摘要:文章主要是對(duì)實(shí)際工程實(shí)例進(jìn)行分析,分析了水庫(kù)常見的各種滲透現(xiàn)象,闡述了滲漏成因。并重點(diǎn)介紹了病險(xiǎn)水庫(kù)的處理措施和方法,以保證工程質(zhì)量。
關(guān)鍵詞:水利工程;水庫(kù)滲透;帷幕灌漿
一、帷幕灌漿技術(shù)概述
帷幕灌漿施工技術(shù)是目前水庫(kù)工程中最為常見的一種施工技術(shù)方法和手段,是在施工的過程中以巖石、沙礫作為主要的基礎(chǔ),用深孔灌漿的方法來構(gòu)建一道連續(xù)防滲墻結(jié)構(gòu),從而保證工程整體的質(zhì)量和滲透性。一般情況下,在水庫(kù)工程施工中,帷幕灌漿技術(shù)在應(yīng)用中是對(duì)其帷幕頂部與混凝土閘底板進(jìn)行全面、緊密的連接,而其底部則深入到相對(duì)于不滲水的巖層之中,從而阻止或者減少水庫(kù)工程中地基滲水現(xiàn)象,進(jìn)而保障了水庫(kù)壩體結(jié)構(gòu)的整體性和使用安全。自二十世紀(jì)以來,帷幕灌漿技術(shù)一直都是水工建筑工程項(xiàng)目中最為常見的防滲處理技術(shù)和病險(xiǎn)工程加固手段,其施工對(duì)于保證整個(gè)建筑工程整體性、施工質(zhì)量以及運(yùn)行安全有著重要的作用。
二、實(shí)例分析
2.1 工程概況
某水庫(kù)地處亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)域,在選址的應(yīng)用中其基于面積高,在上個(gè)實(shí)際由于我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)的不斷興起而興建投入,主要是用來對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供有力的灌溉基礎(chǔ),更是兼顧防洪、養(yǎng)殖的綜合小型水庫(kù)因素。水庫(kù)是解決當(dāng)前城市居民供水問題的主要方式和方法,在當(dāng)前的社會(huì)生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)種植中都不容忽視,隨著當(dāng)前社會(huì)的不斷發(fā)展,使得在當(dāng)前的水庫(kù)建設(shè)和施工中對(duì)施工質(zhì)量要求日益提高。除險(xiǎn)加固技術(shù)作為當(dāng)前水利工程施工中的主要手段,是水利工程質(zhì)量確保的前提,更是小型水庫(kù)在施工中主壩質(zhì)量能夠得到控制基礎(chǔ)。在水庫(kù)施工中,該水庫(kù)總庫(kù)容280萬m3,設(shè)計(jì)灌溉面積0.45萬畝,而且在施工中是通過主壩、副壩和溢洪道及其防水設(shè)施相應(yīng)組成,其在施工的時(shí)候主壩的高度為327m,壩高15m,壩頂?shù)拈L(zhǎng)度和寬度為3m,其中是采用草皮護(hù)坡為主要的護(hù)坡施工依據(jù)。
2.2 主壩滲漏情況及原因分析
2.2.1 滲漏部位
一般來說,在水庫(kù)工程施工的過程中,其出現(xiàn)滲流的現(xiàn)象多種多樣,也是由各種不同的因素影響出現(xiàn)的,這種問題的出現(xiàn)在應(yīng)用的過程中極容易受到土壩壩體結(jié)構(gòu)的影響而出現(xiàn)滲透,進(jìn)而造成了水庫(kù)容量減少和水流的浪費(fèi)。一般來說,在目前的水庫(kù)工程項(xiàng)目中,常見的滲透問題主要有三種:其一是由于壩體結(jié)構(gòu)地基施工的不夠科學(xué),造成了地基與天然地基存在著一定的縫隙,給水流的流動(dòng)提供了通道;第二是由于壩體結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量存在著質(zhì)量問題,從而造成了工程質(zhì)量隱患;第三是在施工中,對(duì)于土體結(jié)構(gòu)和土質(zhì)情況認(rèn)識(shí)不足,使得壩體在施工中存在著嚴(yán)重的通道。
