摘要:本文以帷幕灌浆施工技术为研究对象,以其在水库大坝防渗漏加固中的应用为研究目标。首先,对帷幕灌浆施工技术进行了简单概述;其次,重点以A水库大坝为例,从帷幕灌浆施工设计、布置帷幕线、选择帷幕灌浆的压力和材料以及具体施工这些方面详细探究了帷幕灌浆施工技术在水库大坝防渗漏加固中的应用。
关键字:帷幕灌浆;水库大坝;防渗漏
引言
作为一项十分重要的水利基础设施建设,水库大坝的稳定性和安全性对于我国经济的发展以及人们的生活都具有重要意义。但是,由于长时间受水的冲刷和侵蚀,水库大坝极容易出现渗漏问题,进而使得其安全性受到威胁,这就需要采取一定的技术措施来对水库大坝进行加固。其中,作为一种重要的防渗漏加固技术,帷幕灌浆施工技术因其效果好、成本低的优势,在水库大坝中得到了广泛应用。因此,本文将以帷幕灌浆施工技术为研究对象,重点探究其在水库大坝中的具体应用。
一、帷幕灌浆施工技术特点
首先,帷幕灌浆施工技术的实用性较强。作为人口大国以及农牧业发展大国,我国对于水资源的需求量很大,而水利工程是发展农牧业的基础。因此,水利工程对于我国经济发展来说至关重要。由此可见,作为提高水利工程建设质量的一个重要部分,帷幕灌浆施工技术具有较强的实用性,其对于我国的经济发展意义重大。
其次,帷幕灌浆施工技术具有较强的安全性能。为了确保灌浆技术效果,在开展帷幕灌浆施工之前,技术人员不仅要全面勘查施工的环境,而且还要确定出最佳施工方案。同时,施工人员还要将帷幕孔的位置进行合理设置,这对于灌浆施工的效果具有重要影响作用。另外,还要针对不同的地质环境,选择合适的注浆压力,从而从各方面来确保帷幕灌浆的施工效果。由此可见,帷幕灌浆施工技术的实施,需要严格把控各项施工参数,因而其具有较强的安全性。
二、帷幕灌浆施工技术在水库大坝防渗漏加固中的具体应用分析
(一)工程概况
A水库大坝是一种均质大坝,最大坝高为15m,坝基高程为585m,坝顶宽度为4.3m,坝顶高600m,坝顶长度为42.5m,坝顶的下游侧和上游侧也没有坝顶排水沟和防浪墙。大坝上下游坡面不规则,均有杂草,下游坡脚没有排水棱体。A水库在坝基、坝体以及坝肩等接触地带都发生了渗漏现象,严重影响了水库大坝的安全。
(二)帷幕灌浆施工技术的具体应用
1、帷幕灌浆施工设计
由于A水库的渗漏现象主要发生在坝基、坝体以及坝肩等接触地带,因此应针对这些部位利用帷幕灌浆施工技术来进行防渗漏加固处理。另外,该坝属于低坝,因此其防渗标准应以帷幕下限的坝基岩石透水率为标准。
2、布置帷幕线
一般来说,沿着坝轴线来进行帷幕线的布置比较合理,同时向左右两岸延伸15~20m,设置单排灌浆孔,共39个,孔距定为2.0m,帷幕线长为76.2m。在坝体范围内,帷幕灌浆孔还可以作为补强的灌浆。
3、选择帷幕灌浆的压力和材料
针对A水库大坝这种低坝,采用0.05~0.20MPa的灌浆压力,而坝基的岩石内应控制在1.5MPa,而坝体与坝基岩石接触地带可以设置为0.08~0.2MPa。同时,采用普通硅酸盐水泥即可,例如425#水泥,但坝体应采用水泥重量占总重量15%~20%的黏土水泥进灌注。
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4、施工
1)钻孔
灌浆孔的开钻应当根据设计图纸,并确保孔位偏差小于10cm。灌浆孔直径应大于76mm,孔之间的排距为2.0m,孔深偏差控制在0.5m以下,且按照梅花形来进行布置。同时,按照施工图的要求,在钢筋混凝土结构中,灌浆管要在浇筑之前进行埋设,而且要高出混凝土面10cm左右。需要注意的是,在这一施工过程中,如果遇到塌孔、岩层变化或者涌水等现象,则一定要做好详细记录。
2)冲洗裂隙
