摘 要:本文從前期問題、設計、過程和施工過程中需要注意的關鍵點這四個部分的論述,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大的。在壩體除險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,還強化了壩體的防滲透能力。 
關鍵詞:劈裂和充填灌漿法;小型水庫大壩;加固除險 
  引言:劈裂和充填灌漿法利用的是壩體應力分布的規(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,劈裂的同時向其中注入適量的泥漿,然后就會形成連續(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力能力。 
  1 小型水庫大壩加固除險的前期施工勘察 
  只要是需要進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,水壩表面會會出現部分的裂痕、集中滲漏或者是浸潤線出逸點等。對于出現問題的危害程度大小和破壞的表面積,在進行灌漿工程之前必須做好萬全的預算和考察工作。考察的內容一般有水文地質的情況、土壩壓實的程度、裂縫情況和滲漏情況、土壩土料的特性等。但是在調查水庫土壩的時候,還需要將山體和壩頭之間的塔觸和滲漏情況記錄在內,壩面有沒有雜質和附著物,比如說迎水坡有沒有護砌,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的灌漿設計 
  本文針對國內現階段的水庫壩體進行分析,現階段設計人員在設計的時候,一般只要設計好漿液的位置和鉆孔位置即可,其余部分只要按照標準要求進行就可以,相對來說比較簡單和粗糙。根據水壩建設的內容和特點,把灌漿設計的分為以下幾部分: 
  2.1灌漿類型的選用 
  依據現階段已經結束的水庫壩體工程,劈裂灌漿法并不是適用于所有的除險加固建設,所以說需要根據現階段的調查情況,選擇合理的灌漿法非常重要。通過分析現階段國內的水庫壩體設計,我們將其分成兩種不同的情況:第一種,當大壩頂部存在整體性的瀝青路面的時候,劈裂灌漿法沒有辦法將壩體劈裂,會形成帷幕,這個時候就需要本文提到的充填灌漿法加固。第二種,當山體和壩體接觸的地方出現滲漏情況的時候,應該先深度勘察現場情況,找準滲透的特性和位置,依然利用充填灌漿法解決滲透問題。 
  2.2 鉆孔位置的設置 
  灌漿鉆孔的設置必須根據壩體內部的隱患位置、應力情況和特性確定,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鉆孔,建造帷幕的連接,一般情況下這個點都會被設計師忽略。單孔灌漿的時間間隔一般不能低于5天,但是根據近幾年國家頒布的成文規(guī)定中知道,間隔時間主要依據是灌漿進入到裂縫中形成固結狀態(tài)為準,固結情況可以根據現場情況適當縮短。 
  2.3 灌漿壓力的設計 
  鉆孔起裂的壓力計算: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力數值;?滓2則是大主應力,也就是說說三相應力狀態(tài)的第二個主應力;?滓t表示的是土的單軸抗拉強度;?琢是圓孔應力的集中系數,數值范圍在2.25~2.5之間。針對鉆孔平面應力變化的問題,?滓2=?滋(?滓1-?滓3),公式中的?滋代表的是柏松比,?滋=0.4;?滓1就是三向應力狀態(tài)下的大主應力。 
  2.4 漿液的選用 
  在壩體灌漿操作的時候,選擇合適的泥漿,也可以確保灌漿的質量。因為不同質量的泥漿能夠直接影響到泥漿的固結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本地的土質黏性制造不同稠度的泥漿,還可以在泥漿中加入適當的外加劑進行物理力學方面的性能測試,確保泥漿的穩(wěn)定性能和可澆灌性,形成防滲透性強的漿體。 
  2.5 灌漿過程中水壩坡的穩(wěn)定性計算 
  在相關規(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行全線劈開的最不利情況計算,計算壩體的穩(wěn)定性,F階段設計人員在設計的時候經常會忽略這個問題,所以說在此提醒各位設計人員需要重視。當穩(wěn)定系數≤1的時候,必須改良灌漿技術,比如說可以增加泥漿的稠度、延長灌漿間隔的時間、選擇性能更好的漿液等。 
  3 小型水庫大壩加固除險的灌漿施工 
  ①鉆孔的位置應該根據計算好的數值和規(guī)定內容進行設置,不能因為臨時的情況隨意變換,隨意變換會導致劈裂效果,甚至是沒有辦法形成劈裂,達不到預期的效果。 
 、阢@孔深度的保證。鉆孔的深度必須比隱患的深度深3m左右。部分水庫壩體中會存在石塊,這個時候會影響鉆孔工作無法正常進行,這個時候應該及時分析問題原因,可以進行換位鉆孔,但是必須保證鉆孔的深度。如果壩體是巖石的情況,沒有辦法進行,必須第一時間告知設計人員,協(xié)商之后才可以繼續(xù)操作。 
 、劭刂坪脻{液的質量和漿液的稠度。利用最先進的測量工具,最好是電子設備,可以時刻把握漿液的數量和稠度數據,堅決遏制一次性大量灌漿導致劈裂的長度和寬度無法閉合的情況。 
 、芸刂坪霉酀{工作時的壓力。灌漿壓力的大小直接影響到壩體的劈裂和安全性能。在計算的時候必須計算好壩體可以承受的最大壓力和最大灌漿壓力,利用精準的壓力儀表器,結合逐步增加壓力的方式,提升灌漿的壓力,讓壩體慢慢劈裂,必須保證內劈裂外不劈裂的原則強化控制。 
  ⑤做好認真詳細的記錄。灌漿工作是一項實驗性的工程技術,也屬于一種隱蔽性工程,所以說必須做好記錄并及時分析總結,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量。 
  4 小型水庫大壩加固除險的灌漿施工注意事項 
 、倭芽p的檢查工作。在灌漿工作進行的時候,主要觀察新出現的列分位置和時間,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。 
 、谒畮靿蚊娴难膊楣ぷ。在灌漿工程進行的時候,需要設置一定的專業(yè)人員,利用對講機、眼睛搜查和采用簡單的工具對水庫壩面進行巡查工作,主要是了解壩體表面的變化情況,防止意外事件的出現。 
 、蹓蚊媛∑鸷吞臋z查。認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,還需要觀察坍塌內部是否出現渾水或者是往外冒漿,如果出現這種情況,觀察其發(fā)展的情況和變化的態(tài)勢,所有的檢查結果全部記錄。 
 、苊皾{工作的檢查。冒漿工作檢查的主要內容是冒漿出現的時間、數量的大小和具體位置等。如果冒漿現象出現異常情況,必須查明冒漿的異常程度和位置。 
  ⑤變形的觀察。在灌漿操作的時候,針對正在灌漿的鉆孔左右兩邊50m的地方設置觀測點,每天觀測的次數不能低于2次,每5到10天的事件觀測1次。當灌漿工作結束之后,每個月觀測1次即可。 
  ⑥下游滲水問題觀察。對于沼澤化和潮濕比較嚴重的部位和面積處的滲水流量和位置進行詳細記錄,并且制成相對應的圖紙。對于滲水量的大小,可以將其集中起來,然后用體積法進行測量。在進行滲水量測量的時候,還可以記錄下上下游的水位、灌漿壓力、灌漿數量和降雨量等等。 
  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技術措施,可以很好的改善一般壩體的應力能力。在小型水庫的大壩除險加固施工過程中劈裂和充填灌漿法作為防滲透加固技術措施,同樣適用其中。但是在灌漿設計和施工的時候,應該注意施工過程中會出現的問題,否則的話劈裂和充填灌漿技術就達不到預期的效果。 
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