2.2.2 滲漏成因
滑動(dòng)力與抗滑力取決于庫(kù)水和雨水入滲、施工方法、施工速度、地震等外部條件所引起的壩體或壩基內(nèi)孔隙水壓力及筑壩土料的性質(zhì),包括與孔隙水壓力有關(guān)的抗剪強(qiáng)度。為此,必須進(jìn)行滑坡勘探、土工試驗(yàn)及觀測(cè)工作,從而確定滑坡的性質(zhì)及其主要原因,并定出滑坡加固設(shè)計(jì),以便進(jìn)行滑坡加固的施工與質(zhì)量檢查。
2.3 主壩防滲加固設(shè)計(jì)
水庫(kù)滲流問題一直以來都是人們探索的重點(diǎn),隨著社會(huì)的不斷發(fā)展,大壩安全構(gòu)成逐步提高,在當(dāng)前的水庫(kù)水利工程中,滲透問題已成為影響水庫(kù)使用質(zhì)量和形成隱患的關(guān)鍵形式,因此在加固設(shè)計(jì)中包括對(duì)主壩和副壩的防滲加固技術(shù)和培厚技術(shù),同時(shí)要針對(duì)溢洪道中存在的各種問題進(jìn)行及時(shí)的維修。
2.3.1 帷幕灌漿防滲設(shè)計(jì)
由于受到地質(zhì)勘察因素的影響,在大壩滲漏部位存在著諸多的影響和制約因素,更是人工填土與沖洪積粘土以及殘破移粘土中存在著諸多的解除帶,是形成壩體填上層影響因素的關(guān)鍵。壩下伏的基巖表層由于在左部壩基存在破碎帶,形成集中滲透情況,而且由于基層的滲透性較強(qiáng),存在著諸多的隱患。根據(jù)實(shí)際情況,選擇帷幕灌漿這一常規(guī)方法是可行的,帷幕灌漿施工易行,節(jié)省投資,效果顯著。
2.3.2 灌漿方法及技術(shù)要求
。1)帷幕灌漿鉆管程序:a 采用分期逐步加密法,每排孔灌漿分3次序孔進(jìn)行,先灌上游排,后灌下游排;b 灌漿造孔采用100 型鉆機(jī)垂直造孔,孔徑1l0mm。設(shè)計(jì)孔深允許偏斜度≤0.2m。
(2)沖洗孔:用壓力水沖洗,沖洗孔的壓力取80%灌漿壓力,取3kg/cm2。沖洗孔待回水變清時(shí),再持續(xù)30min 結(jié)束。
。3)壓水試驗(yàn):洗孔結(jié)束時(shí),進(jìn)行壓水試驗(yàn)。壓水試驗(yàn)用灌漿設(shè)備在灌漿前進(jìn)行,試驗(yàn)壓力P=3kg/cm2,當(dāng)吸水率≤1.5L/min・m 時(shí),可不必灌漿,大于1.5L/min 時(shí),則要進(jìn)行灌漿處理。
。4)灌漿施工:①灌漿采用自下而上分段的方法。當(dāng)遇到嚴(yán)重塌孔、溶洞、斷層嚴(yán)重漏水帶等應(yīng)及時(shí)優(yōu)先灌注,即亦可以從上到下進(jìn)行;②壓力根據(jù)規(guī)范和試驗(yàn)取值:帷幕灌漿壓力為0.2~0.4MPa,充填灌漿壓力為0.05~0.1MPa,同填灌漿壓力不超過0.05MPa。在施工中可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整。
2.4 主壩防滲加固效果
大壩防滲加固方案合理,沒有發(fā)生重大設(shè)計(jì)變更。從工程質(zhì)量檢查孔壓水試驗(yàn)成果看,帷幕灌漿達(dá)到設(shè)計(jì)要求;從分部工程質(zhì)量評(píng)定來看,大壩灌漿單位工程質(zhì)量達(dá)到優(yōu)良等級(jí)。水庫(kù)主壩防滲加固灌漿分部工程完建運(yùn)行效果明顯,壩體及基礎(chǔ)基本形成了一道連續(xù)完整的帷幕,基本解決了壩基和壩體的防滲問題,原主副壩外坡16個(gè)滲漏點(diǎn)和管涌全部斷流,水田沼澤現(xiàn)象消失。
