摘要:在我国水库不断发展的过程中,防渗施工技术对于水库的质量和效率有着极其关键的影响和作用。本文中以水利堤坝为对象,分析水库堤坝防渗施工及治理措施。
关键词:水库堤坝;防渗施工;治理方法
堤坝防渗是水库工程建设重点内容之一,防渗设计与治理方案制定中应充分考虑堤坝实际情况与防渗要求,然后在保证方案合理的基础上做好施工,加强施工控制,以从根本上确保防渗施工质量。
1、水库堤坝渗漏现象分析
1.1大面积渗水
水库施工中出现大面积的渗水现象,是由于大量降雨、排水系统堵塞、机械设备故障等问题,导致水库基坑的水位上涨,引发大面积渗水。同时施工单位为了片面地追求施工进度,在不截水的状况下施工,也可能引发水库的大面积渗透。在混凝土灌注施工过程中,混凝土搅拌不够均匀、混凝土的空隙较大,导致其强度下降,难以达到防渗的效果,也会引发水库大面积渗水。
1.2施工缝的渗水
水库施工过程中,由于不同施工技术人员的施工防渗技术存在一定的差异性,导致不同施工单元之间的衔接地带存在渗水现象,加之模板支撑的稳定性及坚固性存在不足,导致水库施工缝之间存在渗水现象。
1.3材料变形渗水
在水库施工过程中,施工材料是首要前提。如果施工材料的质量不过关,也会在施工运用过程中出现变形现象,而引发渗水。同时,由于水库施工材料在使用过程中,存在长期在水中浸泡甚至被洪水冲击的现象,这就使施工材料存在变形的现象,在施工应用过程中出现渗水。
2、案例分析
一水库水坝坝顶高程969.1m,河床趾板建基面高程为896.0m,相应最大坝高73.1m,坝顶净宽度8m,坝顶长210.0m,坝顶上游侧设“L”型防浪墙,墙高3.1m,顶部高程为970.1m,高出校核洪水位2.4m,高出坝顶1.0m。防浪墙上游底部设置1m宽的小道以利检查行走。
大坝防渗帷幕布置河床段按0.7倍坝高且满足q≤3Lu为控制防渗下限,采用单排孔,孔距2.0m,两岸防渗帷幕下限以钻孔q≤3LU且深入地下水位以下5~15m控制,按单排孔布置,孔间距2m。坝基部分帷幕沿趾板平段中部布置,长285.318m,左坝端向山体延伸251.24m,右坝端向山体延伸283.33m。帷幕线总长820.275m,总进尺27,997m,有效进尺22,940m。
2.1 钻孔冲洗
(1)钻孔灌浆前应进行彻底冲洗,具体的冲洗方法与结束判定标准为:钻孔完成后,冲洗孔内残渣,当孔内回水达到清澈且保持 10m in 后停止。
(2)所有灌浆段在正式灌浆前都要完成劈隙冲洗,其方法与结束判定标准为:①对单孔而言,其劈隙冲洗主要使用高压水脉动的方法,按 5~10m in 控制间隔的时间。当孔内回水达到清澈且保持 20m in 后停止。②对串通孔而言,其劈隙冲洗主要使用单孔冲洗法,如果冲洗效果较差,则可使用风、水轮换的方式。在冲洗过程中,选择 1-2 个孔进行进水与进风,其它孔进行排水与排风,达到结束标准之后,更换进、排水、风孔按相同方法再次冲洗。③针对裂隙和断裂构造等常见缺陷,要求在达到结束标准后,施工监理负责人应到场检验,确认合格后方可结束冲洗。
2.2 制浆
(1)宜采用集中拌制的方式,水灰比按 0.5:1 的要求控制,浆液输送速度应控制在 1.4~2.0m /s 的范围内,机组进浆后对其密度进行测定,再根据施工需要适当调制。制浆站的生产能力应与进度计划相匹配。
(2)浆液拌制应均匀,并对其密度进行准确测定。当使用普通设备时,应至少搅拌 180s;当使用高速设备时,应至少搅拌 30s。
(3)浆液用前必须过筛,一般泥浆从完成制备到使用完毕的间隔时间不能超过 240m in,且温度应保持在 5~40℃范围内。不满足以上要求的,应作舍弃处理。
(4)基础灌浆以纯水泥浆液为主,一般不使用其它外加剂。如果必须使用外加剂,则要在之前通过试验来确认外加剂的类型和用量,并报现场监理检查确认,合格后才能在施工中使用。
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2.3 灌浆施工
