浅谈水库大坝灌浆施工技术方法与 防渗加固处理方案特点

发表时间:2021/3/8   来源:《基层建设》2020年第28期   作者:傅宏苗1 沈金金2 胡永芳3
[导读] 摘要:灌浆施工是水库大坝防渗加固处理的重要方式。
        1.宁波舜丰生态建设有限公司  浙江宁波  315400;2.宁波舜丰生态建设有限公司  浙江宁波  315400;3.宁波姚江水利生态建设有限公司  浙江宁波  315400
        摘要:灌浆施工是水库大坝防渗加固处理的重要方式。本文在阐述水库大坝灌浆防渗加固处理方案特点的基础上,就灌浆施工技术方法要点展开分析,并指出灌浆防渗加固技术在具体项目中的应用,期望能为水库大坝的防渗加固处理提供参考。
        关键词:水库大坝;防渗加固;灌浆施工;特点
        水库大坝的建设和应用对于水资源调配和国民经济发展具有深刻影响,在大坝运维管理中,灌浆防渗加固是极为重要的一项工作,其能通过黏性混凝土材料,对大坝裂缝、渗漏以及损坏等区域进行填补处理,以此来增强大坝稳定性、耐久性和安全性。
        一、灌浆防渗加固处理方案特点
        作为水库大坝防渗处理的重要手段,灌浆施工技术的应用具有以下特征:一方面,灌浆施工的技术专业性较强,这是因为灌浆施工本身具有一定的隐蔽性,即在施工中,人们无法直接通过肉眼来观察到内部空缺的填补程度,这对于施工质量的判断带来较大难度,需要工作人员做好灌浆施工技术要点的控制。另一方面,水库大坝的基础结构构成较为复杂,岩层分布层次多样,这些要素均会对施工的整体性造成影响,灌浆施工不可预见性增强。此外,相比于其他工程项目,水库大坝防渗加固施工还具有环境影响强烈的特点,尤其是水流因素对于项目施工的影响极为强烈,这要求将加固处理方案设计中,需将水流等因素纳入考虑范围,进行加固方案的系统设计。
        二、水库大坝灌浆防渗施工技术要点
        1、重视材料准备工作
        灌浆施工材料的应用对于水库大坝防渗加固质量具有深刻影响。应对项目施工材料进行严格筛选。水泥材料是灌浆施工的主要材料,当水泥材料型号不同时,其具体的施工效果也有差异。对此在施工准备阶段,应结合水库建设区域的具体情况,做好视水泥材料规格的有效选择,同时对水泥用量、强度等参数进行控制,确保后期灌浆施工能达到预期效果。
        2、裂缝处理
        水库大坝裂缝是一种较为常见的病害,其也是大坝渗水的主要原因。采用灌浆技术进行大坝防渗处理时,需将裂缝的处理作为一项重要工作进行规范处理。裂缝处理中,一方面应对漏水点进行处理,这样能防止漏水点缝隙进一步扩大,减少对工程结构的影响。另一方面,在裂缝处理中应明确裂缝的发展方向,依据裂缝的方向、大小、形状进行渗水出来。漏水点存在横向裂缝时,需停止灌浆施工,检查裂缝发生的原因,该过程中,可采用黏土回填的方式进行初步处理;而当漏水点为纵向裂缝时,直接使用灌浆施工工艺进行处理,纵向劈裂缝需在裂缝完全填补完成进行后续施工,这样可有效提升水库大坝防渗加固质量[1]。
        3、冒浆处理
        冒浆是水库大坝防渗加固处理中的常见问题,其会严重影响大坝结构稳定性,病情严重时,其还能导致大坝出现结构坍塌问题。冒浆处理要点包括:其一,若大坝坡体冒浆,则需采用开挖回填的方法进行处理,在处理中合理使用灌浆方法,防止二次冒浆。其二,大坝基础环节出现冒浆问题时,不仅需要规范的填堵冒浆的通道,而且需对灌浆的时间间隔进行控制优化。其三,封口施工阶段出现冒浆问题时,需彻底清理冒出的浆液,避免对封口工程的施工效果造成影响。
        4、灌浆压力控制
