中小型水库主坝帷幕灌浆施工技术论文_伍亮

中小型水库主坝帷幕灌浆施工技术论文_伍亮

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摘要:帷幕灌浆防渗技术是当前水利施工中较为常用的施工技术,该项技术具有施工简便、成本低、技术成熟等多项优势,尤其在中小型水库主坝施工中能够达到良好的应用效果,有助于促进中小型水库主坝施工效率的全面提升。鉴于此,文章介绍了帷幕灌浆技术,分析了水库主坝渗漏问题,并结合工程实例对帷幕灌浆施工技术方法进行了讨论,以期为帷幕灌浆施工技术的实践应用提供参考。

关键词:中小型水库;主坝;防渗加固;帷幕灌浆;施工技术

引言:水利工程项目建设对于社会经济发展具有积极的影响,同时也与人们的日常生活存在着密切的联系。伴随着现代市场经济的不断进步,为了适应时代发展需求,中小型水库的建设进程明显加快,各个区域的水库工程已经投入到了建设当中。水库工程的建设为人民生活用水提供了极大的便利,同时也对区域农业发展起到了促进作用。在水库施工阶段,应当加强对主坝施工部分的控制,防止渗漏问题发生,合理运用帷幕灌浆技术,则有助于提升主坝施工质量,增强水库坝体的防水性能,有助于保障水库的稳定运行。

一、帷幕灌浆技术

帷幕灌浆,是指将配置好的浆液通过相应的灌浆设备,灌入岩体或者土层的裂隙和孔隙中,形成连续的阻水帷幕,以减少渗流量,降低渗透压力的施工技术。帷幕的顶部与混凝土闸底板或者坝体相互连接,底部则深入到相对不透水层中,以阻止或者减少地基中地下水的渗透。帷幕与水利工程下游的排水系统共同作用,还能够有效降低渗透水流对于闸坝的扬压力。帷幕灌浆技术在水工建筑防渗处理中具有明显的效果,对于水工建筑物的安全稳定运行方面发挥着不容忽视的作用。

二、中小型水库主坝渗漏问题

1、渗漏部位

从客观角度来说,水库工程施工阶段,发生渗漏现象的可能性较大,并且渗漏问题类型较多。引起渗漏问题的原因是多方面的,作为水库工程中的关键组成部分,水库坝体结构质量在很大程度上决定着渗漏问题是否会发生。综合分析,当前水库工程施工阶段,较为常见的渗漏问题包括以下三种情况:(1)因坝体结构地基施工处理不当,使得人工地基和天然地基之间出现了缝隙问题,缝隙的存在为水流流动创造了条件;(2)坝体结构施工部分存在质量问题,导致水坝工程埋下质量隐患;(3)实际施工阶段,对于土体结构和土质具体情况不够了解,导致施工中出现了较多的结构缺陷。

2、渗漏成因

经过逐步细致的调查分析发现,导致水库主坝发生渗漏现象的原因主要有三个:其一是水库主坝外表面与其他部位的接触层产生了一些明显的空洞与缝隙,从而诱发了水库渗漏情况的发生;其二是水库主坝的填土层由于基础工作的不完善而产生了许多细微的缝隙,导致水库主坝时常发生渗漏事件;其三是水库主坝的左侧分坝坝基由于一些不可抗力的因素而产生了一些破碎带,从而导致了一些严重的渗水问题的发生。上述原因引起了坝体渗漏问题,并且导致坝体渗漏程度逐渐加重,影响了水库工程的运行状态,同时也对周边居民的用水质量与安全带来了不利影响。

三、中小型水库主坝帷幕灌浆施工技术应用

1、工程概况

某小型水库设计容量280万立方米,主要结构包括主坝、副坝、溢洪道以及防水设施等,主要功能是为周边城市提供生产生活用水,为农业生产提供灌溉基础,同时兼顾防洪和养殖等。水库建设与上世纪七十年代,受当时技术水平的限制,加上年久失修,主坝部分存在多处病害,渗漏问题时常出现,水库运行安全性受到了威胁。面对这种情况,通过全面的现场勘查研究后,决定运用帷幕灌浆技术对其进行处理,以增强其运行安全稳定性。

