1引言
大壩是修建在河道上面然后用來控制水流的建筑物,是水利工程建設施工中不可缺少的內(nèi)容。水利工程大壩加固施工技術最常用的技術是填充灌漿技術和帷幕灌漿技術。其中填充灌漿技術主要是通過解決大壩的滲透問題,從而提升大壩的穩(wěn)定性和堅固性。在對大壩進行填充灌漿時,施工人員一定要注意對灌漿量和壓力的控制,并對大壩的灌漿效果進行觀測,這樣了以保證及時發(fā)現(xiàn)及時進行解決,從而提高大壩的施工效率;帷幕灌漿技術主要是通過施工提高大壩的防滲效果,從而能夠保證大壩的安全。此外,還需要對大壩的上、下游邊坡進行施工,這樣可以防止邊坡出現(xiàn)滑坡現(xiàn)象,從而保證水利工程的安全運行,在對上、下游邊坡進行施工時,要根據(jù)水利工程的實際施工情況和施工環(huán)境選擇合適的護坡方式。本文通過以某一水利工程為例,對水利工程中的大壩加固技術進行探討和分析,以供參考。
2工程概況
本工程是一座以灌溉為主的,并同時用來水產(chǎn)養(yǎng)殖和防洪的綜合開發(fā)利用的小型水利樞紐工程。該水庫樞紐工程的組成部分主要包括灌溉輸水管、溢洪道和大壩等三方面。通過對該水利工程的地質(zhì)資料分析,可以看出該工程的壩基和壩肩的出露地層是強風化片麻巖,并且大壩的清基不徹底,其巖體屬于裂縫發(fā)育,容易發(fā)生透水,存在裂隙性滲漏問題。大壩的左右壩肩所在處強風化層巖體結(jié)構(gòu)較為破碎,具有中等透水的特性,并且處于淺層部位的裂隙存在較為嚴重的繞壩滲漏問題。大壩心墻的填充材料的含水率為19.5%,大壩的填土含水率不符合規(guī)范的要求,并且由于大壩心墻的填充材料碾壓不充分,導致其填料的壓實度不能達到標準要求。
3施工內(nèi)容
根據(jù)該工程的工程概況可以分析得出,本次水利工程的主要施工內(nèi)容是:首先對大壩的壩體和壩基進行灌漿加固處理,并同時對大壩的心墻進行接高施工處理;然后對大壩的上游分別運用塊石護坡技術進行邊坡處理和下游進行反濾壩局部翻修;最后要對溢洪道做好完建工作,并對邊墻及堰體段底板進行混凝土護砌,還要對堰體連接段邊墻和泄槽段選用以及在進水渠部位以及漿砌石護砌開挖漿砌石護坡的方式進行處理。
4施工技術
4.1施工導流
通過對本工程的實際情況和施工環(huán)境進行分析,該工程在施工前可以借助原有輸水管進行施工導流,進而將水庫的水放空,然后在進行修建大壩上游的塊石護坡下部時,可以再次運用輸水管進行導流。在進行柱式塔和輸水管進口段進行施工時,可以通過施工圍堰進行擋水,然后在其施工完成后,就可以將施工圍堰進行拆除,然后再通過工作閘門來擋水。本工程可以按照施工簡便快速、運行安全可靠的原則進行施工,即在施工時可以就地取材,選用土袋圍堰的方式設計施工圍堰,并保證施工圍堰不能超過水圍堰的高度。即土袋圍堰要布置在建筑物附近并且寬度為1m以上的作業(yè)面內(nèi),并且大壩的頂寬為2m,內(nèi)外邊坡比為1:2,并以此為根據(jù)確定圍堰頂面長度以及堰高最大值,分別為50m進而3.56m。在進行圍堰施工時,采取進占的方法進行施工,即讓自重為5t的自卸汽車分別從大壩岸的兩邊開始并慢慢向中間靠近然后最終合攏的施工方法,然后在用自重為10t的履帶式推土機進行碾壓工作,然后用自重為5t的自卸汽車將廢棄的殘渣運出施工現(xiàn)場。
4.2大壩加固施工
本水利工程主要采用充填灌漿的技術手段對壩體進行加固處理。這樣可以通過填充灌漿技術,增強大壩的抗?jié)B能力,并且解決大壩壩體壓實不充分的問題。在進行充填灌漿施工時一定要嚴格遵循“稀漿開路、濃漿灌注、分序施灌、先疏后密、少灌多復、控制漿量”的原則進行灌漿施工。本工程主要是通過灌漿鉆孔的方式進行充填灌漿,且進行充填灌漿時應該選擇雙排,并且鉆孔間隔為2m,并同時在大壩心墻的軸線上設置主排孔,然后在大壩上游距離主排孔約為0.8m的位置設置副排孔。設置完畢后,然后開始進行充填灌漿施工,在進行施工時還應該注意以下幾個方面:
(1)由于本工程的壩體較為松軟并且裂縫較多,所以在進行充填灌漿鉆孔施工時,應該選擇150型號的鉆機進行鉆孔,這樣可以保證大壩上層土體更加的密實,孔壁更加的牢靠,最大程度的防止孔壁發(fā)生塌落事故。在進行灌注時,應該采取較大的壓力對深層位置的縫隙進行灌注施工,這樣可以防止出現(xiàn)串漿和冒漿現(xiàn)象的發(fā)生,在進行灌漿時可以按照“從上至下,分段灌漿”的原則進行灌漿,每段的長度約為5~10m,充填灌漿的孔較深時,要以基巖面為基準。
