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        探析水利工程除險加固中灌漿施工的應用

        2017-10-19 07:42:23張幫思
        水能經(jīng)濟 2017年9期
        關(guān)鍵詞:除險加固水利工程

        張幫思

        【摘要】水利工程除險加固施工中,需要結(jié)合具體情況,科學選擇施工工藝和技術(shù);我國水利事業(yè)發(fā)展較早,經(jīng)過多年的運行,部分水庫工程存在著較大的安全隱患,那么就需要結(jié)合具體情況,改進和完善除險加固方案。填充灌漿技術(shù)因為具有一系列的優(yōu)勢,如今已經(jīng)被廣泛應用到水庫除險加固中,取得了不錯的效果,但是在實踐過程中,也存在著諸多的問題,需要做好質(zhì)量監(jiān)督和控制工作,控制每一個環(huán)節(jié)的質(zhì)量,保證充填灌漿技術(shù)的應用效果。

        【關(guān)鍵詞】水利工程;除險加固;灌漿施工

        1.水利工程中除險加固灌漿施工技術(shù)的概況

        無論是在水庫建筑中,還是在大壩的加固工程中,填充灌漿法都是技術(shù)人員經(jīng)常使用的方法,因為其可以有效的控制壩底不穩(wěn)定的情況,所以也受到了各界技術(shù)人員的青睞。在壩體出現(xiàn)嚴重的滲透問題后,一定要及時的使用灌注技術(shù),對大壩的地基,或者是墻體進行加固。在實際的施工操作中,這種灌漿的原理并不復雜,但是有些細節(jié)是必須要注意,在灌注的過程中,對壓力的控制一定要有經(jīng)驗,因為壓力過大或者是過小都會影響施工的質(zhì)量。通過標準的壓力把漿液灌注到墻體,或者是地基,以及堆石體的內(nèi)部,經(jīng)過一段時間的凝結(jié),其就會和墻體和地基以及巖層融為了一體,這樣水利工程的整體穩(wěn)定性就有了很好的保證。在一般的情況下,灌注漿液的壓力都是在0. 1Mpa的范圍內(nèi),而具體的情況還要根據(jù)實際的施工環(huán)境和施工標準來確定。

        2.防滲體設計

        以柯柯亞水庫為例,柯柯亞水庫位于新疆鄯善縣境內(nèi)。壩址基巖屬二疊紀、侏羅紀接觸帶的紅色泥頁巖、砂巖、礫巖互層,基巖裂隙較為發(fā)育。為減少壩體和地基沉降對防滲面板正常工作的影響,在面板設計時采用分離式結(jié)構(gòu),每塊板的尺寸為5米×7米(長邊為水平向)。板厚在壩踵處為0.5米,壩頂處為0.3米。板間設伸縮縫,縫內(nèi)不設止水片,僅在縫中灌注焦油塑料進行止水。這種填縫材料在夏季和冬季均具有良好的工程性質(zhì),它與混凝土表面具有較強的粘附力。在板縫中灌注這種材料,經(jīng)每平方厘米8公斤的水壓作用,無滲水和填縫材料被擠出現(xiàn)象。采用這種材料,使面板間伸縮縫防滲有了可靠保證。

        3.灌漿施工在除險加固中的具體施工步驟

        3.1施工前的勘探工作

        在施工的前期,因為施工技術(shù)以及施工中的保養(yǎng)都會受到不同的天氣和地質(zhì)環(huán)境所影響,為了避免其影響施工的質(zhì)量,或者是把影響的因素降到最低,對水利工程的實際情況做全面的勘察和分析是十分有必要的。在針對水庫這種水利工程施工之前,一定要了解其具體的壩高,還有墻體和地基的縫隙大小,在通常的情況下,對水庫的壩體都是采取分段施工的方法,而根據(jù)勘察的結(jié)果不同,填充灌注漿液的具體施工情況也略有區(qū)別。只有靈活應變,根據(jù)實際的情況來對癥下藥,才可以保證灌注施工的質(zhì)量,進而保證整體的施工順利的進行。除此之外,還要對水庫的整體地形,該地區(qū)所分布的巖層進行分析,然后把需要注意的地方都繪制出來,一些重要的信息還要在圖中標注好,以此來保障工程的有序進行。

