灌浆技术在农业水利工程堤坝防渗施工中的应用研究
2020-01-05宋成鑫
宋成鑫
(黑龙江省农垦红兴隆管理局水务局,黑龙江 双鸭山155100)
当前,在我国的农业发展过程中,需要耗用大量的水资源,另外,我国也面临着比较严重的自然灾害,特别是洪涝灾害等等,所以要着重做好农田水利工程的建设。在农田水利工程的各项施工过程中,堤坝防渗施工是其中至关重要的组成部分,在此项目的施工过程中,要着重做好堤坝防渗工作,有针对性的应用灌浆技术,以此使堤坝防渗施工效果得到充分的体现,确保整体工程质量显著增强,这样能够使整体工程的施工成效得到充分提升。
1 灌浆技术的施工工艺
在农业水利工程中所涉及的灌浆防渗主要指的是通过灌浆机在坝体基础处钻孔具体环节中灌射出浆体,这些浆体被浓度特别高的空气压力挤压到坝体孔洞中,在这样的情况下整个浆体在高压的作用之下呈现出比较典型的灌雾状,灌雾在软土地基上进行附着,然后再通过机器设备上的钻头叶片震动导致现有的地基和灌雾互相融合,在此状态之下震动也有某种程度的搅拌作用。灌浆固化剂被拌合之后把附近的地下水充分地吸收,然后利用相对应的化学反应,进一步增强灌浆坝体的硬度,同时使地下水位对于地基造成的不良影响得到充分的降低。承载力有明显提高,且地基的强度更大之后,就可以使原本地基存在的问题进行有效解决,使原坝体渗水、整体性不够优良的问题得到切实的处理。针对灌浆施工顺序和相关工艺而言,主要体现在以下几个方面:
1.1 清表回填
结合具体情况要着重清理好灌浆坝体施工现场,然后做好平整工作,把相应的障碍物进行彻底的清除,然后清表处理;对于场地低洼,首先要填粘性土。针对沟塘而言,要打灌浆坝体,要做好抽水、清淤回填以及平整等相关工作,根据具体情况采取相对应的措施。
1.2 施工放样
结合具体的设计图纸锁定施工范围,然后利用全站仪每间隔10 米放出中坝体和边坝体,在这个过程中,利用钢尺放出每处灌浆坝体位,确保坝体间距偏差在100mm 之内,然后进一步插以竹坝体等标示物,相关的监理人员对其进行再一次的复核。
1.3 灌浆机就位
有针对性的结合具体的施放坝体位来有效明确灌浆坝体机体位置,确保机体搅拌轴维持在垂直的状态。
1.4 下钻
把搅拌钻机进行充分的启动,使得钻头一边旋转一边钻进,在防渗操作进行的过程中,有效灌射压缩空气。在整个过程中要注重控制好钻进速度,使其维持在1.5m/min 范围之内,如果某段地层相对来说压力比较小,可以在下钻的过程中灌加固料,这种方法能够有效通过搅拌机械的作用进一步增加复搅次数以此确保搅拌的均匀稳定。
1.5 钻进结束
摩擦型灌浆坝体满足相应的设计强度的时候,就可以停止钻进。针对端承型灌浆坝体而言,要确保其穿透软弱的土层到达具有更高强度的持力层,然后再进一步钻进深入到硬土层50cm。
2 灌浆技术在农业水利工程堤坝防渗施工中的应用
在农业水利工程堤坝防渗施工过程中,灌浆技术有着特别广泛的运用,同时它也是至关重要的防渗技术之一,灌浆的施工工艺相对来说比较复杂,所应用的材料比较多,整体的施工工序有着很大的综合性,在具体的方式施工过程中,要进一步结合水利工程的具体情况,选择相对应的施工方法,其中所涉及的材料主要包括水泥、粘土和化学聚合物等相关材料。就其灌浆的整个过程而言,主要包括钻孔冲洗- 水压试验- 灌浆等。
2.1 钻孔
在这个过程中所涉及的机械设备主要包括旋挖钻机、硬质合金钻头和金刚石钻头等相关内容,针对钻头选型来说,要和相应的施工流程有效吻合,同时要充分确保注浆钻进的过程中使得注浆孔保持垂直度,使得井壁更加均匀,在具体的钻井环节,整体的作业要结合设计的钻进速度进行操作,井眼要集中的进行施工,保证整个施工过程都要关注钻孔的质量,使其进一步增强,充分确保钻井的深度控制在10 厘米左右。
2.2 冲洗
具体钻孔环节会产生很多的残余物,例如岩石粉等等,这对于整体的钻浆作业质量会有着很大程度的影响。所以针对这样的情况,在钻孔之后必须要着重针对孔洞和岩石的裂缝进行彻底的清理,在冲洗作业的过程中,要尽可能有效采用压力水冲洗法,同时要严格按照洗孔的顺序展开冲洗操作,再进一步结合岩层裂缝的顺序展开冲洗。在冲淤作业过程中要结合具体情况,采取切实可行的控制措施,从根本上规避由于冲洗方法不得当而导致的松散岩层、裂缝和拉伸变形问题出现,在具体的冲洗环节,要在冲洗结构中加入相对应的化学物质,例如氢氧化钠等等,这样可以使冲洗的效率进一步提升。
2.3 压水试验
灌浆技术的具体运用过程中,要做好压水试验,确保试验的结果能够更精准高效,为具体的施工提供科学合理的参考依据,从而确保整体施工过程能够以此为基准切实有效地推进各个环节,从而在最大程度上提供更为便捷高效的条件,以此为整体施工平稳有序的推进夯实基础。在这个过程中,要通过压水试验来有效测定岩层单位吸水率,然后更科学合理的控制好岩层的渗透性,以此为整体的环境施工提供必要的条件。
2.4 灌浆
(1)纯压力灌浆。预制浆体利用一根注浆管压入到钻孔,使浆体钻孔得到切实有效的推动,然后逐步的扩散到地层的间隔。
(2)循环灌浆。在具体的操作过程中可以看出,灌浆材料主要包括水泥和粘土等等,要把事先准备好的料浆压入到钻孔,使料浆在岩层之间的空隙中填满,然后再进一步利用料浆管灌入到料浆混合缸,然后再对其进行充分的混合,再经过多次的灌浆以及反灌浆施工操作进一步维持岩层的整体吸水能力,这样能够确保浆体能够维持在一种循环流畅的状态。
(3)灌浆压力。灌浆压力主要指的是在水利工程施工过程中灌浆中心处的相应压力,它能够从根本上有效提升注浆固结的质量以及具体的防渗性能,同时也可以进一步提升浆料的渗透扩散半径,有针对性地分离出多余的水分,以此使浆料固结密度进一步升高。对此,要在最大程度上控制好注浆压力极限,从根本上杜绝裂缝出现。
综上所述,在农业水利工程堤坝防渗施工过程中,所涉及的技术包括多个方面,种类繁多,为了充分确保堤坝防渗技术能够更加成熟完善,而且富有成效,要进一步结合实际情况采取灌浆技术,以此使相关方面的渗漏问题得到科学合理的处理,同时要在实践的过程中对其进行不断的优化和完善,使灌浆技术和具体的情况能够充分融合,使其效果得到全面增强,在更大程度上提升农业水利工程的堤坝防渗效果,确保整体工程的质量和性能全面增强,为我国农业的可持续发展做出应有的贡献。