摘 要:本文從前期問題、設(shè)計(jì)、過程和施工過程中需要注意的關(guān)鍵點(diǎn)這四個(gè)部分的論述,了解到劈裂灌漿法不但可以提升壩體的穩(wěn)定性,并且在防滲透方面的能力也是非常強(qiáng)大的。在壩體除險(xiǎn)加固工程中使用劈裂灌漿法,一方面提升了水庫壩體的穩(wěn)定性,還強(qiáng)化了壩體的防滲透能力。 
關(guān)鍵詞:劈裂和充填灌漿法;小型水庫大壩;加固除險(xiǎn) 
  引言:劈裂和充填灌漿法利用的是壩體應(yīng)力分布的規(guī)律,然后用一定的灌漿壓力,將壩體順著壩軸線方向開始劈裂,劈裂的同時(shí)向其中注入適量的泥漿,然后就會(huì)形成連續(xù)的防滲泥墻,泥墻完全堵塞了裂縫和切層,以此方式提升壩體的防滲能力和應(yīng)力能力。 
  1 小型水庫大壩加固除險(xiǎn)的前期施工勘察 
  只要是需要進(jìn)行灌漿處理的水庫壩面,一般都是受到壩面自身變形的影響和滲透穩(wěn)定性能被周圍環(huán)境破壞,水壩表面會(huì)會(huì)出現(xiàn)部分的裂痕、集中滲漏或者是浸潤線出逸點(diǎn)等。對于出現(xiàn)問題的危害程度大小和破壞的表面積,在進(jìn)行灌漿工程之前必須做好萬全的預(yù)算和考察工作。考察的內(nèi)容一般有水文地質(zhì)的情況、土壩壓實(shí)的程度、裂縫情況和滲漏情況、土壩土料的特性等。但是在調(diào)查水庫土壩的時(shí)候,還需要將山體和壩頭之間的塔觸和滲漏情況記錄在內(nèi),壩面有沒有雜質(zhì)和附著物,比如說迎水坡有沒有護(hù)砌,壩頂部位有沒有非常平整的道路等。 
  2 小型水庫大壩加固除險(xiǎn)的灌漿設(shè)計(jì) 
  本文針對國內(nèi)現(xiàn)階段的水庫壩體進(jìn)行分析,現(xiàn)階段設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)的時(shí)候,一般只要設(shè)計(jì)好漿液的位置和鉆孔位置即可,其余部分只要按照標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行就可以,相對來說比較簡單和粗糙。根據(jù)水壩建設(shè)的內(nèi)容和特點(diǎn),把灌漿設(shè)計(jì)的分為以下幾部分: 
  2.1灌漿類型的選用 
  依據(jù)現(xiàn)階段已經(jīng)結(jié)束的水庫壩體工程,劈裂灌漿法并不是適用于所有的除險(xiǎn)加固建設(shè),所以說需要根據(jù)現(xiàn)階段的調(diào)查情況,選擇合理的灌漿法非常重要。通過分析現(xiàn)階段國內(nèi)的水庫壩體設(shè)計(jì),我們將其分成兩種不同的情況:第一種,當(dāng)大壩頂部存在整體性的瀝青路面的時(shí)候,劈裂灌漿法沒有辦法將壩體劈裂,會(huì)形成帷幕,這個(gè)時(shí)候就需要本文提到的充填灌漿法加固。第二種,當(dāng)山體和壩體接觸的地方出現(xiàn)滲漏情況的時(shí)候,應(yīng)該先深度勘察現(xiàn)場情況,找準(zhǔn)滲透的特性和位置,依然利用充填灌漿法解決滲透問題。 
  2.2 鉆孔位置的設(shè)置 