2.5 結(jié)論和建議
帷幕灌漿技術(shù)在當(dāng)前的水庫(kù)工程地基處理中是常用的防滲方法,是水庫(kù)主壩在施工中通過周密的計(jì)劃和設(shè)計(jì)進(jìn)行施工,這樣能夠取得合理的防滲效果要求,更是在大壩壩體的應(yīng)用中形成完整連續(xù)的防滲幕墻體,使得壩體結(jié)構(gòu)得到良好的加強(qiáng),并且能夠有效的控制各種安全隱患。在帷幕灌漿技術(shù)除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)中,要通過合理的觀測(cè),增設(shè)自計(jì)水位及雨量觀測(cè)器,以便準(zhǔn)確了解水庫(kù)雨情、水情、工情,系統(tǒng)了解在各種因素作用下的滲流及變化,為施工控制及安全運(yùn)用提供依據(jù)。
結(jié)束語
綜上所述,水庫(kù)自古以來在人類社會(huì)發(fā)展中發(fā)揮著重要作用,尤其是在當(dāng)前社會(huì)中,水庫(kù)的作用更是與日俱增,已成為為人類生活用水、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水和消防用水提供充足水源的關(guān)鍵,同時(shí)其在社會(huì)發(fā)展方面也發(fā)揮著舉足輕重的作用。在帷幕灌漿技術(shù)除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)中,要通過合理的觀測(cè),增設(shè)自計(jì)水位及雨量觀測(cè)器,以便準(zhǔn)確了解水庫(kù)雨情、水情、工情,系統(tǒng)了解在各種因素作用下的滲流及變化,為施工控制及安全運(yùn)用提供依據(jù)。
關(guān)鍵詞:水利工程;水庫(kù)滲透;帷幕灌漿
一、帷幕灌漿技術(shù)概述
帷幕灌漿施工技術(shù)是目前水庫(kù)工程中最為常見的一種施工技術(shù)方法和手段,是在施工的過程中以巖石、沙礫作為主要的基礎(chǔ),用深孔灌漿的方法來構(gòu)建一道連續(xù)防滲墻結(jié)構(gòu),從而保證工程整體的質(zhì)量和滲透性。一般情況下,在水庫(kù)工程施工中,帷幕灌漿技術(shù)在應(yīng)用中是對(duì)其帷幕頂部與混凝土閘底板進(jìn)行全面、緊密的連接,而其底部則深入到相對(duì)于不滲水的巖層之中,從而阻止或者減少水庫(kù)工程中地基滲水現(xiàn)象,進(jìn)而保障了水庫(kù)壩體結(jié)構(gòu)的整體性和使用安全。自二十世紀(jì)以來,帷幕灌漿技術(shù)一直都是水工建筑工程項(xiàng)目中最為常見的防滲處理技術(shù)和病險(xiǎn)工程加固手段,其施工對(duì)于保證整個(gè)建筑工程整體性、施工質(zhì)量以及運(yùn)行安全有著重要的作用。
二、實(shí)例分析
2.1 工程概況
某水庫(kù)地處亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)域,在選址的應(yīng)用中其基于面積高,在上個(gè)實(shí)際由于我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)的不斷興起而興建投入,主要是用來對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供有力的灌溉基礎(chǔ),更是兼顧防洪、養(yǎng)殖的綜合小型水庫(kù)因素。