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(shè)施工中不可缺少的內(nèi)容。水利工程大壩加固施工技術(shù)最常用的技術(shù)是填充灌漿技術(shù)和帷幕灌漿技術(shù)。其中填充灌漿技術(shù)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(jiān)固性。在對大壩進(jìn)行填充灌漿時(shí),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(jìn)行觀測,這樣了以保證及時(shí)發(fā)現(xiàn)及時(shí)進(jìn)行解決,從而提高大壩的施工效率;帷幕灌漿技術(shù)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(jìn)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(yùn)行,在對上、下游邊坡進(jìn)行施工時(shí),要根據(jù)水利工程的實(shí)際施工情況和施工環(huán)境選擇合適的護(hù)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(shù)進(jìn)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(shí)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(qiáng)風(fēng)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(qiáng)風(fēng)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(yán)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(dǎo)致其填料的壓實(shí)度不能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)行灌漿加固處理,并同時(shí)對大壩的心墻進(jìn)行接高施工處理;然后對大壩的上游分別運(yùn)用塊石護(hù)坡技術(shù)進(jìn)行邊坡處理和下游進(jìn)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(jìn)行混凝土護(hù)砌,還要對堰體連接段邊墻和泄槽段選用以及在進(jìn)水渠部位以及漿砌石護(hù)砌開挖漿砌石護(hù)坡的方式進(jìn)行處理。

4施工技術(shù)

4.1施工導(dǎo)流

通過對本工程的實(shí)際情況和施工環(huán)境進(jìn)行分析,該工程在施工前可以借助原有輸水管進(jìn)行施工導(dǎo)流,進(jìn)而將水庫的水放空,然后在進(jìn)行修建大壩上游的塊石護(hù)坡下部時(shí),可以再次運(yùn)用輸水管進(jìn)行導(dǎo)流。在進(jìn)行柱式塔和輸水管進(jìn)口段進(jìn)行施工時(shí),可以通過施工圍堰進(jìn)行擋水,然后在其施工完成后,就可以將施工圍堰進(jìn)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(yùn)行安全可靠的原則進(jìn)行施工,即在施工時(shí)可以就地取材,選用土袋圍堰的方式設(shè)計(jì)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(jìn)而3.56m。在進(jìn)行圍堰施工時(shí),采取進(jìn)占的方法進(jìn)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(jī)進(jìn)行碾壓工作,然后用自重為5t的自卸汽車將廢棄的殘?jiān)\(yùn)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(shù)手段對壩體進(jìn)行加固處理。這樣可以通過填充灌漿技術(shù),增強(qiáng)大壩的抗?jié)B能力,并且解決大壩壩體壓實(shí)不充分的問題。在進(jìn)行充填灌漿施工時(shí)一定要嚴(yán)格遵循“稀漿開路、濃漿灌注、分序施灌、先疏后密、少灌多復(fù)、控制漿量”的原則進(jìn)行灌漿施工。本工程主要是通過灌漿鉆孔的方式進(jìn)行充填灌漿,且進(jìn)行充填灌漿時(shí)應(yīng)該選擇雙排,并且鉆孔間隔為2m,并同時(shí)在大壩心墻的軸線上設(shè)置主排孔,然后在大壩上游距離主排孔約為0.8m的位置設(shè)置副排孔。設(shè)置完畢后,然后開始進(jìn)行充填灌漿施工,在進(jìn)行施工時(shí)還應(yīng)該注意以下幾個(gè)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(jìn)行充填灌漿鉆孔施工時(shí),應(yīng)該選擇150型號的鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔,這樣可以保證大壩上層土體更加的密實(shí),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(jìn)行灌注時(shí),應(yīng)該采取較大的壓力對深層位置的縫隙進(jìn)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(jìn)行灌漿時(shí)可以按照“從上至下,分段灌漿”的原則進(jìn)行灌漿,每段的長度約為5~10m,充填灌漿的孔較深時(shí),要以基巖面為基準(zhǔn)。