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2、帷幕灌浆施工技术

(1)施工设计

在对施工方案进行设计前,需要做好水库周边地质环境的勘查和分析工作,以保证设计方案的合理性和可行性。相关勘查数据显示,在大坝渗漏的主要部位,建基面为人工填土与冲洪积粘土和基岩形成的接触带,而主坝下伏的基岩表层受左部坝基破碎带的影响,形成了集中渗漏区域,基岩为强透水,其余部位为弱透水。经细致分析,采用帷幕灌浆技术,具有良好的可行性和可靠性,而且可以有效节约施工成本,效果非常显著。

(2)灌浆材料选择

在该工程中,以纯水泥将作为灌浆材料,需要做好灌浆材料的选择和配置工作。一方面,选择普通硅酸盐水泥,标号为42.5,确保其能够满足设计施工和相关质量控制的要求。对于受潮结块或者超出使用期限的水泥,又或者存放时间超过2个月的水泥,应该禁止使用。另一方面,应该通过相应的实验室计算和实验,明确最佳的水泥浆配合比,以减少施工材料的消耗,同时增加水泥浆的凝固速度和凝固强度。

(3)钻孔施工

在该工程中,为了提高帷幕的防渗效果,采用的是双排孔设计,孔距2m,排距1m,副坝按单排孔设计,孔距2m。施工前,应该对所有钻孔进行编号,明确孔深、孔位、孔径以及钻孔顺序,为施工人员提供指导和参考。在施工过程中,应该进行孔斜测量,对并采取合理有效的措施,对孔斜进行控制,确保所有钻孔的开孔位置与设计位置的偏差在5cm以内。

(4)灌浆施工

在钻孔完成后,需要使用压力水,对孔进行彻底清洗,冲洗的压力应该控制在灌浆压力的80%左右。待回水变清后,应该持续冲洗30min,然后才能进行后续灌浆施工。灌浆采用的是自下而上分段施工的方法。对于严重塌孔、溶洞、断层严重漏水带等位置,应该优先灌注。对于灌浆压力的确定应该结合相关规范和试验:帷幕灌浆压力为0.2-0.4MPa,充填灌浆压力约为0.05-0.1MPa,回填灌浆压力不得超过0.05MPa。在实际施工中,可以结合实际情况,对压力进行适当调整。灌浆施工中,浆液的浓度应该由稀到浓逐级变换。如果灌浆压力保持不变,注入率持续减少,或者注入率保持不变,灌浆压力持续上升,都不能改变水灰比;而如果出现负压,则应该采用浓浆进行灌注;如果注入量达到0.5立方米而压力不变,则应该改用下一级浓浆。当坝体充填及回填灌浆在规定压力下连续3此不再吸浆时,则可以停止灌浆。

(5)施工效果

水库主坝的帷幕灌浆施工一共持续了60天,在整个施工过程中,方案并没有出现重大的设计变更,也没有较大的质量问题。在施工完成后,经过施工队伍自检、监理单位复检以及相应的孔压水实验,帷幕灌浆的效果达到了设计要求;而从分部工程的质量评测结果看,单位工程的质量达到了优良等级。在大坝运行一段时间后,原本的渗漏点全部消失,与施工前相比,渗漏量减少了80%,水库的蓄水和防洪能力明显提高,效果非常显著。

结语:当前阶段下,中小型水库主坝渗漏现象较为常见,而应用帷幕灌浆施工技术能够实现对渗漏问题的合理化处理,同时能够在坝体应用中形成完整连续的防渗幕墙体,进而增强坝体结构性能,实现对相关安全隐患问题的控制。在帷幕灌浆技术的实践应用中,应当规范施工设计,准备好合适的材料,并规范钻孔灌浆施工工序流程,这样便能够达到较好的施工效果,实现增强水库工程整体性能的作用,为水库功能的发挥提供重要支持。

参考文献:

[1]姚利刚.关于水利工程中帷幕灌浆施工技术的有效运用分析[J].黑龙江水利科技.2016(11):118-120.

[2]彭兆强.浅析帷幕灌浆技术在水库除险加固工程中的应用[J].中国新技术新产品.2017(21):106-107.

[3]蒙玮.某水库防渗加固工程施工中帷幕灌浆施工质量控制要点[J].黑龙江水利科技.2014(02):115-117.

[4]曾凡杜.坝面帷幕灌浆技术在竹银水库主坝坝基处理中的应用[J].水利水电科技进展.2011(06):55-58.

论文作者:伍亮

论文发表刊物:《基层建设》2018年第14期

论文发表时间:2018/7/19

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