小型水库除险加固过程中的防渗墙应用论文_吴郁

小型水库除险加固过程中的防渗墙应用论文_吴郁

深圳市龙岗区建筑工务局 广东深圳 518172

摘要:近年来,随着我国水利工程建设的发展,数以万计的小型水库遍布全国,虽然实现了对河流水道水量的管理,但却也带来了一定的安全隐患。许多水利工程不重视施工质量,除险加固工作不到位,严重影响水库投入正常运作。本文将针对小型水库在除险加固中对于防渗墙的应用做分析,具有一定的参考意义。

关键词:小型水库;除险加固;防渗墙

前言:我国小型水库分布广泛,且数量众多,在管理上具有一定的难度。许多陈旧的水库常年失修,不但无法起到防洪抗旱的作用,还可能因自身风险对环境造成一定影响,因此,对于小型水库的除险加固是一项十分重要的工程。而小型水库除险加固工程最关键的一步,就是防渗墙的使用。

一、低弹模混凝土防渗墙

(一)成槽施工

1.施工步骤

首先进行成槽施工,根据图纸对成槽进行分段,通常每段长度为8m,间隔分为一期槽段与二期槽段。接下来进行钻孔,采用“钻凿法”对槽孔两端的孔壁打孔,确保每个槽孔间的距离相同。最后进入槽孔清孔换浆,采用抽筒直接对孔洞进行清扫,既能扫清孔内垃圾,又能够及时向孔内灌注新泥浆。此外,在清孔过程中,应注意用刷子刷洗两侧槽段接头混凝土壁的泥皮,直至刷子上不带泥屑为止。浇筑混凝土时,应将剩余及未被污染的泥浆回收,经过系统处理后放置于仓库内,可反复使用;保持施工现场的环境卫生,定期处理的垃圾应由废弃物运输车统一运至废料区。

2.质量检测

清孔换浆结束一小时后,在槽孔底部0.5m位置进行采样作为检测标本,检测结果符合槽孔内淤积厚度≥10%,泥浆密度<1.2g/m3,泥浆粘度<30s,含沙量<10%时,则表示其成槽质量达标[1]。

(二)水下混凝土施工

水下混凝土灌注主要使用直升导管法,待槽孔墙体的预埋件安装完毕后,利用人工操作吊车下设钢制导管,并利用丝扣进行导管连接,精确导管安装间距、注意施工步骤与技术;采用球塞式隔水栓进行混凝土浇筑,待混凝土注满导管时将导管上提一定距离,使混凝土一举封住导管底部,注意浇筑过程中导管距离底孔的距离应大于球塞的直径;混凝土的运输采用砼泵,尽量快速的将其送至储料罐中,避免因空气渗入而导致混凝土凝结与变质,注意槽内的混凝土面高差<0.5m,槽孔内混凝土面上升速度控制在1-3m/h。

二、射水法造混凝土防渗墙

(一)工作原理

射水法造防渗墙主要利用离心式清水泵,通过输送高压水,使成型器内的混凝土感受到高压冲射,从而对混凝土进行压实。从工艺上讲,主要分为正循环与反循环,正循环工艺是指将水土混合液通过沉淀法将固态与液态相分离,而反循环则是通过对砂石泵抽出的水土混合液进行沉淀后,将形成的“净水”再次引入水泵中循环使用。

(二)主要器具

1.造孔机

此机械主要用于混凝土矩形槽的凿孔工作,通过测量及设计要求进行槽孔钻孔,为后续填筑工作做准备。

2.混凝土浇筑机

此机械主要用于混凝土原料的制作,将生石灰、水泥、石膏及铝粉等按一定的配比放入机器内,通过螺旋桨式搅拌所形成的漩涡,作用于生石灰表面,使其颗粒的包膜破损,从而使颗粒的质量及体积均匀,与此同时,其浇筑臂会随着浇筑过程调节高度,以防止原料飞溅。

3.混凝土搅拌机

此机械是将水泥、砂石骨料等与水混合形成混凝土混合料,主要包含供水系统、原动机及传动机等。按工作性质可分为间歇式与连续式两种,通过三项机械部件的配合实现对混凝土原料的粘合。

4.砂石泵

主要将地泵中大粒径的砂石杂质排除,初步均匀混凝土原料质量。

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(三)施工方法

利用水泵对地表土层进行高压喷射,并同时利用卷扬机的钢丝牵引力对成型器进行施力,是成型器上下震荡冲击,进一步破坏土层并切割修正孔壁。当地表的土质发生改变后,形成一种由水、砂砾组成的混合物,利用沙砾泵将其吸入沉淀池内,待水土分离后保留砂砾,而水可反复用于对土层施压,槽孔依靠水分外渗来平衡压强,起到保护槽壁的作用,因此需要严格把控槽孔内水分的质量;混凝土单槽板的浇筑应采用常规的水下混凝土直管,如此形成的成槽器刀口也大都保持水平状态,但当土层下有碎片石块分布时,可采用加重成槽器将成槽刀口加工成锯齿状,从而达到更为显著的效果。

