摘要:水利项目是一个非常关键的基础民生项目,其直接影响到社会稳定与经济的增长。水库项目建设完成之后,在长时间的运用下不可避免的会产生问题,为保证大坝的安全性,需要定期检测水库,并针对水库存在的问题进行解决,保证大坝的稳定性。文章详细介绍了土石坝项目除险加固抗渗设计要点,和土石坝项目除险加固防渗策略。
关键词:土石坝项目;除险加固防渗;设计要点;优化策略
中国是个水库大国,约95%的水库大坝是土石坝。大多数水库均是建国早期建立的,因为当时的国家经济条件及科技水平有限,诸多项目采取“土法上马”,坝身填筑性能很差,压实密度与渗透性能无法达到标准或是坝基防渗施工不完全,导致大量水库处在带病状态下运行,主要体现为下游坝坡和坝基产生渗漏、沼泽化,以及产生管涌、流土、水流冲刷等渗漏现象,坝身产生裂缝和滑坡等情况。土石坝渗漏现象既危害大坝的安全性,还将直接造成大坝出现故障。所以,在加固土石坝结构时,大坝抗渗加固通常是控制性项目,需要引起重视。
1土石坝项目除险防渗加固重点
对水库进行防渗加固处理,可以有效提高水库功能、延长水库运用期限,保证水库作用的充分发挥。除险加固要针对土石坝的实际情况进行处理,通常包含增高培厚大坝、扩建和改造溢洪结构、新增和改造取水设备,对水库采用防渗策略。其中,处理好防渗情况是除险加固过程的重难点,我国大部分水库均建于20世纪,在施工阶段受到科学技术及原材料的影响,造成这些水库质量均存在较大问题,特别是土石坝水库,在建设环节由于技术较差造成土石坝结构隐藏诸多安全问题,再加之长时间的应用,土石坝项目退化,造成大坝总体结构出现松动,不能满足土石坝工程的安全设计需要。在土石坝除险加固防渗规划过程,要结合土石坝的具体情况采用科学的措施,一般需要注意如下几点内容:
①在对土石坝项目进行防渗加固处理时,要结合防渗加固的基本原理,采用科学的措施,一般情况下,针对土石坝防渗重点从“前堵、中截、后排”这几个方面着手。而针对水库坝基在防渗过程主要是采取“前延、中截、后压排”策略来对土石坝进行防渗加固。
②部分土石坝所处区域的地质环境偏差,在早期建设环节没有全面进行地基加固处理,造成土石坝施工状况十分复杂,在进行土石坝防渗加固时,一般简单的防渗加固策略不能满足加固需要。在具体的加固过程,工作人员要综合采取多种加固手段及防渗策略,尽量保证土石坝工程的稳固性。
③在进行防渗加固时,施工者要确定具体的防渗加固时间,一般情况下要在枯水期对土石坝进行防渗加固处理,如此可以有效防止对水库效益造成影响。
2土石坝项目除险防渗加固策略
2.1劈裂注浆
劈裂注浆工艺是一种较为常用的水库除险加固途径,在具体施工阶段,通过注浆对大坝坝体施加适当压力,在压力的影响下,大坝坝体将被劈开,让坝体中的浆液出现持续的浆体抗渗帷幕,如此不仅可以实现大坝的防渗,还可以通过浆液填补和挤压,提升大坝坝体的稳固性及安全性,对水库中的应力进行调节,保证水库的总体性能,防止其结构出现松动。诸多土石坝项目均修建于十二十世纪,在施工阶段,由于技术的限制,土石坝工程在施工中存在诸多质量缺陷,较为典型的就是水库大坝碾压不完全。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在水库建设环节,员工要结合实际的防渗加固需要,编制完整的加固计划,兼顾到水库存在的各种渗漏现象,在土石坝注浆施工中,选用粘土浆来处理,并在注浆环节为保证坝体的总体长度符合工程除险防渗加固需要,应适当增多注浆孔数目和注浆孔的深度。在注浆环节,若发现水库中存在间缝,要立即停止灌浆,以提升大坝灌浆质量。
2.2砼防渗墙
2.2.1选用成孔方式
