要求,为提升施工的材料质量,应货比三家,选取性价比较高且诚实守信的厂家来供货。其次,施工材料在进场地以前,应严格的根据有关相关规定检测材料性能及其规格,预防场地进入不合格的材料。

4.2 强化质量管理方面的宣传

防洪堤堤基防渗墙施工工程之所以会在质量方面出现诸多的问题,主要因为施工人员未对工程质量造成的危害性有所认识。因此加强施工质量管理方面的宣传工作极为关键。首先,针对施工企业的领导加以专题方面的培训,使其认识到加强其质量管理的重要性和主要的内容及功效与作用等,强化其责任方面的意识,使其充分了解强化质量管理在施工企业的日常管理中属于关键的构成内容,不仅和施工企业悠长发展有着密切的关系,而且还和施工企业的所有员工切身的利益密切相关,增强质量方面的意识。其次,施工的单位要选取责任心较强且经验丰富及业务素质较高的员工来开展质量管理方面的工作,特别是需注意将施工组织的协调工作做好,其他的部门应积极配合施工质量管控工作有序的进行,最大限度予以帮助,从而协助施工者顺利的完工。

4.3 将工程的监理工作做好

在施工当中,监工应全方位与全过程的对所有施工的环节加以监理,保证安全方面的隐患能及时发现,且拟定出有效的处理举措。监工还需每天在施工的现场扎根,加强施工现场各方面的监管。监工不但需对每个施工的工序及环节专注,保证整体的质量,并且还需站在工程整体的角度上统筹进行管理,不断优化施工过程。监工还应对整个施工工程其施工的状态及时加以巡查,而且还需定期对计划施工和实际施工的进度加以对比和分析,对工程的质量不断加以验证和分析,若发现存在着不合格之处,那么要及时对施工企业提出,限期改正。如果发现有不安全的因素存在,则需要求相关的工作人员及时加以整改,只有这样,监工才会体现其和意义。还需对施工结束以后监理方面的工作加以重视,在施工结束以后,并不是真的意味着监工工作已全部完成,若是还未竣工验收,则相关的监理单位就有义务、有责任对整个项目严格加以监理,真正的提升工程施工的质量。在施工结束以后,监工应会同业主相关的部门来验收工程项目整体的质量,若是发现还是于质量安全方面存在问题,则需及时的下达整改方面的通知书,并且要限期整改,如果施工单位屡教不改,就应以有关的法律和法规严肃加以处理。其次在施工完成以后,监工应督促施工单位科学有效的开展后期的维护工作,并定期将回访的工作做好。

4.4 把施工方案的编制工作做好

施工方案其主要的内容包含了工程项目施工在安全方面、技术方面、施工组织的结构方面、施工人员的构成方面等全部做好。根据国家有关的规定,对脚手架与降水护坡及模板等危险性比较大的工程还应专门编制专项施工的方案,编制的关键点就是需把那些重要点寻找出来,且加以科学有效的分析,预防于实际的施工当中出现工程的变更。因此将施工方案的编制工作做好,属于防洪堤堤基防渗墙施工和质量管理关键的构成内容[5]。专项的施工方案往往均是经项目负责人根据自身的施工经验和国家现行的施工规范相结合来加以编制,包含了必要的文字说明和二维的剖面图、平面图及立面图,并还应与实际施工过程相结合来动态调整,在技术方面有着比较高的要求,并且应满足可行性、安全性及全面性等方面的需要。伴随防洪堤堤基防渗墙工程逐渐的规模化和复杂化,在专项的施工方案编制方面的难度也是不断加大,管控难度也在日渐增加。于实际的施工当中,大部分的施工方于施工方案编制以后均是一边施工,一边优化,一边调整,万一发生了问题,那么就会极易对工程施工的成本、质量以及施工的周期造成严重的影响。

7 结语

防洪堤堤基防渗墙施工属于一项系统性与综合性比较强的工作,其涉及的面比较广,其工作量也是比较大,相关的部门应全面协调合作,保持着高度的责任心,一起把此项工作做好,不断从细节处加以完善,从专业化的方面一起努力,从而推动防洪堤工程实现可持续的发展,这无疑是具备极其关键的意义和作用。

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