待钻孔施工完成之后,要对孔进行冲洗,即用流量很大的水进行冲洗,完成冲洗之后还要对其进行测量,确保孔内没有任何残留物,同时也确保孔底不会超过15cm的沉积。另外,还要进行裂隙冲洗,这一环节可以结合钻孔冲洗一起进行。一般来说,利用高压水脉动来进行裂隙冲洗,且要注意高、低压脉动之间的时间间隔,最佳为5分钟。当回水呈现清澈状之后,还要再持续进行10分钟再结束冲洗,冲洗时间要在30分钟以上。需要注意的是,在冲洗过程中,如果高压水脉动冲洗效果不理想,可以采取其他方式轮换进行冲洗,如风冲等。
3)压水试验
压水试验是在灌浆施工开始之前和钻孔裂隙冲洗结束之后来进行。一般来说,简易压水法应用于固结灌浆孔灌前,而且其试验压力一般为1.0MPa以上,即是灌浆压力的80%,同时其压水试验计算标准为:压水20分钟,每5分钟测一次压入流量,岩体透水率q值按照测得的最终值来计算。灌后采取单点法来进行压水试验,其压水试验计算标准为:压水20分钟,每5分钟测一次压入流量,取其中最大值和最小之间小于每分钟1L时的值来作为计算岩体透水率q值。
4)灌浆
针对A水库大坝,帷幕灌浆施工采用自上而下分段的灌浆方法,且每段不得超过10m。为了确保正常供浆,固结灌浆采用单孔灌注,且孔内采用循环灌浆方式,严禁串联灌注。针对第一段,灌浆应阻塞在基岩面以上的混凝土内,其他各段则选择在上一灌段底的0.5m以上。当灌浆孔段注入率小于每分钟1L时,且灌浆总时间在1小时以上时,灌浆工作可以结束。
5)封孔
当灌浆完成之后,采用全孔灌浆封孔法来对帷幕灌浆孔进行封压,封孔压力使用最大压力,而水泥浆则采用0.5:1的水灰比进行封孔。待浆液凝固之后,对于表面的浮浆进行清除,然后再用水泥砂浆回填密实。
(三)特殊情况处理
1、涌水问题的处理
针对涌水问题,可以采取以下几种措施来处理:第一,增加灌浆孔的深度,并加密灌浆孔;第二,在涌水严重部位,提高灌浆压力;第三,增加双排帷幕;第四,提高屏浆和待凝时间,分别在1小时和24小时以上。
2、串浆问题的处理
针对串浆问题,可以采取以下几种措施加以处理:第一,加浓浆液,并降低注浆压力,同时还要对灌注流量进行合理限制;第二,针对串浆量不大的情况,为了防止水泥浆充填钻孔,可以向被串孔通入流水;第三,针对串浆量较大的情况,可以在串通部位上方1~2m处卡塞,从而有效防止串浆。
3灌浆出现中断现象的处理
灌浆施工时,由于停电、浆液堵塞以及输浆管破裂和机械故障等因素促使灌浆出现中断现象,所以说灌浆施工前以及过程中采取必要的防治措施非常重要。常见的防治灌浆中断的措施有以下几种:1)灌浆材料要选择性能满足施工要求的输浆观测,而且施工期间要随时对管材质量进行检查,确保它能牢固连接在一起,不会出现破损和堵塞的情况;2)灌浆泵性能要达到施工规范要求的标准,即当其处于最大灌浆压力时也能保持长时间连续的工作,而且施工期间要做好后期养护工作,一般每次灌浆结束后都需认真清洗一遍灌浆泵;3)施工人员要及时校正压力表,确保其数据达到施工规范要求的标准;4)施工人员要及时清洗高压灌浆阀门以及浆塞等部件;5)施工人员要定期检查并保养水电系统,如果出现灌浆中断的现象,就需要采取有效措施尽可能的缩短中断时间,争取能够早日开始复灌。
三、结束语
综上所述,在水库大坝防渗漏加固施工中,帷幕灌浆施工技术不仅能够确保水库大坝的稳定性和安全性,而且还能够促进水库功能是更好发挥。但是,在实际施工过程中,一定要先根据实际情况进行帷幕灌浆施工的设计,然后选择最佳施工方案,从而确保施工的质量,促进水库的安全运行。
参考文献:
[1] 韩丽华.水库除险加固工程大坝帷幕灌浆施工工艺探讨[J].农业科技与信息,2019,,01(02):32-33
[2] 谭运吉.帷幕灌浆施工技术在水利大坝基础防渗加固中的应用[J].珠江水运,2018,12(10):101-102
论文作者:唐寿元
论文发表刊物:《防护工程》2019年第6期
论文发表时间:2019/6/25
标签:帷幕论文; 大坝论文; 水库论文; 施工技术论文; 坝基论文; 压力论文; 钻孔论文; 《防护工程》2019年第6期论文;