試論水利工程中大壩加固的施工技術(shù)

鄒海波

（惠州市弘基水利工程有限公司　廣東　惠州　516008）

試論水利工程中大壩加固的施工技術(shù)

鄒海波

（惠州市弘基水利工程有限公司廣東惠州516008）

現(xiàn)階段，我國(guó)很多水利工程會(huì)出現(xiàn)病危滲流問(wèn)題，給大壩的安全有效使用帶來(lái)了非常大的威脅。想要有效解決該問(wèn)題，就需要對(duì)水利工程大壩采用一定的加固施工技術(shù)，這樣大壩在正常蓄水之后就能夠處于正常運(yùn)作狀態(tài)。本文以某水庫(kù)樞紐工程為例，對(duì)水利工程實(shí)際施工中所采用的大壩加固施工技術(shù)進(jìn)行分析，以期為同行業(yè)者提供參考。

水利工程；大壩；加固施工

在水庫(kù)樞紐建筑物中，非常重要的一部分就是大壩，大壩施工中，對(duì)技術(shù)性、穩(wěn)定性以及安全性提出了非常高的要求。近幾年，我國(guó)各地很多水利工程的建設(shè)因?yàn)橘|(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)理念、采取的施工技術(shù)以及施工工藝等存在問(wèn)題，而使得水利工程大壩實(shí)際加固施工質(zhì)量和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范不符，不能達(dá)到水利工程預(yù)期目標(biāo)，情況嚴(yán)重的甚至出現(xiàn)失穩(wěn)、開(kāi)裂以及滲漏等問(wèn)題。所以，在大壩施工過(guò)程中一定要合理使用相應(yīng)的加固施工技術(shù)。

1　工程概況

某水庫(kù)樞紐工程主要組成部位有：溢洪道、灌溉輸水管和大壩。按照地質(zhì)資料可以知道，壩肩和壩基所處位置出露地層是強(qiáng)風(fēng)化片麻巖，沒(méi)有完全清基，同時(shí)巖體存在一定的裂縫，很容易透水，存在很多裂縫性滲透現(xiàn)象[1]。大壩左右壩肩部位強(qiáng)風(fēng)化層巖體結(jié)構(gòu)不完整，存在破碎現(xiàn)象，比較容易透水，淺層位置裂縫繞壩滲透問(wèn)題非常嚴(yán)重。因?yàn)闆](méi)有充分碾壓相應(yīng)的心墻填筑土料，所以使得其壓實(shí)度和標(biāo)準(zhǔn)不符。

2　具體施工內(nèi)容

①利用填充灌漿技術(shù)處理壩基和壩體，接高處理心墻，并且對(duì)上游和下游反濾壩分別進(jìn)行塊石護(hù)坡以及局部翻修[2]。②建設(shè)好溢洪道，堰體段底板應(yīng)該并其邊墻，采取混凝土護(hù)砌措施，同時(shí)還應(yīng)該采取漿砌石護(hù)砌和在進(jìn)水渠位置開(kāi)挖漿砌石護(hù)坡兩種方式處理泄槽段和堰體連接段位置的邊墻。

3　施工技術(shù)

3.1施工導(dǎo)流

實(shí)際施工前，應(yīng)該盡量借組現(xiàn)存輸水管將水庫(kù)里面的水放出去。在對(duì)大壩上游位置重新建造相應(yīng)的塊石護(hù)坡下部的時(shí)候，能夠利用現(xiàn)存輸水管進(jìn)行導(dǎo)流[3]。首先應(yīng)該布置圍堰，應(yīng)該在建筑物周?chē)粝鲁^(guò)1m寬的作業(yè)面，這種圍堰主要是通過(guò)里面裝有粘性土料的相應(yīng)編織袋堆放而成的，圍堰內(nèi)外邊坡比和頂寬是1：2和2m，其頂面長(zhǎng)度和最高堰高應(yīng)該以此來(lái)確定，具體為50m 和3.56m。然后對(duì)圍堰進(jìn)行施工，應(yīng)該采取進(jìn)占法來(lái)施工，即5t自卸汽車(chē)從兩岸修戧臺(tái)慢慢往中間靠近，直到合攏，通過(guò)10t履帶式推土機(jī)對(duì)圍堰進(jìn)行碾壓。拆除過(guò)程中，應(yīng)該使用容量是1m3的挖掘機(jī)進(jìn)行開(kāi)挖。并且使用5t自卸汽車(chē)將棄渣全部運(yùn)出。