三、冲抓套井回填粘土防渗墙

(一)施工技术

1.钻孔

采用冲抓桩机进行施工时,必须将其对准中心桩,每道工序都应按照工程图纸的要求,必须先完成第一序孔,再完成第二序孔,且在建设过程中,必须对成孔垂直度进行反复检查,以确保其垂直度控制在3%以内,此外,钻出的淤泥土方等可堆放与下游坝坡上,作为调整坡度的材料使用。

2.回填

进行井土回填工程前,应将井底渗水排干、土壤夯实,以确保不会对回填工作造成质量影响,回填工作应分层分步进行,每次填筑的厚度不得超过50cm,此外,运输回填土的小车质量必须经过测量,防止填土过量。

3.夯实

在土壤夯实前,应进行夯实锤运作试验,记录其运作间隔次数、落距、土层厚度及含水量等,确保回填夯实质量。夯实锤的中心应留有小孔,在夯击时与井壁保持10cm距离,确保夯锤的运作不会破坏建筑质量及形态。

(二)注意事项

同一排井的圆心应保持在一条水平线上,造井过程中发生坍塌的事故时,应将土壤向下压实,加大土壤密度,稳固土层结构,防止塌方再次发生;造井完成后,必须下井对井底的状况进行检查,清扫井底残渣,做好防御措施;当施工水库的水位高于套井深度时,可将积水清除,并迅速的下填土壤,以确保其掏空冲抓粘土处理的顺利进行。全部完工后,对施工质量进行检测,可采用干钻法抽取套井中3%的土壤作为检查样本,分段取样送检。

四、塑性混凝土防渗墙

(一)特点

塑性混凝土的极限应变值比刚性混凝土大,抗裂性能强;在三项受力的状态下塑性混凝土的强度大幅度提高,使得其制造的防渗墙安全系数不断增大;此外,该技术还具有造价成本低,防渗漏性能好,抗震能力强,便于拆卸等多种性能。

(二)施工

塑性混凝土的施工主要用到三大机械,即冲击式钻机、各样抓斗及回旋式钻机。施工技术主要受动力试验的结论影响。塑性混凝土的应变值会随着应力差值的增加而增大,且初凝时间为8h,终凝时间为48h,针对这些物理特性,建筑团队在设计初期,应当考虑将防渗墙建于深厚度覆盖层上的中高心墙土石坝基础防渗墙,墙体必须具有足够的抗渗性能与强度,保证施工质量,使其能够发挥自身优势。

五、多头小直径深层搅拌桩防渗墙

(一)施工步骤

首先,通过施工图纸的要求进行桩机定位,调整桩机位置及高度,在标杆上进行刻度,采用通管油液面与标杆刻度重叠的方式来计算桩机的垂直度、油储备量等。其次,搅拌桩机进入运作后,对其钻入深度、纵移定位等进行控制,钻头的直径应稍大于设计桩径要求,定期检查钻头尺寸,以确保其达到原设计要求。最后,加强对水泥浆液质量的控制,水泥离析后,对整个建筑的质量会有极大的影响,因此搅拌好的水泥浆液放置时间不得超过2h;在一二级搅拌时,都应安装过滤筛网,对已凝结的水泥块及杂质进行过滤,确保水泥浆运输通畅[2]。

(二)质量检测

防渗墙体开挖深度应保持在3-5m之间,用于对墙体外观搭接质量以及墙体整体承重性、均匀性等进行分析检测;从开挖外露的墙体中凿取石块作为检测样本,试验在室内进行,采用相关仪器以检查墙体的抗渗性是否达到原设计标准;此外,还可用地质雷达等,对施工桩的均匀性与连续性等进行测量。

结语:综上所述,在小型水库的除险加固工作中,应当根据地形地势特点,选择最为合适的水库防渗墙方案,确保水库质量的稳固,消除隐患,增加蓄水量,并能够与周围的景观相结合,以达到美化又实用的效果,使小型水库的建设达到质的飞跃,从而实现我国水利工程事业的进一步发展。

参考文献:

[1]罗四秀. 小型水库除险加固设计与施工技术探讨[J]. 珠江水运,2016,(12):42-43.

[2]袁小军. 小型水库除险加固工程设计问题探讨[J]. 甘肃科技纵横,2017,46(03):55-56.

论文作者:吴郁

论文发表刊物:《防护工程》2017年第21期

论文发表时间:2017/12/26

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