呂華濤 貴州華禹水電開發(fā)有限公司
從當前的水庫大壩工程使用現(xiàn)狀來看,部分大壩工程由于在初期建設(shè)階段,并未對施工區(qū)域進行詳細的地質(zhì)勘察,致使壩基材料選擇和施工結(jié)構(gòu)方面存在嚴重的不足,在投入使用之后,其自身的防滲性能偏低。在短時間內(nèi)出現(xiàn)壩基結(jié)構(gòu)失穩(wěn)或者壩基結(jié)構(gòu)滲滑的問題,對水庫工程的使用功能性帶來了極大的影響。部分壩基損壞嚴重的區(qū)域,還形成了較為嚴重的安全事故。為了使發(fā)生上述問題的水壩工程使用壽命得到有效延長,應(yīng)采取合理的防滲加固措施,對壩基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)進行修繕處理。
本次研究的水庫壩基結(jié)構(gòu)中,壩基結(jié)構(gòu)層以砂卵石為主,其厚度在6.3m左右,其中砂卵石的最大粒徑超出100mm,且結(jié)構(gòu)層中的含泥量相對較少。分析其透水性,與標準值相比,處于中等和極強標準之間。其在實際使用中,表現(xiàn)出了較大的透水性。采用帷幕灌漿技術(shù)進行施工時,造孔作業(yè)中出現(xiàn)了嚴重的灌漿液損失問題,在底層區(qū)域的砂卵石層中的空隙也會產(chǎn)生部分灌漿液流失。為了確保帷幕灌漿施工作業(yè)的順利開展,針對該壩基結(jié)構(gòu)進行壓水測試,最終得出整體透水率在800Lu以上。
帷幕灌漿施工作業(yè)中,首先應(yīng)明確施工作業(yè)中的重點施工參數(shù)。主要包括段長、孔深、孔距、排距、孔序和控制壓力等。其中的段長與孔深指的是,帷幕施工中的造孔深度,具體工程中應(yīng)根據(jù)壩基巖層的分布狀況來確定。一般需將孔深控制在2m~3m之間;孔距指的是,造孔作業(yè)的間距,同樣需要結(jié)合壩基結(jié)構(gòu)的實際狀況來確定,一般會將孔距控制在2m左右。排距和排數(shù)的控制則需要根據(jù)壩基結(jié)構(gòu)的滲水量和滲透程度來確定,在壩基結(jié)構(gòu)透水率較大的情況下,可以通過增加排數(shù)的方式來提升帷幕灌漿施工的防滲作用。同時將排距控制在1.5m以上;孔序指的是,灌漿施工操作的順序,實際施工中需要遵循先下游側(cè)排施工,再上游側(cè)排施工的原則;控制壓力是指灌漿過程中的灌漿壓力,通常需要將灌漿壓力控制在較小范圍內(nèi),以免對孔洞質(zhì)量造成影響。
(1)造孔施工。常見的造孔工藝包括干鉆法、干取法、干打法,在針對壩基工程進行造孔施工時,為了避免水體返流,需要在造孔后,使用套管進行及時跟進。對于砂石卵層的造孔方式主要為,利用金剛鉆頭,進行清水鉆進,采用該種方式進行造孔施工時,應(yīng)對清水進水量進行嚴格控制,以免造孔過程中,由于水流壓力過大,對孔洞周邊的砂卵石結(jié)構(gòu)質(zhì)量造成影響。
(2)洗孔。在砂卵石層段若是出現(xiàn)回水現(xiàn)象,則待回水清澈之后再洗10min確??锥瓮耆逑锤蓛舨趴山Y(jié)束,若是無回水也需要沖洗10min。
(3)壓水試驗。每個孔的灌漿段都應(yīng)持續(xù)進行20min的壓水試驗,試驗壓力控制在灌漿壓力的75%為宜。若是流量大于30L/min,應(yīng)將試驗時間進行適當縮短。
(4)灌漿方式??卓诜忾]通常是帷幕灌漿常用方法,這種方法講求自下而上的分段,循環(huán)式施工,并要求射漿管和孔底之間的距離小于50cm。灌漿段中,壩體混凝土與基巖接觸的位置,應(yīng)優(yōu)先進行單獨灌漿,充分凝結(jié)后再進行后續(xù)施工。注意控制接觸段在巖石內(nèi)長度小于2m。
首先,枯水季節(jié)是加固防滲施工的最佳季節(jié),灌漿施工時,尤其是一、二序孔施工,水庫的水位應(yīng)盡可能低,確保上下游較小水位差,降低壩基透水層水流速度,確保漿液流動對灌漿效果不至于產(chǎn)生較大影響。
其次,應(yīng)根據(jù)鉆孔情況對段長控制進行及時調(diào)整。鉆孔過程中,若是出現(xiàn)塌孔較多,或者循環(huán)液流失出現(xiàn)大量涌水成孔困難時應(yīng)立即停止鉆進,馬上實施灌漿。對于存在少量滲漏現(xiàn)象應(yīng)將灌漿段進行適當延長。對于鉆孔較為順暢且滲漏較少情況則應(yīng)進行全孔一次性灌漿,宜將更多精力與時間用在對強滲漏點的尋找與解決方面。
最后,特殊情況處理。結(jié)合實踐來看,由于受到諸多因素所致帷幕灌漿施工中有可能會出現(xiàn)孔壁(底)漏漿或是孔內(nèi)冒泡等特殊情況。為了防止這些特殊情況影響到水庫大壩基礎(chǔ)防滲加固施工質(zhì)量,現(xiàn)場工作人員應(yīng)視它們具體類型采取諸如堵漏、降壓、封堵或是提高漿液濃度等措施進行處理。
帷幕灌漿技術(shù)在水庫壩基加固防滲處理中的應(yīng)用表現(xiàn)出了突出的應(yīng)用優(yōu)勢。上文中針對具體工程中的壩基防滲處理過程進行了詳細的闡述,從中得出,要想實現(xiàn)帷幕灌漿施工技術(shù)的應(yīng)用價值,就必須做好各個施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制工作,并且嚴格按照施工標準執(zhí)行具體的施工作業(yè)。尤其是對于灌漿液的配比和灌漿量控制會對壩基防滲加固效果產(chǎn)生直接影響。在上述內(nèi)容控制合理的狀況下,水庫壩基整體質(zhì)量可得到進一步提升,對于穩(wěn)固壩基結(jié)構(gòu)具有積極作用。