3.2充填灌漿施工

要想提升壩體抗?jié)B能力，并且有效處理壩體壓不理想等問(wèn)題，就應(yīng)該利用填充灌漿技術(shù)對(duì)壩體進(jìn)行處理。本工程采取充填灌漿技術(shù)的主要是工程灌漿鉆孔階段，充填灌漿選擇的是雙排，同時(shí)孔之間的距離是2m，于心墻軸線設(shè)置相應(yīng)的主排孔，并且在其上游0.8m左右位置設(shè)置復(fù)排孔。因?yàn)閴误w松軟，并且裂縫非常多，想要增加孔壁牢靠度以及上層土體密實(shí)度，防止孔壁塌落，就應(yīng)該選擇大壓力灌注深層位置的縫穴，防止出現(xiàn)冒漿和串漿等問(wèn)題。由下往上分段灌漿，每孔段長(zhǎng)不能超過(guò)5～7m范圍。①控制灌漿量。采取定量灌注法，遵循少灌多復(fù)原則，同時(shí)依據(jù)孔深決定每孔具體單次灌注量，孔深不能超過(guò)0.2～0.3m3/m范圍，并且灌漿壓力必須小于孔口最大壓力。②控制灌漿中的壓力。注漿管上端孔口壓力應(yīng)該小于或等于200kPa[4]。首先采用小孔口壓力灌漿，當(dāng)不吃漿的時(shí)候，逐漸提高孔口灌漿壓力，但不可以比最大值大。③控制橫向位移施工，對(duì)壩體進(jìn)行灌漿時(shí)，壩頂上游和下游肩部水平方向位移一般小于等于3cm。對(duì)于復(fù)灌次數(shù)，Ⅰ序孔為8到10次，Ⅱ和Ⅲ序孔具體是5～6次和大于等于5次。對(duì)于復(fù)灌間隔時(shí)間，應(yīng)該依據(jù)灌入裂縫里面的漿體具體固結(jié)狀態(tài)，當(dāng)前一次已經(jīng)灌進(jìn)裂縫里面的泥漿基本固結(jié)之后，就可以依據(jù)壩體具體變形程度，確定進(jìn)行2次灌注，兩次灌注之間的時(shí)間間隔應(yīng)該超過(guò)5d。想要保證灌漿質(zhì)量，確保壩體足夠安全以及灌漿所獲得的效果，就應(yīng)該在灌漿時(shí)認(rèn)真觀測(cè)整個(gè)灌漿過(guò)程。④對(duì)充填灌漿進(jìn)行觀測(cè)。具體觀測(cè)內(nèi)容包含有：壩頂裂縫、壩體冒漿以及壩體深部具體位移和產(chǎn)生的變形與滲流現(xiàn)象。必須派專(zhuān)門(mén)工作人員進(jìn)行觀測(cè)，確保灌漿質(zhì)量，并且及時(shí)找出施工中的問(wèn)題并采取有效的方法將其解決掉。觀測(cè)水平位移時(shí)，應(yīng)該將所選觀測(cè)斷面當(dāng)做依據(jù)，設(shè)置相應(yīng)的觀測(cè)位移樁、木樁和混凝土柱。灌漿時(shí)，觀測(cè)頻率不能超過(guò)2～4次/d范圍。如果是非灌漿時(shí)間段，那么5d觀測(cè)1次就行了。觀測(cè)豎向位移時(shí)，需要考慮水平位移樁，開(kāi)展觀測(cè)工作，給資料分析做好充足的準(zhǔn)備。灌漿前，實(shí)際觀測(cè)次數(shù)應(yīng)該大于等于2次。進(jìn)行灌漿時(shí)，觀測(cè)頻率不能超過(guò)1～2次/d范圍，如果是非灌漿時(shí)間段，那么5d觀測(cè)1次就行了。

