試論水利工程中大壩加固的施工技術(shù)

何菲菲

(遼寧省湯河水庫(kù)管理局，遼寧 遼陽(yáng) 111000)

?

試論水利工程中大壩加固的施工技術(shù)

何菲菲

(遼寧省湯河水庫(kù)管理局，遼寧 遼陽(yáng) 111000)

大壩部分是水利工程的重要組成之一，大壩功能效果對(duì)水利工程整體功能效果有著很重要的作用。國(guó)內(nèi)部分地區(qū)水利工程由于建設(shè)過(guò)程中技術(shù)應(yīng)用不當(dāng)?shù)确矫娴脑?，使得其出現(xiàn)了裂縫之類的嚴(yán)重現(xiàn)象，為了改善這些現(xiàn)狀，就需要采取加固施工技術(shù)。文章針對(duì)湯河水利工程的施工導(dǎo)疏進(jìn)行探討，并深入講解了水利工程中大壩加固的施工技術(shù)。

水利工程；大壩加固；施工技術(shù)；施工導(dǎo)流；帷幕灌漿；截滲墻

1 工程概況

湯河水庫(kù)位于遼陽(yáng)東南山區(qū)，其水庫(kù)是以防洪和供水為主，同時(shí)兼顧灌溉、發(fā)電、養(yǎng)魚(yú)等綜合利用的大型水利樞紐工程，水庫(kù)在千山山脈西坡，屬遼東低山丘陵與遼河平原的過(guò)渡地帶，水庫(kù)總庫(kù)容7.23億m3，其中防洪庫(kù)容3.58億m3，興利庫(kù)容3.7億m3。水庫(kù)多年調(diào)節(jié)水量2.46億m3，壩址以上集水面積1228km2。樞紐工程由大壩、溢洪道、輸水洞、水電站、引水建筑物5部分組成。大壩為黏土斜墻砂殼壩，最大壩高48.5m，壩長(zhǎng)455m，壩頂寬6m。溢洪道為開(kāi)敞式，堰頂凈寬22m，最大泄洪流量2713m3/s。輸水洞為圓形有壓隧洞，洞徑，4.5m，長(zhǎng)211.1m，最大過(guò)流量282m3/s。對(duì)其地質(zhì)資料進(jìn)行分析可以得知壩基或者是基肩這兩部分所處的露出地面的部分屬于強(qiáng)風(fēng)化片麻巖，巖體的裂隙發(fā)育程度較高，具有較強(qiáng)的透水性，且清基工作不夠徹底，此外還存在裂隙性滲漏方面的問(wèn)題。

2 主要任務(wù)

此次大壩工程是針對(duì)當(dāng)前水庫(kù)樞紐工程中存在的一些缺陷而加以維護(hù)與改善，同時(shí)也能夠進(jìn)一步緩解往年常常出現(xiàn)的險(xiǎn)情，這此工程的主要任務(wù)包含了兩個(gè)方面，第一個(gè)方面是關(guān)于壩基與壩體的加固，即利用帷幕灌漿技術(shù)將原本的心墻接高，并對(duì)下游部分的反濾壩進(jìn)行維護(hù)與翻修，同時(shí)對(duì)上游施行塊石護(hù)坡的方式[1]。第二個(gè)任務(wù)則是關(guān)于完建溢洪道的方面，對(duì)大壩堰體段底板實(shí)施混凝土護(hù)砌的辦法，而且對(duì)邊墻部分也一樣施行混凝土護(hù)砌的處理技術(shù)，利用漿砌石護(hù)的方式來(lái)將堰體與泄槽段連接部位的邊墻進(jìn)行加固。