        3.2設置灌漿孔

        根據(jù)工程設計的要求設置合理的灌漿孔,分序列展開操作,每兩個灌漿孔相隔3m。灌漿孔鉆孔位置與所設計的位置最大偏差不得超過10cm。如果出現(xiàn)特殊情況必須調(diào)整孔位,要上報監(jiān)理工程師批準后方可施工,并認真記錄具體孔位。開展鉆孔施工操作時,實施鉆孔的順序要依據(jù)循環(huán)灌漿分序原則施工,相同次序孔可以在相同時間段展開鉆孔施工。成孔作為帷幕灌漿施工的首道工序,也是尤為重要的環(huán)節(jié)。成孔質(zhì)量直接影響整體帷幕灌漿施工的質(zhì)量及施工效果。因此,想要又好又快的完成施工,設置鉆架和鉆機時,必須先對場地實施整平清理操作,并依據(jù)工程情況鋪設相應的地板并搭設鉆孔平臺,安裝的鉆機要保持在穩(wěn)定、端正的狀態(tài)。

        3.3灌漿壓力

        所謂灌漿壓力,則指的是在灌漿施工中,灌漿段中心位置漿液所承受的具體壓力值。通過增加壓力,可以使?jié){液壓入細小的裂縫中,并逐漸增加漿液的擴散半徑的方式消除水分,提升灌漿的結(jié)實密度,提高防滲固結(jié)效果。但壓力也不可以過大,否則反而會擴大裂縫,甚至導致上部巖層的抬動。為了能夠合理控制壓力值,需要預先進行相應計算,一般 30 min 以內(nèi)灌孔段的吸漿量達0.40L/min,通常選取水泥砂漿。

        4.水庫當前存在的問題

        就我國目前水利現(xiàn)狀而言,中小型的水庫比較多,且大多數(shù)修建在河流的上游,建設時間較長,基礎也比較薄弱,一旦遇到嚴重的自然災害,肯定不能做到真正的抗洪和防洪。 最重要的是,存在安全隱患的水庫本身就是一顆定時炸彈,如果水庫的調(diào)節(jié)能力失效,蓄水和泄洪都無法控制,水庫的水位可能會無休止的增長,一旦發(fā)生潰壩和決堤,就會給社會和人民的生命財產(chǎn)帶來不可挽回的巨大損失。 我國已建的水庫大多數(shù)都是土壩和土石壩,受限于當時的設計標準、施工技術(shù)水平,施工質(zhì)量差,本身就存在滲漏問題,長期的接受庫區(qū)水流的淘刷沖洗,發(fā)生潰壩的幾率大大增加,存在重大安全隱患。 目前來看,國內(nèi)水庫存在的問題主要有較低的搶險抗洪能力,不能充分發(fā)揮抗洪救災作用;少數(shù)水庫大壩的坍塌潰壩問題比較嚴重,水庫的管理保護工作較弱;水庫工作人員的保護意識較差,泄洪的相關(guān)設備遭到嚴重破壞,并且由于水庫的管理體制不完善,存在水庫工程的定期檢查不到位、設備更新不及時等。

        5.水利工程除險加固中灌漿施工技術(shù)的應用

        5.1壩基裂縫處理

        在灌漿時若出現(xiàn)裂縫時,應迅速、準確的進行裂縫處理。在壩基裂縫處理的過程中施工人員應當根據(jù)觀察裂縫出現(xiàn)的方向來判斷需采取怎樣的措施來補救;發(fā)現(xiàn)裂縫是橫向時,先立即停止灌漿,并查找造成裂縫的成因,采用黏土回填的方法及時進行施工處理;當發(fā)現(xiàn)裂縫是縱向的時候,則可以暫時不做處理,繼續(xù)進行灌漿施工;當確定為縱向批裂縫時,應該停止灌漿施工,繼續(xù)實施灌漿操作必須等待裂縫消失以后。