  灌漿鉆孔的設(shè)置必須根據(jù)壩體內(nèi)部的隱患位置、應(yīng)力情況和特性確定,可分為岸坡段和河槽段。水庫土壩的直線部分就是河槽段,可以利用壩軸線設(shè)置單排的鉆孔,而岸坡段需要用梅花形布孔先灌漿,在后期工程中沿著壩軸線布設(shè)鉆孔,建造帷幕的連接,一般情況下這個(gè)點(diǎn)都會(huì)被設(shè)計(jì)師忽略。單孔灌漿的時(shí)間間隔一般不能低于5天,但是根據(jù)近幾年國家頒布的成文規(guī)定中知道,間隔時(shí)間主要依據(jù)是灌漿進(jìn)入到裂縫中形成固結(jié)狀態(tài)為準(zhǔn),固結(jié)情況可以根據(jù)現(xiàn)場情況適當(dāng)縮短。 
  2.3 灌漿壓力的設(shè)計(jì) 
  鉆孔起裂的壓力計(jì)算:Pb=?琢?滓3-?滓2+?滓t,公式中的?滓3是壩體鉆孔平面的小主應(yīng)力數(shù)值;?滓2則是大主應(yīng)力,也就是說說三相應(yīng)力狀態(tài)的第二個(gè)主應(yīng)力;?滓t表示的是土的單軸抗拉強(qiáng)度;?琢是圓孔應(yīng)力的集中系數(shù),數(shù)值范圍在2.25~2.5之間。針對鉆孔平面應(yīng)力變化的問題,?滓2=?滋(?滓1-?滓3),公式中的?滋代表的是柏松比,?滋=0.4;?滓1就是三向應(yīng)力狀態(tài)下的大主應(yīng)力。 
  2.4 漿液的選用 
  在壩體灌漿操作的時(shí)候,選擇合適的泥漿,也可以確保灌漿的質(zhì)量。因?yàn)椴煌|(zhì)量的泥漿能夠直接影響到泥漿的固結(jié)速度和形成帷幕之后的防滲透效果。所以說灌漿之前需要根據(jù)本地的土質(zhì)黏性制造不同稠度的泥漿,還可以在泥漿中加入適當(dāng)?shù)耐饧觿┻M(jìn)行物理力學(xué)方面的性能測試,確保泥漿的穩(wěn)定性能和可澆灌性,形成防滲透性強(qiáng)的漿體。 
  2.5 灌漿過程中水壩坡的穩(wěn)定性計(jì)算 
  在相關(guān)規(guī)定中明確指出,為了保證灌漿期間的壩坡安全性,必須對灌漿期間沿著壩軸線進(jìn)行全線劈開的最不利情況計(jì)算,計(jì)算壩體的穩(wěn)定性,F(xiàn)階段設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)的時(shí)候經(jīng)常會(huì)忽略這個(gè)問題,所以說在此提醒各位設(shè)計(jì)人員需要重視。當(dāng)穩(wěn)定系數(shù)≤1的時(shí)候,必須改良灌漿技術(shù),比如說可以增加泥漿的稠度、延長灌漿間隔的時(shí)間、選擇性能更好的漿液等。 
  3 小型水庫大壩加固除險(xiǎn)的灌漿施工 
 、巽@孔的位置應(yīng)該根據(jù)計(jì)算好的數(shù)值和規(guī)定內(nèi)容進(jìn)行設(shè)置,不能因?yàn)榕R時(shí)的情況隨意變換,隨意變換會(huì)導(dǎo)致劈裂效果,甚至是沒有辦法形成劈裂,達(dá)不到預(yù)期的效果。 
 、阢@孔深度的保證。鉆孔的深度必須比隱患的深度深3m左右。部分水庫壩體中會(huì)存在石塊,這個(gè)時(shí)候會(huì)影響鉆孔工作無法正常進(jìn)行,這個(gè)時(shí)候應(yīng)該及時(shí)分析問題原因,可以進(jìn)行換位鉆孔,但是必須保證鉆孔的深度。如果壩體是巖石的情況,沒有辦法進(jìn)行,必須第一時(shí)間告知設(shè)計(jì)人員,協(xié)商之后才可以繼續(xù)操作。 
