張?jiān)录t,劉麗雙
( 饒河縣紅旗嶺農(nóng)場(chǎng)水務(wù)局,黑龍江 饒河155712)
在進(jìn)行溢洪道巖基防固措施中,有很多可用方案,固結(jié)灌漿就是其中之一,通過(guò)實(shí)施有效的固結(jié)灌漿施工工藝流程,能夠很好的解決溢洪道滲水問(wèn)題,從而保證了水庫(kù)的安全性,使其能夠正常為人們的日常生活服務(wù)。
溢洪道是水庫(kù)等水利建筑物的防洪設(shè)備,用來(lái)排泄水庫(kù)中多余的水,降低水位,尤其是在汛期對(duì)防汛有重要作用。溢洪道的建設(shè)一般同壩體結(jié)合在一起,它多建筑在水壩的一側(cè),類(lèi)似成一槽體,當(dāng)水庫(kù)里水位超過(guò)安全限度時(shí),溢洪道就會(huì)起到排水作用,水從溢洪道向下游流出,從而降低水庫(kù)水位,防止水壩被毀壞,提高了安全性,尤其是在汛期泄洪期間,對(duì)水庫(kù)的正常運(yùn)作起到了決定性作用。
溢洪道按泄洪標(biāo)準(zhǔn)和運(yùn)用情況,分為正常溢洪道和非常溢洪道。二者的區(qū)別在于其泄流的能力不一樣,正常溢洪道用來(lái)宣泄設(shè)計(jì)洪水,而非常溢洪道用來(lái)宣泄非常洪水。正常的溢洪道是由進(jìn)口段、控制端、泄槽段、出口端4個(gè)部分組成,每個(gè)端口的設(shè)計(jì)都應(yīng)按照實(shí)際情況和實(shí)施計(jì)劃要求進(jìn)行,其中后三者是正常溢洪道的主體,在設(shè)計(jì)時(shí)要保證其相互之間的溝通能力。當(dāng)實(shí)際校對(duì)的洪水與設(shè)計(jì)的洪水泄流量相差較大時(shí),一般會(huì)選用非常泄洪道,但因?yàn)槠鋺?yīng)用幾率很小,所以它的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)相對(duì)而言較簡(jiǎn)單一些,而且在設(shè)置時(shí)盡量布置在地質(zhì)條件較好的地段,這樣會(huì)保證預(yù)期的泄洪效果,也便于以后維修護(hù)理。
一般而言,正常溢洪道可分為正槽溢洪道、側(cè)槽溢洪道、井式溢洪道、虹吸溢洪道4 種,而非常溢洪道可分為漫流式溢洪道、自潰式溢洪道、爆破式引潰溢洪道3 種,每種型式的溢洪道的特點(diǎn)和適用范圍都有所不同,在實(shí)際應(yīng)用中要根據(jù)實(shí)際情況選擇最佳的溢洪道設(shè)計(jì)。具體設(shè)計(jì)方案這里不再一一敘述。溢洪道的布置設(shè)計(jì)要根據(jù)地形、地質(zhì)、壩體、施工運(yùn)用條件、經(jīng)濟(jì)可行性等實(shí)際應(yīng)用情況而定,要求做好水庫(kù)壩體的保護(hù)傘,防止泄水,保證安全。
在溢洪道施工過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)的主要問(wèn)題是滲水現(xiàn)象、空蝕現(xiàn)象以及混凝土出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。下面對(duì)這3 種現(xiàn)象發(fā)生的原因做簡(jiǎn)單陳述。
對(duì)于滲水現(xiàn)象,究其原因,可有如下幾點(diǎn):在進(jìn)行溢洪道與壩體連接時(shí),未能將溢洪道同壩體底部很好的進(jìn)行結(jié)合;溢洪道的巖基風(fēng)化問(wèn)題沒(méi)有得到妥善處理;溢洪道與防水墻之間的結(jié)合沒(méi)有做好防身措施;這些原因都導(dǎo)致由于在施工時(shí)沒(méi)有達(dá)到規(guī)定的防固標(biāo)準(zhǔn),而使在水位高于水庫(kù)的蓄水能力時(shí),溢洪道無(wú)法承受高水位壓力,從而導(dǎo)致滲水,無(wú)法正常的排水。
對(duì)于空蝕現(xiàn)象,是因?yàn)樵谒鲃?dòng)的過(guò)程中,因?yàn)榫植克畨浩停瑢?dǎo)致整體壓力分布不均與,形成高壓水位壓迫低壓水位,即負(fù)壓力現(xiàn)象,水體遭到破壞,液體空化的時(shí)候,會(huì)流入到壓力大的水位區(qū)域,然后由于壓力所迫,氣化后的氣泡破滅,在破滅過(guò)程中產(chǎn)生的壓力會(huì)不斷沖擊到固體邊緣,造成材料老化脫落,嚴(yán)重?fù)p害基礎(chǔ)設(shè)施。
對(duì)于混凝土裂縫現(xiàn)象,主要是由于溫度差異引起的。由于混凝土導(dǎo)熱能力不是很強(qiáng),當(dāng)外界溫度較高時(shí),墻內(nèi)溫度基本上和水溫差不多,而外壁溫度會(huì)很高,這就形成了溫度差,從而使內(nèi)壁受到溫度壓力影響,出現(xiàn)墻面發(fā)生裂縫現(xiàn)象,從而降低了溢洪道的穩(wěn)固性,增大了安全隱患。