3 施工導(dǎo)流

根據(jù)湯河水利樞紐工程的具體實(shí)際情況，此次施工導(dǎo)流前，需要科學(xué)合理的利用現(xiàn)有的輸水管將水庫(kù)中的水導(dǎo)出，而大壩上游位置修建立塊石護(hù)坡下部時(shí)，同樣也需要借助輸水管來(lái)進(jìn)行引流工作。當(dāng)在輸水管進(jìn)口的位置以及柱式塔部位施工時(shí)，應(yīng)當(dāng)修建圍堰把水擋住[2]。到了進(jìn)口段以及柱式塔施工結(jié)束后，就可以把圍堰拆除掉，選擇用大壩的工作閘門把門攔住。從本次大壩工程施工的過(guò)程來(lái)看，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)取材，利用土袋來(lái)修建圍堰，大大地降低了施工成本，使圍堰的設(shè)計(jì)要滿足相關(guān)要求。

在圍堰布置方面，其布置要遵循“建筑物四周最低≥1m寬度的作業(yè)面”這項(xiàng)原則。≥1m寬度的作業(yè)面是不包括支撐站位的，并且圍堰是由編織袋黏性土料堆砌形成的，兩m的頂寬，1∶2比例的內(nèi)外邊坡比。從而根據(jù)這個(gè)數(shù)據(jù)可以大概確定出圍堰頂面的總長(zhǎng)度約為50m，而堰高的最大值則是3.56m。

在圍堰施工，通常情況多是選用了進(jìn)占法，即安排5t自卸汽車施工裝備分別從兩側(cè)的修戧臺(tái)出發(fā)，逐漸向著中間靠攏，而在圍堰的建造中，則利用了10t履帶式推土機(jī)來(lái)進(jìn)行碾壓。

4 加固處理技術(shù)

4.1 利用帷幕灌漿技術(shù)來(lái)對(duì)壩體進(jìn)行施工

大壩部位常常出現(xiàn)的問(wèn)題是水滲漏，需要利用有效的措施來(lái)對(duì)壩體進(jìn)行加固，以避免滲漏現(xiàn)象的出現(xiàn)。一般說(shuō)來(lái)，導(dǎo)致滲漏問(wèn)題的最大可能是由于在大壩修建的過(guò)程中對(duì)于壩體的壓實(shí)工作不符合相關(guān)的要求。而帷幕灌漿技術(shù)是解決滲漏現(xiàn)象的重要措施，因此對(duì)大壩進(jìn)行加固施工需要對(duì)壩體帷幕灌漿。施工人員在進(jìn)行灌漿時(shí)，需要遵循“稀漿開(kāi)路、濃漿灌注”的基本施工準(zhǔn)則，要保證漿量達(dá)到相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，且在鉆孔時(shí)要盡可能地選用高壓水沖鉆機(jī)來(lái)進(jìn)行操作。帷幕灌漿采用孔口封閉、孔內(nèi)循環(huán)的方式進(jìn)行灌漿作業(yè)，灌漿作業(yè)時(shí)先對(duì)混凝土蓋板與基巖基礎(chǔ)部位的灌漿段做施工，之后再鑲鑄孔口管。在灌漿完成之后，技術(shù)人員要保證大壩的壓實(shí)程度符合規(guī)定，這樣才能避免孔壁塌落情況的出現(xiàn)。此外，在進(jìn)行灌漿操作時(shí)，應(yīng)當(dāng)遵循由上而下的順序，以防止出現(xiàn)冒漿、串漿等情況[3]。

根據(jù)此次工程的實(shí)際情況，施工人員按照“少灌多復(fù)”的基本原則使用定量灌注的方式進(jìn)行，而且一定不要出現(xiàn)灌到不吃漿的現(xiàn)象。一般在灌注之前需要測(cè)量孔深，除此之外，還要對(duì)壓力實(shí)施有效控制，必須嚴(yán)格遵守相關(guān)的規(guī)定來(lái)開(kāi)展灌漿工作。一般說(shuō)來(lái)應(yīng)當(dāng)先利用小孔口壓力灌漿，直到不能灌入為止，再提供灌漿壓力。

