方 平 余永輝
(淳安縣水利水電建設(shè)有限公司,浙江 淳安 311700)
水庫除險(xiǎn)加固工程中防滲處理設(shè)計(jì)的運(yùn)用研究與分析
方 平1余永輝2
(淳安縣水利水電建設(shè)有限公司,浙江 淳安 311700)
隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,人們生活水平的不斷提高,水利事業(yè)得到了飛速發(fā)展。水庫具有防洪興利作用,為人們生活提供了很大便利,對建設(shè)與維護(hù)國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展及人們生活有著重要意義。
水庫;除險(xiǎn)加固工程;防滲處理
水庫控制水位運(yùn)行導(dǎo)致的水庫蓄水量不足等問題,對城市美化、蓄水灌溉等方面有著一定的影響作用。因?yàn)榉篮槟芰Φ牟蛔?,水庫一旦發(fā)生突發(fā)事變,就會危害居民的財(cái)產(chǎn)生命安全,造成極大的經(jīng)濟(jì)損失。所以,防滲處理設(shè)計(jì)在水庫除險(xiǎn)加固工程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,一定要予以高度重視。本文主要對水庫除險(xiǎn)加固工程現(xiàn)狀予以分析,闡述防滲處理技術(shù)的應(yīng)用。
水庫作用就是防洪興利,其為社會生活、生產(chǎn)以及徑流調(diào)節(jié)提供了便利條件,是一項(xiàng)利國利民的工程?,F(xiàn)階段,我國水庫大壩修建數(shù)量將近9萬座,而水庫建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)、施工、管理等水平因?yàn)榻ㄔO(shè)時(shí)期的不同,存在著一定的差異。早期水庫因?yàn)橘|(zhì)量水平較低,并且不常維護(hù),經(jīng)常出現(xiàn)滲漏、裂縫等問題,不僅會對水庫的正常安全運(yùn)行產(chǎn)生影響,還會對周邊居民的財(cái)產(chǎn)生命安全產(chǎn)生威脅。一旦水庫發(fā)生突發(fā)事件,就會嚴(yán)重危害社會,對社會經(jīng)濟(jì)的快速、穩(wěn)定發(fā)展產(chǎn)生嚴(yán)重影響。在水庫出現(xiàn)問題之后,國家水利部門就開始組織開展水庫除險(xiǎn)加固工作。根據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計(jì),在2008-2011年期間,國家投入水庫除險(xiǎn)加固工程的資金達(dá)到了620億元,對7356座水庫展開的具體工作,取得了很好的成績,并且資料顯示,到2015年,我國水庫除險(xiǎn)加固工程將會圓滿完成。
(一)混凝土防滲墻技術(shù)
混凝土防滲墻是對閘壩等水工建筑物在松散透水地基中進(jìn)行垂直防滲處理的主要措施之一,也是應(yīng)用較早的工程防滲技術(shù)。其施工工序較為復(fù)雜,主要包括固壁泥漿、清孔換漿、連接槽孔、混凝土澆筑。在實(shí)際施工中,對槽孔控制與混凝土澆筑的要求非常高。比如,在造孔中,需要將孔內(nèi)泥漿保持在導(dǎo)墻頂面下30-50cm,孔斜率不超過0.4%,槽孔位偏差不超過3cm。槽孔嵌入基巖深度需要達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)在泥漿固壁中存放新制膨潤土漿24小時(shí),在水化溶脹之后,予以使用。在完成清孔1小時(shí)之后,保證孔底淤泥厚度不超過10cm。在清孔合格之后,在4小時(shí)之內(nèi)進(jìn)行混凝土澆筑。在混凝土澆筑施工中,一定要保證混凝土配合比的合理,嚴(yán)格檢測混凝土質(zhì)量,同時(shí)對拌和時(shí)間、速度等指標(biāo)予以監(jiān)理審批?,F(xiàn)階段,此項(xiàng)技術(shù)越來越成熟,工藝流程也越來越完善,具有較低彈性模量、較大極限變形、較小彈性比等特點(diǎn),充分發(fā)揮了防滲作用。然而,此項(xiàng)技術(shù)也存在著一定的不足,其形成墻體和地基之間的連接不牢固,使用的機(jī)械設(shè)備較為大型,影響了小型大壩的運(yùn)用。
(二)復(fù)合土工膜防滲處理技術(shù)