  ③控制好漿液的質(zhì)量和漿液的稠度。利用最先進(jìn)的測量工具,最好是電子設(shè)備,可以時(shí)刻把握漿液的數(shù)量和稠度數(shù)據(jù),堅(jiān)決遏制一次性大量灌漿導(dǎo)致劈裂的長度和寬度無法閉合的情況。 
 、芸刂坪霉酀{工作時(shí)的壓力。灌漿壓力的大小直接影響到壩體的劈裂和安全性能。在計(jì)算的時(shí)候必須計(jì)算好壩體可以承受的最大壓力和最大灌漿壓力,利用精準(zhǔn)的壓力儀表器,結(jié)合逐步增加壓力的方式,提升灌漿的壓力,讓壩體慢慢劈裂,必須保證內(nèi)劈裂外不劈裂的原則強(qiáng)化控制。 
  ⑤做好認(rèn)真詳細(xì)的記錄。灌漿工作是一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)性的工程技術(shù),也屬于一種隱蔽性工程,所以說必須做好記錄并及時(shí)分析總結(jié),才可以更好的改良灌漿工藝,提升灌漿工作的效率,還可以客觀的反映出灌漿的質(zhì)量。 
  4 小型水庫大壩加固除險(xiǎn)的灌漿施工注意事項(xiàng) 
 、倭芽p的檢查工作。在灌漿工作進(jìn)行的時(shí)候,主要觀察新出現(xiàn)的列分位置和時(shí)間,還有就是不同樣裂縫的長度、寬度和方向等。并且對水庫壩面原有的裂縫,觀察裂縫的延展程度和延展方向等。 
  ②水庫壩面的巡查工作。在灌漿工程進(jìn)行的時(shí)候,需要設(shè)置一定的專業(yè)人員,利用對講機(jī)、眼睛搜查和采用簡單的工具對水庫壩面進(jìn)行巡查工作,主要是了解壩體表面的變化情況,防止意外事件的出現(xiàn)。 
 、蹓蚊媛∑鸷吞臋z查。認(rèn)真搜查壩面坍塌的程度位置和大小,利用隨身攜帶的紙幣工具描繪記錄下坍塌的深度和具體形狀。除了這一點(diǎn),還需要觀察坍塌內(nèi)部是否出現(xiàn)渾水或者是往外冒漿,如果出現(xiàn)這種情況,觀察其發(fā)展的情況和變化的態(tài)勢,所有的檢查結(jié)果全部記錄。 
 、苊皾{工作的檢查。冒漿工作檢查的主要內(nèi)容是冒漿出現(xiàn)的時(shí)間、數(shù)量的大小和具體位置等。如果冒漿現(xiàn)象出現(xiàn)異常情況,必須查明冒漿的異常程度和位置。 
 、葑冃蔚挠^察。在灌漿操作的時(shí)候,針對正在灌漿的鉆孔左右兩邊50m的地方設(shè)置觀測點(diǎn),每天觀測的次數(shù)不能低于2次,每5到10天的事件觀測1次。當(dāng)灌漿工作結(jié)束之后,每個(gè)月觀測1次即可。 
  ⑥下游滲水問題觀察。對于沼澤化和潮濕比較嚴(yán)重的部位和面積處的滲水流量和位置進(jìn)行詳細(xì)記錄,并且制成相對應(yīng)的圖紙。對于滲水量的大小,可以將其集中起來,然后用體積法進(jìn)行測量。在進(jìn)行滲水量測量的時(shí)候,還可以記錄下上下游的水位、灌漿壓力、灌漿數(shù)量和降雨量等等。 
  5 給排水 
  劈裂和充填灌漿法是提高水庫壩體防滲能力的一項(xiàng)技術(shù)措施,可以很好的改善一般壩體的應(yīng)力能力。在小型水庫的大壩除險(xiǎn)加固施工過程中劈裂和充填灌漿法作為防滲透加固技術(shù)措施,同樣適用其中。但是在灌漿設(shè)計(jì)和施工的時(shí)候,應(yīng)該注意施工過程中會(huì)出現(xiàn)的問題,否則的話劈裂和充填灌漿技術(shù)就達(dá)不到預(yù)期的效果。 
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