灌漿期間相關(guān)施工人員應(yīng)該觀測(cè)施工效果，并且由專業(yè)人員負(fù)責(zé)檢測(cè)表面是否出現(xiàn)變形、是否出現(xiàn)裂縫等不良現(xiàn)象，從而能夠隨時(shí)應(yīng)對(duì)突發(fā)情況。在對(duì)帷幕灌漿進(jìn)行觀測(cè)時(shí)，一般可以從橫向與豎向這2個(gè)方面來(lái)進(jìn)行，觀測(cè)的時(shí)間要從實(shí)際情況出發(fā)，灌漿期間每天需要≥2次的觀測(cè)次數(shù)，若在沒(méi)有進(jìn)行灌漿的時(shí)候，就可以5d之內(nèi)觀測(cè)一次。

橫向水平位移施工控制。在開(kāi)展灌漿工作時(shí)，大壩的上下游的位置的壩肩其橫向水平位移通常情況需要控制在3cm內(nèi)。對(duì)于其復(fù)灌次數(shù)方面的相關(guān)規(guī)定：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ序孔依次被設(shè)定成8-10次、 5-6次，保證≥5次。中間間隔的時(shí)間需要根據(jù)灌入壩體裂縫中漿體的固結(jié)程度來(lái)加以判斷，待上次所灌注的泥漿基本成型凝固之后，再開(kāi)展復(fù)灌工作，兩次之間的間隔≥5d。

4.2 壩基帷幕灌漿施工

在開(kāi)展相關(guān)工作時(shí)，往往采用帷幕灌漿的方式來(lái)提高大壩的防滲漏程度，施工的首要步驟是確定灌漿深度，再判斷其長(zhǎng)度以及孔距。第二步要對(duì)壩基地質(zhì)的情況進(jìn)行勘測(cè)與分析，以便確定工程壩基加固的合適方式。壩肩采用與壩基相對(duì)應(yīng)的方式，保持孔距為2m。通常而言，選用水泥的品種需要相關(guān)人員根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行確定。

4.3 上游與下游兩處的護(hù)坡施工

針對(duì)上游，大壩護(hù)坡的施工則是將其原壩面整平后，選擇用砂石鋪設(shè)在上面起到墊層的作用，下一步就用干砌塊石護(hù)坡。針對(duì)下游的護(hù)坡施工，則是將其修整其壩面，然后選擇使用人工進(jìn)行挖土操作，再把草皮搬運(yùn)至此，并栽植好。

4.4 截滲墻技術(shù)的應(yīng)用

截滲墻技術(shù)是加固壩體和降低大壩浸潤(rùn)線出逸點(diǎn)的基礎(chǔ)，也是保障大壩安全的重要技術(shù)措施。通常來(lái)說(shuō)，截滲墻技術(shù)主要就是進(jìn)行臨河截滲。截滲墻技術(shù)一般分為水泥土截滲墻和混凝土截滲墻。其中水泥土截滲墻技術(shù)往往在造價(jià)和技術(shù)要求上臂混凝土截滲墻技術(shù)低一些。

5 結(jié) 語(yǔ)

本文以湯河水利工程的大壩加固施工技術(shù)作了探討，與南方地區(qū)相比較而言，北方對(duì)水利工程方面的依賴程度更深，使用頻率也就遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于南方地區(qū)的使用頻率。而且水利工程的使用年限過(guò)長(zhǎng)的話，極有可能致使其壩體出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象，從而也就引發(fā)壩體滲漏的后果。而且大壩的壩基、壩肩這兩處所在地都是出現(xiàn)透水性問(wèn)題比較嚴(yán)重的地方。因此，基本上都是選擇確定選用帷幕灌漿技術(shù)進(jìn)行作業(yè)。

[1]劉紅偉.談北方地區(qū)水利工程中大壩加固的施工技術(shù)[J].黑龍江科技信息,2015(17):186.

[2]陳小瓊,馬海燕.水利工程中大壩加固的施工技術(shù)[J].內(nèi)蒙古水利,2013(02):117-118.

[3]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(09):19-21.

1007-7596(2017)03-0104-02

2017-02-27

何菲菲(1982-)，女，遼寧遼陽(yáng)人，工程師，從事水庫(kù)管理工作。

TV

B