(2)在進(jìn)行灌漿時(shí),要注意控制灌漿量,可以采取選擇定量灌注的方法進(jìn)行灌漿,嚴(yán)格按照“少灌多復(fù)”的原則進(jìn)行灌漿。還應(yīng)該按照鉆孔的孔深來確定需要灌漿的量,在進(jìn)行鉆孔時(shí),孔深應(yīng)該在0.2~0.3m3之間。并且灌漿壓力應(yīng)該小于孔口壓力的最大值。

(3)在進(jìn)行灌漿時(shí),要嚴(yán)格控制灌漿的壓力,嚴(yán)格按照對灌漿施工過程中的壓力進(jìn)行的控制《土壩壩體灌漿技術(shù)規(guī)范》和相關(guān)的施工經(jīng)驗(yàn)確定灌漿的壓力值然后進(jìn)行灌漿施工注漿。灌漿機(jī)械管的上端部位的孔口壓力應(yīng)該小于等于200kPa。在進(jìn)行灌漿施工時(shí)應(yīng)該先選擇小孔口壓力進(jìn)行灌漿操作,然后孔口等到不吃漿的時(shí)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(jìn)行施工時(shí),要嚴(yán)格控制橫向水平方向的位移。在進(jìn)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(yīng)該小于3cm。并且灌漿的間隔時(shí)間應(yīng)該按照灌入裂縫內(nèi)的漿體固結(jié)狀態(tài)為基礎(chǔ),當(dāng)上一次灌入裂縫內(nèi)的泥漿基本上固結(jié)之后,在進(jìn)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(shí)對灌漿的效果進(jìn)行衡量,應(yīng)該在灌漿的過程中進(jìn)行及時(shí)的觀測,從而能夠發(fā)現(xiàn)的問題及時(shí)解決,不斷完善灌漿的方法。在進(jìn)行填充灌漿時(shí),應(yīng)該安排專業(yè)的人員進(jìn)行灌漿觀測,這樣才能及時(shí)發(fā)現(xiàn)灌漿時(shí)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(jìn)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(shí)期一般為一天2~4次,非灌漿時(shí)期為5d1次。在進(jìn)行觀測時(shí),要注意對該水利工程的資料進(jìn)行研究和分析,并且在灌漿工作開始搶也要對其進(jìn)行觀測額,并且觀測次數(shù)不能少于2次。

4.3對壩基進(jìn)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(yùn)行,應(yīng)該通過對大壩壩肩和壩基進(jìn)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(qiáng)的問題。在進(jìn)行帷幕灌漿處理時(shí)應(yīng)該注意以下幾個(gè)方面:(1)帷幕灌漿的深度。帷幕的底線按壩基q=10Lu進(jìn)行控制。(2)帷幕灌漿孔距。根據(jù)壩基地質(zhì)特點(diǎn),大壩壩基和壩肩進(jìn)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(shí)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(xì)度要求通過4900孔標(biāo)準(zhǔn)篩的篩余量小于2%。4.4溢洪道施工本工程項(xiàng)目的溢洪道施工主要包括對泄槽段,邊墻以及堰體底板、進(jìn)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(jī)對泄槽段和消力池進(jìn)行開挖,使其成型到位。然后選用原溢洪道棄料進(jìn)行石渣回填,并運(yùn)用蛙式打夯機(jī)或者羊角碾對石渣回填進(jìn)行分層碾壓夯實(shí)。

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(jìn)行大壩加固進(jìn)行了分析和研究,通過采取充填灌漿的施工技術(shù)提高了壩體的抗?jié)B性能,解決了大壩壩體壓實(shí)不充分、不密實(shí)的問題,并對大壩壩肩和壩基進(jìn)行帷幕灌漿施工處理,從而對大壩進(jìn)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(shù)和方法進(jìn)行分析和探討,為以后同類工程提供參考依據(jù)。

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