3.3壩基帷幕灌漿施工

想要提高大壩防滲能力，解決大壩安全本質(zhì)問(wèn)題，就應(yīng)該針對(duì)壩基以及壩肩巖層存在的透水性非常強(qiáng)的問(wèn)題，采取帷幕灌漿手段處理壩基以及壩肩。①帷幕灌漿具體深度?？刂漆∧坏拙€的時(shí)候，應(yīng)該依據(jù)壩基q=10Lu來(lái)控制其底線[5]。②帷幕灌漿具體長(zhǎng)度。水利工程大壩左、右壩肩具體帷幕長(zhǎng)度應(yīng)該依據(jù)規(guī)范設(shè)置成正常蓄水位以及基巖透水率101u之間的交線，同時(shí)依據(jù)工程實(shí)際狀況，帷幕灌漿應(yīng)該往左、右壩肩擴(kuò)展10m。③帷幕灌漿具體孔距。采取單排帷幕灌漿手段處理壩基以及壩肩時(shí)，帷幕孔距應(yīng)該是2.0m。④采用的灌注材料。進(jìn)行水泥灌漿時(shí)，相應(yīng)保證灌漿質(zhì)量，就應(yīng)該使用42.5級(jí)一般硅酸鹽水泥。⑤具體灌漿壓力，灌漿順序應(yīng)該是從下到上。表1為灌漿施工具體參數(shù)值。

表1　灌漿施工具體參數(shù)值

3.4溢洪道施工

溢洪道施工主要包括了泄槽段施工、堰體底板并其邊墻施工、消力池施工和進(jìn)水渠施工等。開(kāi)挖溢洪道石方就是指開(kāi)挖消力池、泄槽段，并且使其成型到位，采用挖掘機(jī)進(jìn)行開(kāi)挖。此外，石渣回填料主要是原溢洪道棄料，通過(guò)羊角碾、或蛙式打夯機(jī)開(kāi)展分層碾壓工作。對(duì)混凝土工程進(jìn)行施工的時(shí)候，使用的是容量為0.4m3的拌和機(jī)，并且選擇膠輪機(jī)和瀉槽將混凝土運(yùn)到實(shí)際施工場(chǎng)地，同時(shí)選擇插入式振搗器振搗混凝土。

4　結(jié)束語(yǔ)

水利工程建設(shè)中的大壩加固項(xiàng)目應(yīng)該在規(guī)定期限里面完成，確保水庫(kù)投入實(shí)際運(yùn)作中之后可以正常蓄水，整個(gè)加固施工過(guò)程沒(méi)有留下安全隱患。本文例舉工程全部實(shí)現(xiàn)了。此外，在水庫(kù)達(dá)到高水位的時(shí)候，通過(guò)觀測(cè)壩軸線實(shí)際位移，可知本工程符合安全標(biāo)準(zhǔn)。

[1]王輝，閆炳輝，王俊，等.水利工程中的大壩除險(xiǎn)加固技術(shù)的探討[J].建材發(fā)展導(dǎo)向，2013（4）：342～343.

[2]國(guó)桂梅.水庫(kù)大壩加固技術(shù)及防滲對(duì)策[J].吉林農(nóng)業(yè)，2015（9）：81.

[3]陳金龍.淺談中小型水庫(kù)的大壩加固技術(shù)[J].科技創(chuàng)業(yè)家，2013（2）：36.

[4]宋揚(yáng)，趙吉峰.基于滲流安全的大壩加固工程施工技術(shù)要點(diǎn)探究[J].水利建設(shè)與管理，2014，34（9）：19～21.

[5]孫永文.水利工程大壩加固施工技術(shù)實(shí)踐[J].科技傳播，2011（19）：153～154.

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1673-0038（2015）44-0255-02

2015-10-19

鄒海波（1991-），男，廣東惠州人，施工員，大專(zhuān)，從事水利施工管理工作。