基于滲流安全的大壩加固工程施工技術(shù)要點(diǎn)探究

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(山東省平邑縣水利局, 山東 臨沂 273300)

基于滲流安全的大壩加固工程施工技術(shù)要點(diǎn)探究

宋揚(yáng)，趙吉峰

(山東省平邑縣水利局, 山東 臨沂 273300)

隨著我國水利建設(shè)的快速發(fā)展，大壩防滲加固技術(shù)已經(jīng)成為水利工程施工中的一個重要環(huán)節(jié)，是水利工程運(yùn)行長久性與安全性的重要保證。目前，大壩的加固防滲工作仍然存在一些問題，針對這一現(xiàn)狀，本文在理論分析與工程實(shí)踐相結(jié)合的基礎(chǔ)上，對大壩加固防滲工程中的施工技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行探討。研究表明，灌漿防漏技術(shù)、防滲墻技術(shù)及高壓噴射灌漿技術(shù)均對大壩的加固防滲有顯著作用。

大壩； 防滲； 加固； 施工技術(shù)

作為水利工程中最重要的水工建筑物，大壩是防洪減災(zāi)、調(diào)控水資源不可取代的重要水利設(shè)施，對水庫的安全、長久運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用。因此，在大壩施工及后期維護(hù)階段，其防滲加固工作十分重要，針對這一現(xiàn)狀，國內(nèi)外廣大學(xué)者通過理論分析[1-4]、工程實(shí)例總結(jié)[5、6]等方法進(jìn)行大量深入研究。為了更好地分析大壩防滲加固施工中的技術(shù)要點(diǎn)，保障水利工程的長期穩(wěn)定運(yùn)行，本文在資料總結(jié)的基礎(chǔ)上，對大壩防滲加固措施進(jìn)行探討，以期為工程實(shí)際中大壩的加固防滲工作提供理論支持。

1 灌漿防滲技術(shù)

灌漿防滲處理是通過灌漿充填漏洞、縫隙，形成防滲體，以加固壩體和提高大壩防滲性能的措施。針對不同的壩體位置，工程上宜采用的對應(yīng)加固措施也不同，具體技術(shù)措施如下。

1.1 壩體、壩基帷幕灌漿

帷幕灌漿技術(shù)適用于漿砌石重力壩，通過灌漿填充壩體漏洞或縫隙，提高壩體的安全性能。具體施工流程及各環(huán)節(jié)技術(shù)要點(diǎn)見下表。

帷幕灌漿技術(shù)表

1.2 壩面上部固結(jié)灌漿

壩面上部防滲加固施工時，需要特別注意鉆孔技術(shù)控制。在壩面上部裂縫部位，沿裂縫每間隔1m布設(shè)一孔(孔徑42mm，孔深0.7～1.5m)，具體情況由工程實(shí)際決定。

1.3 壩面下部追蹤固結(jié)灌漿

此種灌漿技術(shù)屬于反向灌漿工藝，多適用于拱壩或支墩壩工程。受振動、沖刷等條件影響，在壩面滲漏部位，易產(chǎn)生水平孔或斜孔，通過埋注漿管進(jìn)行灌漿以堵塞裂縫，從而增強(qiáng)壩面穩(wěn)定性。需要注意的是，此種工藝最好在壩前無水條件下進(jìn)行。

具體施工時，沿縫隙每間隔1m布一孔；在其他滲水部位，按照“梅花”形布孔，排距和孔距以2～3m為宜，布孔位置在“T”縫中。

1.4 壩面剔縫

壩面剔縫，是用高標(biāo)號水泥砂漿勾縫，此方法顯著提高了壩面防滲漏能力。壩體的穩(wěn)定性增強(qiáng)。

從以上分析可知，灌漿防滲技術(shù)在大壩加固工程中作用顯著，具體施工過程中，需要注意以下幾點(diǎn)。

1.4.1 巖石的可灌性及透水性

施工前，對施工現(xiàn)場的巖石、土壤特性進(jìn)行全面勘察工作，為工程順利進(jìn)行做保障。

1.4.2 小口徑的鉆孔問題

小口徑灌漿技術(shù)具有孔內(nèi)漿液流速快、漿液均勻、不易沉淀等優(yōu)點(diǎn)。

1.4.3 吃漿量及吸水率問題

吃漿量由壓水試驗(yàn)和灌漿試驗(yàn)共同確定，吸水率則通過壓水試驗(yàn)確定。

1.4.4 制漿材料

制漿材料需嚴(yán)格按照質(zhì)量要求配置。其中，水泥在制漿時采用重量稱量法。

2 高壓噴漿技術(shù)

作為一項(xiàng)防滲加固新技術(shù)，高壓噴漿技術(shù)憑借其造價低、施工操作方便、對周邊環(huán)境影響小、防滲加固能力強(qiáng)等特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于大壩的防滲加固工作中。

工程實(shí)際中若采用高壓噴漿防滲技術(shù)，則技術(shù)參數(shù)會因使用高噴的方法不同而不同。具體施工過程中，高壓噴漿技術(shù)有以下幾點(diǎn)注意事項(xiàng)。

2.1 鉆孔

高壓噴漿技術(shù)采用泥漿固壁回轉(zhuǎn)鉆孔。施工過程中要保證：?造孔時泥漿在孔內(nèi)始終正常循環(huán)；?鉆進(jìn)時鉆機(jī)偏斜率控制在1%以下。