(2)在進行灌漿時,要注意控制灌漿量,可以采取選擇定量灌注的方法進行灌漿,嚴格按照“少灌多復”的原則進行灌漿。還應該按照鉆孔的孔深來確定需要灌漿的量,在進行鉆孔時,孔深應該在0.2~0.3m3之間。并且灌漿壓力應該小于孔口壓力的最大值。
(3)在進行灌漿時,要嚴格控制灌漿的壓力,嚴格按照對灌漿施工過程中的壓力進行的控制《土壩壩體灌漿技術規(guī)范》和相關的施工經(jīng)驗確定灌漿的壓力值然后進行灌漿施工注漿。灌漿機械管的上端部位的孔口壓力應該小于等于200kPa。在進行灌漿施工時應該先選擇小孔口壓力進行灌漿操作,然后孔口等到不吃漿的時候再緩慢增加孔口的灌漿壓力,并且增加的灌漿壓力值不能超過孔口壓力最大值。
(4)在進行施工時,要嚴格控制橫向水平方向的位移。在進行壩體灌漿的過程中,大壩頂部上游和下游的肩部位置的橫向水平方向上的位移應該小于3cm。并且灌漿的間隔時間應該按照灌入裂縫內(nèi)的漿體固結(jié)狀態(tài)為基礎,當上一次灌入裂縫內(nèi)的泥漿基本上固結(jié)之后,在進行下一次的灌漿。
(5)充填灌漿的觀測。為了保障大壩壩體的穩(wěn)定安全,提高灌漿的質(zhì)量,并且能夠及時對灌漿的效果進行衡量,應該在灌漿的過程中進行及時的觀測,從而能夠發(fā)現(xiàn)的問題及時解決,不斷完善灌漿的方法。在進行填充灌漿時,應該安排專業(yè)的人員進行灌漿觀測,這樣才能及時發(fā)現(xiàn)灌漿時出現(xiàn)的問題。此外,還要以根據(jù)觀測斷面,對觀測位移樁的水平位移進行觀測,觀測位移樁可以是混凝土樁也可以是木樁。觀測的頻率灌漿時期一般為一天2~4次,非灌漿時期為5d1次。在進行觀測時,要注意對該水利工程的資料進行研究和分析,并且在灌漿工作開始搶也要對其進行觀測額,并且觀測次數(shù)不能少于2次。
4.3對壩基進行的帷幕灌漿施工
為了提高大壩的防滲性能,從而保障大壩的安全穩(wěn)定運行,應該通過對大壩壩肩和壩基進行帷幕灌漿處理,這樣可以從根本上解決該水庫大壩壩肩和壩基透水性強的問題。在進行帷幕灌漿處理時應該注意以下幾個方面:(1)帷幕灌漿的深度。帷幕的底線按壩基q=10Lu進行控制。(2)帷幕灌漿孔距。根據(jù)壩基地質(zhì)特點,大壩壩基和壩肩進行單排帷幕灌漿處理,帷幕孔距為2m。(3)帷幕灌漿長度。大壩左、右壩肩帷幕長度參照規(guī)范規(guī)定為正常蓄水位與基巖透水率101u的交線,結(jié)合本工程實際,帷幕灌漿向左、右壩肩延伸10m。(4)灌漿壓力。采用自下而上的灌漿順序。(5)灌注材料。以水泥灌漿為主,為了確保灌漿質(zhì)量,要求使用42.5級普通硅酸鹽水泥,細度要求通過4900孔標準篩的篩余量小于2%。4.4溢洪道施工本工程項目的溢洪道施工主要包括對泄槽段,邊墻以及堰體底板、進水渠和消力池等方面的施工。溢洪道石方的開挖工作主要是通過采用挖掘機對泄槽段和消力池進行開挖,使其成型到位。然后選用原溢洪道棄料進行石渣回填,并運用蛙式打夯機或者羊角碾對石渣回填進行分層碾壓夯實。
5結(jié)束語
綜上所述,本文通過對某水庫樞紐工程大壩存在的主要問題及如何進行大壩加固進行了分析和研究,通過采取充填灌漿的施工技術提高了壩體的抗?jié)B性能,解決了大壩壩體壓實不充分、不密實的問題,并對大壩壩肩和壩基進行帷幕灌漿施工處理,從而對大壩進行了加固,使其更加的安全穩(wěn)定。本文通過對大壩的加固技術和方法進行分析和探討,為以后同類工程提供參考依據(jù)。
參考文獻
[1]楊星星.水利工程中大壩加固的施工技術[J].工業(yè)c,2016(2):185.
[2]任世強.大中型水庫大壩除險加固工程設計及施工技術分析[J].黑龍江水利科技,2014(8):181~182.
[3]覃海龍.大中型水庫大壩除險加固工程設計及施工技術[J].新建設:現(xiàn)代物業(yè)(上旬刊),2011(9):50~51.
[4]劉紅偉.談北方地區(qū)水利工程中大壩加固的施工技術[J].黑龍江科技信息,2015(17):11.
[5]代明潔,梁曉峰.水庫大壩防滲與加固工程處理技術探討[J].建筑工程技術與設計,2015(20):8~9.