        5.2填充級配料處理

        在漏水的地基處理中,通常以水泥、粗砂、砂礫為主要填料。在使用填料級配料時,除純砂礫作灌溉用料外,還可采用水泥澆注料進行同時的配料。然而,需要注意的是,所選顆粒通常是膨脹的小球,其目的是形成抗過濾層,從而達到阻止水泄漏的目的?;A灌漿施工技術(shù)的應用越來越廣,在水利工程建設實踐中,需要考慮現(xiàn)場條件進行處理以什么方式,往往也需要注漿技術(shù)相結(jié)合,以節(jié)省成本,達到最大化的效益的目的。

        5.3采用高壓的灌漿施工技術(shù)

        在灌漿的施工過程中,需要按照不同的情況采取不同的手段。在巖溶地區(qū)進行水利工程的施工時,高壓灌漿施工技術(shù)往往是比較合適的。一方面對于加強巖溶地區(qū)的實際強度起到促進作用,所以當水利工程處于施工的過程中,采用高壓灌漿技術(shù)是多數(shù)施工隊伍的處理方式。這樣一來,水利工程基地的質(zhì)量可以得到很好的保障,同時對于抗?jié)B能力也有所支撐。為了進一步提升工程的實際質(zhì)量,就需要將水泥完全融入到土壤和材料中去,在這樣的背景下,高壓灌漿技術(shù)就可以充分的發(fā)揮出自己的優(yōu)勢與特點。

        6.水庫除險加固的重要性

        6.1保障水庫的安全運行

        在 20 世紀的 60 、 70 年代,是我國水庫大面積進行修建的興盛時期,至今已有六十多年的歷史。 由于當時經(jīng)濟發(fā)展和科學技術(shù)比較落后,所修建的水庫大多為中小型土壩或土石壩,施工質(zhì)量較差,與現(xiàn)代的水庫設計標準差距較大,由于長期的使用,質(zhì)量更是下降很多,造成安全較多隱患,嚴重威脅著水庫周邊居民的人身安全和財產(chǎn)安全。 2008 年,四川遭遇汶川 8級地震后,地震區(qū)及周邊水庫部分成為高危病害水庫,國家及時對水庫進行安全鑒定及除險加固, 啟動了一大批中小型水庫除險加固工程。 水庫定期進行安全檢查,不但可以及時、迅速的發(fā)現(xiàn)水庫工程質(zhì)量問題,還對周圍的環(huán)境有很好的作用,可以保證居民的正常生活,有利于農(nóng)田的灌溉。

        6.2促進社會和經(jīng)濟的繁榮和發(fā)展

        我國目前具有較多的水庫, 水庫不僅可以為水產(chǎn)養(yǎng)殖和農(nóng)田灌溉提供大量的水資源,兼顧了特色旅游,還具備一定的蓄水和防洪的功能,既能在多雨時節(jié)減少水災的發(fā)生,也能有效地保護水庫下游居民的生命和財產(chǎn)安全。 近年來,我國的經(jīng)濟取得了較快的發(fā)展,但與此同時,對環(huán)境也造成了很大的污染,尤其是水污染的問題更為嚴重。 由于大自然遭受了破壞,造成了各種各樣的環(huán)境問題,洪澇災害發(fā)生的更為頻繁,洪澇災害的出現(xiàn),不但對人民的生命財產(chǎn)安全造成了嚴重的威脅,也嚴重阻礙了國家經(jīng)濟的發(fā)展速度。

        7.結(jié)束語:

        水庫的除險加固工程是一項十分重要的工作,其技術(shù)難度也相對較高,對此,加強對水庫除險加固工程施工的研究,了解病險發(fā)生原因,做好施工設計,掌握施工技術(shù)要點,可以有效保障水庫的除險加固工程施工質(zhì)量,提高水庫的安全性。

        參考文獻:

        [1]向建. 郎源水庫大壩防滲方案分析與實施[D].山東大學,2014.

        [2]李俊偉. 水利工程基礎灌漿的探討[J]. 技術(shù)與市場,2014,21(01):36+38. [2017-09-14].

        [3]黃德順. 水庫壩體壩基灌漿施工技術(shù)及設計探討[J]. 黑龍江水利科技,2014,42(05):120-122. [2017-09-14]. DOI:10.14122/j.cnki.hskj.2014.05.071

        [4]張曉昕. 淺談基礎灌漿施工技術(shù)在水利工程中的應用[J]. 河南科技,2014,(22):37-38. [2017-09-14].

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