水庫(kù)是解決當(dāng)前城市居民供水問題的主要方式和方法,在當(dāng)前的社會(huì)生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)種植中都不容忽視,隨著當(dāng)前社會(huì)的不斷發(fā)展,使得在當(dāng)前的水庫(kù)建設(shè)和施工中對(duì)施工質(zhì)量要求日益提高。除險(xiǎn)加固技術(shù)作為當(dāng)前水利工程施工中的主要手段,是水利工程質(zhì)量確保的前提,更是小型水庫(kù)在施工中主壩質(zhì)量能夠得到控制基礎(chǔ)。在水庫(kù)施工中,該水庫(kù)總庫(kù)容280萬m3,設(shè)計(jì)灌溉面積0.45萬畝,而且在施工中是通過主壩、副壩和溢洪道及其防水設(shè)施相應(yīng)組成,其在施工的時(shí)候主壩的高度為327m,壩高15m,壩頂?shù)拈L(zhǎng)度和寬度為3m,其中是采用草皮護(hù)坡為主要的護(hù)坡施工依據(jù)。
2.2 主壩滲漏情況及原因分析
2.2.1 滲漏部位
一般來說,在水庫(kù)工程施工的過程中,其出現(xiàn)滲流的現(xiàn)象多種多樣,也是由各種不同的因素影響出現(xiàn)的,這種問題的出現(xiàn)在應(yīng)用的過程中極容易受到土壩壩體結(jié)構(gòu)的影響而出現(xiàn)滲透,進(jìn)而造成了水庫(kù)容量減少和水流的浪費(fèi)。一般來說,在目前的水庫(kù)工程項(xiàng)目中,常見的滲透問題主要有三種:其一是由于壩體結(jié)構(gòu)地基施工的不夠科學(xué),造成了地基與天然地基存在著一定的縫隙,給水流的流動(dòng)提供了通道;第二是由于壩體結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量存在著質(zhì)量問題,從而造成了工程質(zhì)量隱患;第三是在施工中,對(duì)于土體結(jié)構(gòu)和土質(zhì)情況認(rèn)識(shí)不足,使得壩體在施工中存在著嚴(yán)重的通道。
2.2.2 滲漏成因
滑動(dòng)力與抗滑力取決于庫(kù)水和雨水入滲、施工方法、施工速度、地震等外部條件所引起的壩體或壩基內(nèi)孔隙水壓力及筑壩土料的性質(zhì),包括與孔隙水壓力有關(guān)的抗剪強(qiáng)度。為此,必須進(jìn)行滑坡勘探、土工試驗(yàn)及觀測(cè)工作,從而確定滑坡的性質(zhì)及其主要原因,并定出滑坡加固設(shè)計(jì),以便進(jìn)行滑坡加固的施工與質(zhì)量檢查。
2.3 主壩防滲加固設(shè)計(jì)
水庫(kù)滲流問題一直以來都是人們探索的重點(diǎn),隨著社會(huì)的不斷發(fā)展,大壩安全構(gòu)成逐步提高,在當(dāng)前的水庫(kù)水利工程中,滲透問題已成為影響水庫(kù)使用質(zhì)量和形成隱患的關(guān)鍵形式,因此在加固設(shè)計(jì)中包括對(duì)主壩和副壩的防滲加固技術(shù)和培厚技術(shù),同時(shí)要針對(duì)溢洪道中存在的各種問題進(jìn)行及時(shí)的維修。
2.3.1 帷幕灌漿防滲設(shè)計(jì)
由于受到地質(zhì)勘察因素的影響,在大壩滲漏部位存在著諸多的影響和制約因素,更是人工填土與沖洪積粘土以及殘破移粘土中存在著諸多的解除帶,是形成壩體填上層影響因素的關(guān)鍵。壩下伏的基巖表層由于在左部壩基存在破碎帶,形成集中滲透情況,而且由于基層的滲透性較強(qiáng),存在著諸多的隱患。根據(jù)實(shí)際情況,選擇帷幕灌漿這一常規(guī)方法是可行的,帷幕灌漿施工易行,節(jié)省投資,效果顯著。
2.3.2 灌漿方法及技術(shù)要求