具體施工過程中，根據(jù)地層情況的差異，技術(shù)參數(shù)應(yīng)做及時調(diào)整，以取得適合該孔或該地層的參數(shù)。

2.2 墻體位置的確定

墻體位置的選取，需保證地下無障礙物，場地表面平整，并測量定位墻體中心線。

2.3 噴墻管理

噴墻階段的技術(shù)要點(diǎn)如下：?嚴(yán)格控制好掘進(jìn)速度、灌漿壓力、提升速度及送氣量的大小，以使?jié){液成沸騰狀為較好工作狀態(tài)；?灌漿階段不能出現(xiàn)漿液離析或斷漿現(xiàn)象，保證墻體均勻。

3 防滲墻技術(shù)

防滲墻技術(shù)作為截流屏障，其作用是降低大壩浸潤線出逸點(diǎn)，技術(shù)形式有水泥土防滲墻和混凝土防滲墻，其中，混凝土防滲墻應(yīng)用廣泛。

3.1 水泥土防滲墻

水泥土防滲墻造價低廉，適用于施工環(huán)境土料豐富的大壩加固工作，且多應(yīng)用于水庫上游壩坡。

該技術(shù)利用多頭小直徑深層攪拌機(jī)具，把水泥漿噴入土體并攪拌形成水泥土，以水泥為固化劑，使土體固結(jié)成整體性強(qiáng)、不透水性好的防滲墻體，以實(shí)現(xiàn)防滲加固目的。

3.2 混凝土防滲墻

混凝土防滲墻技術(shù)較前者造價偏高，但加固效果顯著，目前在水利工程中得到廣泛應(yīng)用。

某些水利工程項(xiàng)目中，因未設(shè)計(jì)壩前防滲鋪蓋，較易導(dǎo)致壩體及左右岸坡在清除時出現(xiàn)大量淤泥，結(jié)果造成工程量增加的同時耗費(fèi)大量財(cái)力、人力。針對這一現(xiàn)狀，混凝土防滲墻技術(shù)通過開槽，在地基中以泥漿固壁，開鑿成槽形孔或連鎖樁柱孔，灌入防滲材料，形成具有防滲功效的地下連續(xù)墻體。加固壩基及壩體防滲效果的同時，與其他防滲體結(jié)合提升了大壩的整體穩(wěn)固性和安全性。

根據(jù)墻體的水平截面形狀不同，混凝土防滲墻主要有以下四種類型：?圓樁柱型，但垂直接縫多，有效厚度??；?槽孔型，相鄰兩塊墻板套接厚度與中間墻厚相同，適用于深度小于60m的墻；?圓孔與雙反弧形孔混合型；?槽形孔與雙反弧形孔混合型。其中后兩種技術(shù)形式適用于深度大于60m的墻。

混凝土防滲墻施工過程中，因其對技術(shù)指標(biāo)的嚴(yán)格要求，需要注意以下幾點(diǎn)：?混凝土拌和料要有良好的和易性與較高的坍落度，以保證其有適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度和較低的彈性模量；?在土壩壩體內(nèi)澆筑防滲墻混凝土要控制孔內(nèi)混凝土面的上升速度，以防止壩體開裂；?不論采用何種墻型，接縫質(zhì)量是施工控制重點(diǎn)。

4 結(jié) 語

a.灌漿防滲技術(shù)、高壓噴漿技術(shù)和防滲墻技術(shù)均對大壩的防滲加固有顯著作用。

b.施工過程中，根據(jù)環(huán)境不同，選用不同防滲技術(shù)，但鉆孔位置與防滲材料的選取對工程加固的質(zhì)量十分重要。

本文雖然對大壩防滲加固工程的施工技術(shù)進(jìn)行了探討，初步總結(jié)了相關(guān)技術(shù)流程及施工要點(diǎn)，但具體到工程實(shí)際中，則需要根據(jù)實(shí)際工程環(huán)境進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整?！?/p>

[1] 汪湖海.關(guān)于水庫大壩加固技術(shù)與防滲措施的幾點(diǎn)思考[J].黑龍江水利科技,2012(7):189-190.

[2] 候永紅.淺談水庫大壩加固技術(shù)及防滲措施[J].民營科技, 2010(7):190.

[3] 盧常興.淺談水庫大壩加固中的問題與對策[J].山東水利,2011(1):61-63.

[4] 蒲宏艷,廖加賓.水庫大壩加固技術(shù)及防滲對策[J].民營科技,2011(2):216.

[5] 徐甲存,仲靜文.關(guān)于水庫大壩防滲加固技術(shù)的探討[J].城市道橋與防洪,2013(9):118-119.

[6] 王春風(fēng).試論水庫大壩的加固及防滲技術(shù)措施[J].珠江水運(yùn),2011(16):72.

ConstructionTechniqueKeyPointsExplorationforDamReinforcementProjectBasedonSeepageSafety

SONG Yang, ZHAO Ji-feng

(Shandong Pingyi County Water Conservancy Bureau, Linyi 273300, China)

Dam seepage prevention reinforcement technique has become one important link in water conservancy project construction with the rapid development of China water conservancy construction. It is important guarantee for long-term and safe water conservancy project operation. Currently, reinforcement and seepage prevention in the dam still have some problems. Construction technique key points in dam reinforcement seepage prevention project are discussed on the basis of combining theory analysis and project practice aiming at the status in the paper. Study shows that grouting leakage prevention technology, anti-seepage wall technology and high-pressure jet grouting technology have prominent effect on reinforcement seepage prevention of the dam.

dam; seepage prevention; reinforcement; construction technology

TV64

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1005-4774(2014)09-0019-03