        控制灌浆压力是大坝灌浆防渗加固技术应用的关键。当灌浆压力低于工程设计压力时,会循环缝隙无法完全填补问题,而当灌浆压力较大时,容易对大坝的基础结构造成不良冲击影响。基于此在实际灌浆中,应结合水坝实际情况,对压力进行分散处理;同时要求按照总量控制的原则确定灌浆压力控制点,选择最佳方式对其进行内部控制;此外应通过施压速度调节,对灌浆率和压水注入率进行控制,确保实际压力处于预期压力范围之内,确保大坝的防渗性及坝体结构稳定性、安全性。
        三、灌浆施工技术在水库大坝防渗加固项目中的应用
        1、项目概况
        某水库大坝工程项目是当地城镇供水、农业灌溉的抗旱应急备用水源,水库总库容、总供水量分别为475×104m3,150.77×104m3。工程项目建设中,挡水建筑物、泄洪建筑物和引水建筑物是主要的建筑物类型,为充分保证本水库的蓄水、泄流、灌溉职能,项目建设初期,重点对水库大坝渗漏部位进行检查,结合检查的实际情况,采用灌浆施工技术进行处理,有效地提升了工程项目建设质量。
        2、水库大坝灌浆防渗加固技术应用
        2.1灌浆前期准备
        充分全面的前期准备能为水库大坝灌浆防渗加固施工技术应用创造有利条件。本项目防渗加固处理中,重点进行施工材料准备:其中项目选择普通硅酸盐水泥,要求水泥的标号保持在42.5#以上,水泥拌和过程中,确保水温处于40℃以内,此外,增加注重砂、黏性土、粉煤灰和水玻璃等添加剂,并对配比进行规范设计,如灌浆浆液水灰比为0.5:1,配置材料要求在4h使用完毕,满足了灌浆施工基本需要。
        2.2灌浆孔施工
        项目灌浆孔施工中,采用两种类型钻机,配套使用R175A型冲洗液循环泵,确保钻孔冲洗设备满足帷幕注浆孔、质量检查孔、灌浆试验孔的施工需要。具体钻孔中,确定渗水部位后,在预定空位上放置钻机,确保在钻机与安装平稳、钻孔与地面垂直,钻孔质量控制中,根据孔深对位置偏差情况进行控制(见表1),同时要求钻机立轴中心线与实际测放孔位偏差小于5cm。完成钻孔并确保无塌孔、掉块后,开展冲孔和压水实验。
        表1  帷幕孔孔底允许偏差值
        项目冲孔中,按照灌浆压力80%地水平控制冲孔水压,压力超过1MPa时,则采用1MPa的标准。冲孔具体要求为:冲洗液采用清水,单孔最少冲洗30min,完成冲孔后,孔底残留物保持在20cm以内。接着进行项目压水实验,整个压水实验按照DL/T5148-2001附录A的要求进行操作。
        2.3灌浆施工
        灌浆施工是水库大坝防渗加固技术应用的关键环节。本项目采用BW250灌浆泵开展灌浆施工,在具体灌浆中,将灌浆压力控制在2.5MPa,满足基本作业需要。具体灌浆中,注重以下技术要点控制:其一,对于灌浆孔基岩段长度小于6m的情况,按照全孔一次灌注的要求进行施工,而当基岩段长度超过6m时,注重下分段灌浆、综合灌浆和孔口封闭灌浆等多种灌浆方法的应用。其二,灌浆中,要求孔口回浆管压力读数指针的摆动范围不超过灌浆压力的20%,同时严禁出现漏灌问题。其三,灌浆中按照由稀到稠的要求控制浆液,待灌浆结束后,进行封孔处理,封孔浆液的水灰比保持在0.5:1,确保孔口封填密实。
        结语
        规范合理地进行灌浆施工,能有效地提升水库大坝防渗加固施工质量。新时期,水利工作者只有系统认识到水库大坝灌浆防渗加固的技术特征,然后结合项目实际进行灌浆施工技术要点的系统把控,这样才能提升灌浆施工技术应用水平,保证水库大坝防渗加固质量,确保水库大坝应用的安全性、稳定性。
        参考文献:
        [1]邵璨.帷幕灌浆施工技术在水库大坝基础防渗加固处理中的应用[J].区域治理,2019,(9):238.
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