(1)灌浆方法
1)接触段宜使用标准阻塞灌浆法,将阻浆塞设置在基岩表面上部 20cm 的混凝土当中。其余各段均可用循环法进行灌浆。
2)灌浆管埋设:当接触段的孔位钻设、标准试验及预灌浆完成后对帷幕灌浆管进行埋设;灌浆管应和孔位直径匹配,且以无缝钢管为主;灌浆管埋深按照进入基岩层 2m 的要求进行控制;灌浆管埋设后应待其凝固 2d,然后进行检查,确认合格后开始下一阶段作业;埋设时应着重检查以下项目:第一,钻孔孔斜;第二,嵌岩深度;第三,管口处接头牢固情况;第四,压水试验时检查是否存在漏水现象。灌浆管埋设后镶铸铁紧密,若在后续作业中发生冒水等问题,应及时返工处理。灌浆管顶面应高出混凝土表面 10cm。
3)灌浆过程中,管口和孔底之间的距离不能超过 50cm,而且其外径和孔径间的差值应小于 20m m。当使用钻杆作为射浆管时,需使用平接头对钻杆进行连接。
4)灌浆时要经常转动射浆管,并且回浆管要始终保持至少 15L/m in 的回浆量,以免射浆管由于浆液凝固发生不必要的损坏或事故。
(2)灌浆压力
1)灌浆时采取分级升压的方法不断提升灌浆压力,直到等于目标值。实际操作中,将起始灌浆压力作为基准,每级取 0.1~0.2M Pa,稳压至少 5m in,如果有抬动变形异常的现象,可适当延长。
2)在对有很大注入率的孔进行灌浆时,必须采取分级升压的方法,同时协调处理孔注入率和实际灌浆压力之间的关系。
3)升压灌浆时,当变形值的上升速度较快时,应马上恢复至进行升压前的标准压力。
4)压力控制时,可将孔口处的回浆压力作为基准,允许压力发生 20% 的波动,但要对摆动幅度进行详细记录。采用自动记录装置对一个时段内的压力数值进行记录。
(3)灌浆结束标准
各段灌浆结束条件可能不同,实际中应根据各项因素综合确定,并满足以下基本原则:其一,当达到最大设计压力,且孔内注入率小于 1.0L/m in 时,继续稳压灌注 0.5h,然后即可结束;其二,如果孔段所在位置地质条件较为复杂,则应适当延长时间。
(4)封孔
1)在全孔灌注完毕后,施工监理负责人应对成果进行检验,合格后开始封孔。
2)用于监测和检查的孔位,应在封孔之前进行彻底的冲洗,然后监理负责人检查无误后方可封孔。
3)封孔时的灌浆压力为该孔灌浆时的最大压力,而封孔浆液宜以 0.5:1 浆液为主。
4)封孔可使用置换与压力灌浆的方法进行,先使用浓浆对孔中积水与稀浆进行置换,当回浆管有浓度和灌入泥浆相同的浆液排出时,拆掉灌浆管,选用软管作为进浆管,对孔口进行补浆,直到孔口有浓浆冒出。在补浆时应注意,提升进浆管的过程中应保证其管口始终处在浆液表面以下,防止空气进入对封孔的质量造成影响。最后使用浓浆进行起压灌浆,连续灌浆时间不能少于 1h,检查合格后结束封孔作业。
5)对封孔后的孔,在泥浆彻底凝固后,清除附着的浮浆与污水,如果上方空余的部分在 3m 以上,则要使用机械压浆的方法进行二次封孔;而在 3m 以内时,用砂浆回填即可。此外,为保证封孔效果,整个施工过程都要有专业技术人员在旁指导。
3、结语
总之,本水库堤坝防渗设计与治理方案合理可行,且施工技术应用成熟,经检验、试验,帷幕施工质量及防水效果满足设计、规范要求,所用技术方法具有良好推广应用价值。
参考文献:
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[2]夏志敏.水库堤坝施工工程中的防渗墙技术[J].建材与装饰,2015(52):285-286.
[3]马晓丽,李德祥,钱志文.堤坝防渗设计在水利工程中的应用[J].水利规划与设计,2015(10):99-101.
论文作者:陈广林,黄少白
论文发表刊物:《基层建设》2018年第24期
论文发表时间:2018/9/10
标签:水库论文; 堤坝论文; 浆液论文; 防渗论文; 压力论文; 过程中论文; 方法论文; 《基层建设》2018年第24期论文;