成孔方式主要涉及钻劈方式、抓斗成槽法与铣槽器成孔方式、液压铣槽器成孔方式,但因为机械设施昂贵,通常只有在大型项目中才使用。
①钻劈方式成槽,指“主孔钻入,副口劈开”,该方式适合使用在各种地层中,特别是多用在砂卵石和含漂石地层内,通过反循环出渣率较高。
②抓斗法涉及两种,即纯抓法与钻抓法。前者采用抓斗直接开槽,能单抓成槽也能抓成槽,通常使用在细颗粒软土地层中,成槽率较高。后者是当前水利水电项目防渗墙建设中普遍采用的造孔成槽途径,该方法通常采用冲击钻机开挖主口,抓斗抓取出副口,能两钻一抓,也能三钻两抓出现长度各异的槽孔。该种方法可以发挥出两种机械性能,抓斗于副孔处理中面临坚硬地层时,能随时换取冲击钻机和重凿克服,这种方法通常比单一冲击钻机施工效果提升1-3倍,所适用的地层非常广。
2.2.2槽段衔接方式
(1)钻凿法指建设二期墙段中,在一期墙段两头套打一钻的衔接方式,其接缝是半圆弧形。钻凿方式仅适用在有冲击钻机施工的条件下,该方法的优势在于结构简单、操作方便、对地层及孔深的适应性很强,造价少;其缺点是接头位置的刚度很低,要多次钻凿接头口、耗时耗力耗材,特别是孔型、孔斜难以操控。
(2)接头管法所产生的墙段接缝模式和钻凿法一样,均呈半圆弧形,只是施工方式不同,该种方法防止了多次钻凿接头孔所导致的工时与材料耗费,并具备接触面平滑、接缝完全、孔斜便于控制、连接厚度有保障等优势,但要有专业的设施,工艺比较复杂,特别是在抗渗墙深度很大的条件下,接头管法通常用在墙身<60米,墙厚<1.2米的环境下。
2.3填充注浆
在填充注浆环节,其所要的设施较为简单,且项目施工工期也很短,难度偏低,在施工后可以短期内得到良好的效果,所以在部分小型土石坝项目防渗加固中具有十分普遍的实用。在小型土石坝项目修复中,采用充填注浆方式,可以有效修复土石坝坝基裂纹,同时还可以对大坝集中渗漏所造成的坍塌进行彻底修复。修复环节,在浆液内加入适当的药物后还可以有效消灭白蚁,对白蚁啃噬产生的孔口加以修复,填充注浆方式较为适用在部分大坝划骨料较多且粘粒偏少的土石坝中。
2.4土工膜合成物料防渗方法
土工膜合成物料防渗方法是土石坝防渗加固中非常常见的一种施工技术,在施工阶段土工模合成物料防渗方法具有操作简单、施工时间短、防渗质量好且适应性高等诸多优势。近些年,伴随土工膜合成物料生产工艺的进步及发展,土工膜防渗方法的使用也日益普遍,但该方法并无法从根本上处理土石坝项目渗漏问题,所以在具体的防渗加固过程,诸多员工会在大坝坡下修筑砼防渗墙,如此可以与大坝顶部铺筑的土工膜防渗墙充分结合,进一步提升大坝整体防渗质量。
3结束语
综上所述,在土石坝项目除险加固防渗规划中,必须按照土石坝的具体情况来设计,根据具体情况采用科学的设计策略,尽量保证土石坝项目除险加固设计的质量。在土石坝项目出现加固过程,要对工艺技术进行持续的更新和升级改造,利用技术来提升土石坝工程的防渗性能,进而提升整个项目的技术水平。在土石坝项目除险加固防渗环节,必须管理好各个过程的施工质量,做好细部处理,进一步提高土石坝的总体建设质量。
参考文献:
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[2]盛松涛,梁秀峰.基于GRA与熵权的土石坝除险加固防渗方案决策方法[J].系统工程,2016,34(06):150-154.
论文作者:闫志方
论文发表刊物:《防护工程》2018年第19期
论文发表时间:2018/11/9
标签:土石论文; 防渗论文; 水库论文; 大坝论文; 项目论文; 注浆论文; 方法论文; 《防护工程》2018年第19期论文;