復(fù)合土工膜作為一種較為新穎的工程材料,主要由土工織物、土工膜構(gòu)成,具有良好的防滲效果。在滲漏水庫坡面上,鋪設(shè)復(fù)合土工膜之后,在鋪設(shè)砂墊層與混凝土,就可以形成一個(gè)相對封閉、完整的防滲系統(tǒng)。近些年來,我國采用的土工膜防滲堆石壩壩高超過了60m,取得了一定的防滲成效。在鋪設(shè)復(fù)合土工膜的時(shí)候,要求應(yīng)力平均,松緊適宜,不要出現(xiàn)繃?yán)^緊的情況;同時(shí),要求復(fù)合土工膜和土面進(jìn)行緊密連接,不得留有空隙,在鋪設(shè)之前,需要對坡面進(jìn)行平整與壓實(shí),在驗(yàn)收合格之后,才可以進(jìn)行復(fù)合土工膜的鋪設(shè)。其施工流程主要包括:施工準(zhǔn)備、鋪設(shè)復(fù)合土工膜、拼接復(fù)合土工膜、質(zhì)檢、鋪設(shè)墊層、鋪設(shè)混凝土保護(hù)層、質(zhì)量驗(yàn)收。為了便于施工,在鋪設(shè)復(fù)合土工膜的時(shí)候,盡可能選用寬幅的,減少現(xiàn)場拼接,根據(jù)施工現(xiàn)場的實(shí)際情況,盡量在單位內(nèi)完成復(fù)合土工膜的拼接,卷在鋼管上,運(yùn)到施工現(xiàn)場予以鋪設(shè),并且在暖和干燥的天氣下施工,要求施工人員穿平底鞋或者軟膠鞋,禁止穿釘鞋,以免踩壞復(fù)合土工膜,保證施工的整體質(zhì)量。此項(xiàng)技術(shù)非常容易受到天氣因素的影響,為此,在施工中,一定要予以充分考慮,保證施工順利進(jìn)行的同時(shí),確保施工質(zhì)量達(dá)標(biāo)。
(三)高壓噴射灌漿防滲處理技術(shù)
高壓噴射灌漿防滲處理技術(shù)就是在一定壓力下,使?jié){液通過注漿管,從高壓噴嘴中射出,注入地基,在射流的切削、攪拌、沖擊的作用下,實(shí)現(xiàn)漿液和地基的有效融合,對地基產(chǎn)生滲透、擠壓等作用,提高旋噴樁與周圍土體的承載力與密度,達(dá)到預(yù)期的處理效果。其主要可以在構(gòu)筑防滲墻體、地下構(gòu)筑物修補(bǔ)、加固地基等工程當(dāng)中應(yīng)用。高壓噴射灌漿防滲處理技術(shù)的可控性、可灌性較好,同時(shí)具有節(jié)約灌漿材料的特點(diǎn),目前發(fā)展較為快速。其具有不需明挖、施工現(xiàn)場小的優(yōu)勢,在水庫除險(xiǎn)加固工程中得到了廣泛應(yīng)用。然而,此種技術(shù)成本較高,對現(xiàn)場電力設(shè)備要求較高,從性價(jià)比角度分析,其防滲效益較低。
(四)套孔沖抓回填防滲墻技術(shù)
套孔沖抓回填防滲墻技術(shù)是一種垂直防滲處理手段,主要就是借助沖抓式打井機(jī)具,在壩內(nèi)造孔,之后回填一些防滲效果較好的黏土,予以分層夯實(shí),這樣就形成了一道連續(xù)的防滲墻,在中、小型土壩中得到了廣泛的應(yīng)用。套孔沖抓回填防滲墻技術(shù)的施工流程主要包括鉆孔、平面套接布置、孔距與排距設(shè)定、設(shè)計(jì)孔深、墻厚與回填土材料選擇等。套孔沖抓回填防滲墻技術(shù)具有施工簡便、機(jī)械設(shè)備簡單、成本少、工程量小、防滲性好等優(yōu)勢,值得在水庫除險(xiǎn)加固工程中推廣應(yīng)用。然而,在此項(xiàng)技術(shù)中,如果需要回填土和巖基進(jìn)行連接,需要保證其滲透比是正常土體的50-70%,因?yàn)椴荒茉黾臃罎B墻和基巖的基礎(chǔ)面積,為此,可以通過改善涂料性能提高滲透坡度,進(jìn)而避免工程量增加。除此之外,在雨天的時(shí)候,不適合采用此項(xiàng)技術(shù)施工。
(五)振動沉模防滲板墻技術(shù)
振動沉模防滲板墻技術(shù)就是借助大功率高頻率施工機(jī)械設(shè)備將空心鋼模板沉入大壩地層中,之后注入混凝土或者砂漿等漿液,形成一道防滲墻體。此項(xiàng)技術(shù)具有施工簡單、進(jìn)度快的優(yōu)勢,同時(shí)也具有很多局限,如果在較硬地質(zhì)地層中施工,難度較大,并且深度無法達(dá)到設(shè)計(jì)要求,影響了施工的順利完成。為此,在水庫除險(xiǎn)加固工程中應(yīng)用的時(shí)候,一定要慎重選擇。
總而言之,水庫除險(xiǎn)加固工程是一項(xiàng)和國計(jì)民生有著直接關(guān)系的重要項(xiàng)目,為此,一定要引起國家水利部與地方政府的高度重視。在實(shí)際施工中,一定要針對水庫的實(shí)際情況,采用有效的防滲處理技術(shù),這樣不僅可以節(jié)約大量的施工成本,還可以提高水庫工程的施工質(zhì)量,為人們的財(cái)產(chǎn)生命安全提供了可靠保障,促進(jìn)了水利事業(yè)的健康、可持續(xù)發(fā)展。
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