。1)帷幕灌漿鉆管程序:a 采用分期逐步加密法,每排孔灌漿分3次序孔進(jìn)行,先灌上游排,后灌下游排;b 灌漿造孔采用100 型鉆機(jī)垂直造孔,孔徑1l0mm。設(shè)計(jì)孔深允許偏斜度≤0.2m。
(2)沖洗孔:用壓力水沖洗,沖洗孔的壓力取80%灌漿壓力,取3kg/cm2。沖洗孔待回水變清時(shí),再持續(xù)30min 結(jié)束。
。3)壓水試驗(yàn):洗孔結(jié)束時(shí),進(jìn)行壓水試驗(yàn)。壓水試驗(yàn)用灌漿設(shè)備在灌漿前進(jìn)行,試驗(yàn)壓力P=3kg/cm2,當(dāng)吸水率≤1.5L/min・m 時(shí),可不必灌漿,大于1.5L/min 時(shí),則要進(jìn)行灌漿處理。
。4)灌漿施工:①灌漿采用自下而上分段的方法。當(dāng)遇到嚴(yán)重塌孔、溶洞、斷層嚴(yán)重漏水帶等應(yīng)及時(shí)優(yōu)先灌注,即亦可以從上到下進(jìn)行;②壓力根據(jù)規(guī)范和試驗(yàn)取值:帷幕灌漿壓力為0.2~0.4MPa,充填灌漿壓力為0.05~0.1MPa,同填灌漿壓力不超過0.05MPa。在施工中可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整。
2.4 主壩防滲加固效果
大壩防滲加固方案合理,沒有發(fā)生重大設(shè)計(jì)變更。從工程質(zhì)量檢查孔壓水試驗(yàn)成果看,帷幕灌漿達(dá)到設(shè)計(jì)要求;從分部工程質(zhì)量評(píng)定來看,大壩灌漿單位工程質(zhì)量達(dá)到優(yōu)良等級(jí)。水庫(kù)主壩防滲加固灌漿分部工程完建運(yùn)行效果明顯,壩體及基礎(chǔ)基本形成了一道連續(xù)完整的帷幕,基本解決了壩基和壩體的防滲問題,原主副壩外坡16個(gè)滲漏點(diǎn)和管涌全部斷流,水田沼澤現(xiàn)象消失。
2.5 結(jié)論和建議
帷幕灌漿技術(shù)在當(dāng)前的水庫(kù)工程地基處理中是常用的防滲方法,是水庫(kù)主壩在施工中通過周密的計(jì)劃和設(shè)計(jì)進(jìn)行施工,這樣能夠取得合理的防滲效果要求,更是在大壩壩體的應(yīng)用中形成完整連續(xù)的防滲幕墻體,使得壩體結(jié)構(gòu)得到良好的加強(qiáng),并且能夠有效的控制各種安全隱患。在帷幕灌漿技術(shù)除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)中,要通過合理的觀測(cè),增設(shè)自計(jì)水位及雨量觀測(cè)器,以便準(zhǔn)確了解水庫(kù)雨情、水情、工情,系統(tǒng)了解在各種因素作用下的滲流及變化,為施工控制及安全運(yùn)用提供依據(jù)。
結(jié)束語
綜上所述,水庫(kù)自古以來在人類社會(huì)發(fā)展中發(fā)揮著重要作用,尤其是在當(dāng)前社會(huì)中,水庫(kù)的作用更是與日俱增,已成為為人類生活用水、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水和消防用水提供充足水源的關(guān)鍵,同時(shí)其在社會(huì)發(fā)展方面也發(fā)揮著舉足輕重的作用。在帷幕灌漿技術(shù)除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)中,要通過合理的觀測(cè),增設(shè)自計(jì)水位及雨量觀測(cè)器,以便準(zhǔn)確了解水庫(kù)雨情、水情、工情,系統(tǒng)了解在各種因素作用下的滲流及變化,為施工控制及安全運(yùn)用提供依據(jù)。