除此之外,還有很多其他原因?qū)е乱绾榈婪€(wěn)固性不高,防洪能力減弱。如溢洪道進(jìn)出口段與壩身距離短,泄洪時(shí)容易給壩體造成大的沖擊力; 溢洪道設(shè)計(jì)尺寸較小,增大淤積概率;溢洪道平面彎道半徑大小不穩(wěn)定,導(dǎo)致水位出現(xiàn)水平差,降低泄水能力;水力設(shè)計(jì)方法不合理;溢洪道陡坡比例不符合要求,容易導(dǎo)致滑坡的發(fā)生等等。
上述所說(shuō)的問(wèn)題都是溢洪道施工時(shí)常遇到的問(wèn)題,必須重視,并提出解決方案,否則會(huì)直接影響水庫(kù)建筑物的正常使用,本文著重論述固結(jié)灌漿方法。
固結(jié)灌漿就是將漿液灌入溢洪道巖基淺層裂縫,從而改善其穩(wěn)固性能的灌漿方式。
通過(guò)固結(jié)灌漿,可以提高巖基的整體性能和抗壓強(qiáng)度,從而減少巖石的變形強(qiáng)度和不均勻沉陷,增強(qiáng)其穩(wěn)定性,使溢洪道的泄水能力增強(qiáng),保證水庫(kù)的正常運(yùn)行,確保安全。
固結(jié)灌漿的一般步驟包括施工準(zhǔn)備、鉆孔、制漿、灌漿、封孔、質(zhì)量檢查等。
首先,在固結(jié)灌漿前一定要做好準(zhǔn)備工作,包括施工工具、施工團(tuán)隊(duì)組建、施工計(jì)劃方案以及現(xiàn)場(chǎng)布置等等。一般灌漿的材料采用水泥、砂石等原材料,這些原材料必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的篩選,符合規(guī)定要求后方可使用,否則會(huì)影響工程的質(zhì)量;對(duì)于大型機(jī)械的選擇,要根據(jù)具體的工程規(guī)模與當(dāng)?shù)氐牡乩憝h(huán)境選擇最佳工具; 對(duì)于施工技術(shù)操作人員,一定要選用專(zhuān)業(yè)合格人員進(jìn)行實(shí)施,要有專(zhuān)門(mén)的培訓(xùn)計(jì)劃,不得使用非專(zhuān)業(yè)人員;另外,在施工前,要做好現(xiàn)場(chǎng)勘察測(cè)量工作,制定出科學(xué)合理的實(shí)施計(jì)劃,為后續(xù)工作做好完全準(zhǔn)備。
鉆孔,是固結(jié)灌漿最為基礎(chǔ)也是最為重要的一步,它直接影響整個(gè)工程的質(zhì)量好壞。在最初的測(cè)量鉆孔角度時(shí),必須嚴(yán)格符合設(shè)計(jì)要求后,方可實(shí)施鉆孔工作。鉆孔時(shí)要請(qǐng)專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行實(shí)施,鉆孔中一定要按設(shè)計(jì)要求施工鉆孔,要注意孔位、孔距的尺寸把握; 當(dāng)鉆孔完畢后,一定要進(jìn)行洗孔,沖洗時(shí)用高壓清水進(jìn)行清洗; 同時(shí)在鉆孔施工過(guò)程中,要隨時(shí)記錄好混凝土、巖基深度等數(shù)據(jù),以便之后檢驗(yàn)只用;當(dāng)所有孔位完成以后,需要請(qǐng)專(zhuān)業(yè)的監(jiān)管人員進(jìn)行檢查驗(yàn)收,待合格后方可進(jìn)行下一步,否則返工重新鉆孔。
在進(jìn)行灌漿之前,首先要對(duì)灌漿制作質(zhì)量進(jìn)行檢查,制漿材料要符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn),制漿前要進(jìn)行稱(chēng)量,各種材料配備比例要符合設(shè)計(jì)要求,使用攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌時(shí)要保證攪拌速率勻稱(chēng),確保漿液質(zhì)量。待制漿步驟完成后,要請(qǐng)檢測(cè)技術(shù)人員檢查驗(yàn)收漿液質(zhì)量是否合格,然后開(kāi)始灌漿施工。在灌漿施工前,一定要進(jìn)行灌漿實(shí)驗(yàn),確定合適的灌漿壓力和灌漿方式后,再制定好詳細(xì)的灌漿實(shí)施計(jì)劃。在灌漿過(guò)程中,要隨時(shí)注意是否有異常現(xiàn)象發(fā)生,如出現(xiàn)串漿、冒漿等現(xiàn)象,一旦出現(xiàn)突發(fā)狀況,要及時(shí)向上級(jí)組織反映,及時(shí)做出應(yīng)對(duì)措施。在灌漿過(guò)程是整個(gè)工程的主體部分,在實(shí)施過(guò)程中任何一個(gè)環(huán)節(jié)都要做到萬(wàn)無(wú)一失,否則會(huì)嚴(yán)重影響施工質(zhì)量和進(jìn)度。
