摘要:本文結合河南省陸渾灌區(qū)壩下涵洞反壓堵漏灌漿的實例,介紹了壩下涵洞反壓灌漿的設計、施工、效果及投資分析。
關鍵詞:陸渾灌區(qū)涵洞反壓堵洞灌漿
1 工程概況
陸渾灌區(qū)是設計控制灌溉面積180萬畝的大型灌區(qū),興建于上世紀70年代,地形、地質條件復雜,坡、洼、沖溝發(fā)育。渠道沿山丘、崗地穿山、跨溝、切嶺,有填方壩239處,其中橫臥壩下的涵洞228座,大部分由于地基處理不好,塊體砌筑質量較差,或因受力不均等因素的影響,產生變形、裂縫,局部坍塌的現(xiàn)象,造成洞內嚴重漏水,長期帶病運行,有些洞壁外側填土被水沖走、掏空,形成漏水通道,嚴重危及建筑物安全及渠道的正常運行。更有甚者,如總干渠黃狼溝,東一干渠中段的蘇小溝和胡寨溝等均因涵洞失事造成跨壩,損失嚴重。為保證渠道安全運行,節(jié)約水資源,提高灌區(qū)效益,我們開展了壩下涵洞反壓堵漏灌漿工作,取得了理想效果。
2 工程設計
反壓堵漏灌漿,就是在涵洞內按一定規(guī)律造孔,或在涵洞原有漏水點處造孔,以高出漏水壓力一倍以上的壓力灌注水泥土漿液,充填裂縫或空洞,堵塞漏水通道,補強壩體及涵洞壁,達到止漏目的。經過陸渾灌區(qū)東一干渠中斷劉莊西溝及小灣溝等壩下涵洞進行反壓堵漏灌漿的試驗,取得了良好的效果及切實可行的寶貴資料。經過論證,在陸渾灌區(qū)第二期除險加固設計中,對壩下涵洞的漏水處理大部分采用了反壓灌漿加固方案。
3 工程施工
按照一定規(guī)律或在洞內漏水點附近布孔,采用水電鉆造孔或手工鑿孔,孔深以穿過涵洞墻壁20-30厘米為宜,孔徑4-5厘米。要求造孔園且直。將高壓橡膠注漿管用棉紗布條扎緊,埋入孔內,要求管壁周圍無析水現(xiàn)象。如涵洞壁內有存水,則全部會從埋管中導出。
灌漿材料宜采用水泥漿或水泥土漿,可根據工程實際確定。水泥漿采用水泥標號32.5普通水泥制漿或水泥土漿,水泥土漿可采用水泥:土=1:1或1:3(重量比)制漿,土料選用與壩體同類土料或粘性土料。
灌漿前,對于有些孔可進行簡易壓水試驗,其目的:一是洗孔;二是了解漏水通道的透水性能,以確定漿液的起始濃度,壓水試驗一般持續(xù)半小時即可。
灌漿施工工藝要嚴格按有關規(guī)范執(zhí)行。灌漿施工的原則一般是先灌上游孔,后灌下游孔;先灌漏水量大的孔,后灌漏水量小的孔;漿液先稀后濃,個別漏水嚴重的孔,可先灌濃漿。每一孔的施灌作業(yè)中途一般不得停歇,灌漿壓力要嚴格控制,防止發(fā)生意外。
施灌過程中,鄰孔漏水量會有所增加或原來不漏水的部位會漏水。這時要采用有效措施堵漏,但不能停止灌漿作業(yè),要隨時注意冒漿情況,防止出現(xiàn)工程事故。一定時間后,可根據冒漿點及新增漏水點,確定新增補灌漿孔位。
灌漿孔閉漿后拔出插管,將孔周圍鑿毛洗凈,以1:3水泥砂漿封口磨平。
4 灌漿效果
據對一九九六年以來進行壩下涵洞反壓堵漏灌漿的跟蹤調查,效果很好,絕大部分已止漏、止陷、止?jié)B。如東一干渠中段劉莊涵洞,因施工質量原因,洞內大量漏水,坍塌多處,已成險工,先后兩次在涵洞內布孔,用水電鉆造孔,反壓灌注水泥土漿、水泥漿、水泥粉煤灰將進行處理后,運行幾年來,未見涵洞繼續(xù)變形,漏水現(xiàn)象基本杜絕。東一干渠西關帝廟涵洞,拱頂形成縱向通縫,逢最寬6厘米,最窄2厘米,局部反拱底被擠壓破壞,且最大下沉達60厘米,側墻裂縫縱生,用1:3水泥砂漿在涵洞內勾縫處理后,布孔灌注1:3水泥土漿(重量比)及1:1水泥土漿70立方米。經幾年運行觀察,現(xiàn)已止?jié)B、止漏、止陷,效果非常理想。
5 投資分析
實踐證明:利用反壓堵漏灌漿加固是處理壩下涵洞隱患的有效措施之一,它具有投資小,見效快,施工方便,且受場地影響較小等特點。如東一干渠西關帝廟涵洞(工程情況前面已述),若采用混凝土套圈進行加固處理,需投資4萬余元,按洞側頂面積需每平方米70元,且隱患不能根治。但采用反壓堵漏灌漿進行處理,投資不足2萬元,按洞側頂面積需每平方米24.2元,節(jié)約投資50%以上,還可從根本上得到治理,效果也十分理想。