灌漿結(jié)束后,當(dāng)檢查沒(méi)有任何問(wèn)題后,一般采用灌漿封孔發(fā)進(jìn)行封孔。在第一次灌漿結(jié)束后,一般孔上部會(huì)出現(xiàn)一部分漿沒(méi)有灌滿(mǎn)現(xiàn)象,這是要進(jìn)行補(bǔ)漿操作,從而保證固結(jié)灌漿的質(zhì)量。
在固結(jié)灌漿的最后,要進(jìn)行質(zhì)量控制和檢查。質(zhì)量控制檢查嚴(yán)格執(zhí)行“三檢一驗(yàn)”制,即機(jī)組內(nèi)部班組自檢、施工機(jī)組質(zhì)檢員二檢、項(xiàng)目部質(zhì)檢員三檢、監(jiān)理工程師檢查驗(yàn)收制度。通過(guò)最后的質(zhì)檢步驟,可以保證固結(jié)灌漿的完整質(zhì)量,從而確保溢洪道的穩(wěn)固性和防洪性。
1) 在準(zhǔn)備工作中,要確保所有原材料和施工工具都符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn),所有施工人員必須是經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的專(zhuān)業(yè)人員,確保施工質(zhì)量。
2) 鉆孔時(shí),孔位、孔距以及孔斜要小于規(guī)定的誤差值,否則需返工。鉆孔過(guò)后必須洗孔,鉆孔時(shí)要按照孔位次序進(jìn)行施工,避免“落鉆”現(xiàn)象。在鉆孔過(guò)程中,記錄好相關(guān)數(shù)據(jù)參數(shù),及時(shí)提供給技術(shù)決策人員以作參考。
3) 在制漿過(guò)程中,一定要稱(chēng)量,確保材料比例,一般稱(chēng)量的誤差≤5%。攪拌漿液時(shí)要細(xì)致均勻,保證漿液的質(zhì)量。
4) 灌漿時(shí)必須嚴(yán)格按要求進(jìn)行分段灌漿,兩孔之間不得同時(shí)灌漿,止?jié){塞應(yīng)止塞好,灌漿過(guò)程中隨時(shí)觀察有無(wú)異常發(fā)生,如串漿、冒漿,發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)分析及時(shí)解決。
固結(jié)灌漿的過(guò)程復(fù)雜且重要,要求施工人員必須嚴(yán)肅對(duì)待,同時(shí)要確保施工時(shí)人身安全。在施工工作中,在施工地周?chē)邪踩緲?biāo)志,禁止非專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員接近施工現(xiàn)場(chǎng),保證其他人民群眾安全。在施工隊(duì)組建中,要嚴(yán)格制定好組織管理機(jī)制,制定安全管理制度,施工崗位要落實(shí)到個(gè)人,實(shí)行責(zé)任制,施工前要進(jìn)行必要的技術(shù)交底,嚴(yán)格按照規(guī)定的規(guī)范制度操作,確保工程安全成功的完成。
固結(jié)灌漿是解決水庫(kù)溢洪道巖基的一個(gè)有效方法之一,在施工過(guò)程中要之一施工質(zhì)量和施工安全,這樣才能從根本上解決問(wèn)題。隨著社會(huì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步,一定會(huì)有更多的先進(jìn)方法用來(lái)解決溢洪道建筑中出現(xiàn)的問(wèn)題,在確保工程安全性、經(jīng)濟(jì)性、可用性的同時(shí),切實(shí)為鞏固水庫(kù)安全做出保障。相信在未來(lái)的發(fā)展中,水庫(kù)建設(shè)會(huì)越來(lái)越完善,越來(lái)越安全,越來(lái)越具有效益性,從而為更好的為人民服務(wù),增強(qiáng)國(guó)力。
[1]楊寶國(guó),劉文東. 固結(jié)灌漿在西泉眼水庫(kù)溢洪道堰體加固工程中的應(yīng)用[J]. 黑龍江水利科技,2010,38(3) :123-124.
[2]范今朝,于世青,李福全. 淺談龍頭橋水庫(kù)溢洪道基礎(chǔ)灌漿施工[J]. 黑龍江水利科技,2003,31(4) :81.
[3]郝成東. 增城市山角水庫(kù)溢洪道水力計(jì)算[J]. 黑龍江水利科技,2010,38(2) :77-78.
[4]劉振飛. 水利水電工程設(shè)計(jì)與施工新技術(shù)全書(shū)[M]. 北京: 海潮出版社,2001.
[5]劉文清. 最新水利水電工程一級(jí)施工實(shí)用技術(shù)與管理[M]. 長(zhǎng)春:吉林人民出版社,2005.
[6]崔宗培. 中國(guó)水利百科全書(shū)[M]. 北京: 水利電力出版社,1991.