盧海雄
(惠州市水電建筑工程有限公司,廣東 惠州 516000)
大河水庫工程位于貴州省都勻市河陽鄉(xiāng),距市區(qū)直線距離約8 km。工程主要任務為供水,同時兼顧輸水工程沿線村寨的農田灌溉及人畜飲水。水庫年設計供水量6 438.2 萬m3,其中向都勻經(jīng)濟開發(fā)區(qū)供水量為6 134 萬m3/年,沿線農村人畜飲水量為32.2 萬m3,沿線灌溉水量為272 萬m3。水庫正常蓄水位891.50 m,校核洪水位896.16 m,總庫容4 376 萬m3。根據(jù)《水利水電工程等級劃分及洪水標準》(SL 252-2000)的規(guī)定,確定本樞紐工程為Ⅲ等工程,工程規(guī)模為中型。
大河水庫大壩是都勻市重要的防護屏障,一旦失穩(wěn),不僅會危機人民生命財產(chǎn)安全,還會影響國家及社會秩序的穩(wěn)定,因此有必要保障水庫大壩的穩(wěn)定與安全運行。應用帷幕灌漿技術進行水庫大壩的防滲加固,可以提升大壩的穩(wěn)定性,減少滲漏問題的出現(xiàn),確保水庫大壩安全穩(wěn)定運行,充分發(fā)揮水庫效能。
首先對大壩進行測量放樣、鉆孔,鉆孔沖洗后,進行壓水試驗,制備漿液,進行灌漿施工,最后封孔,具體施工工序如圖1 所示。
圖1 工藝流程圖
1)鉆孔。帷幕灌漿鉆孔包括兩種施工方法,一是運用沖擊鉆進行打孔,二是運用沖擊回轉機具打孔。應用沖擊回轉機具打孔需對鉆孔進行沖洗,并嚴格檢查鉆孔質量,包括孔徑、孔深、孔的中心位置等。
2)裂隙沖洗和壓水試驗。灌漿之前對灌漿孔周圍的裂縫進行清掃和吹洗,通常采用脈動壓水形式進行壓水,采用高壓水對裂隙進行吹洗,是否停止沖洗依據(jù)回水的潔凈度進行判斷,要求沖洗壓力小于灌漿壓力,沖洗時間控制在15~20 min 為宜。沖洗完成之后進行簡易的壓水試驗,壓水過程中需要每隔5~6 min 對水壓和流量監(jiān)測一次,確保水壓試驗滿足相關技術文件的要求。
3)制漿。制漿是帷幕灌漿施工的關鍵,需要嚴格控制漿液的質量,灌漿材料通常采用的是普通硅酸鹽水泥,根據(jù)工程設計文件對水泥材料進行檢測,要求試制的樣件能夠滿足相關規(guī)定的要求。泥漿混合攪拌需要持續(xù)半分鐘以上,直到攪拌均勻為止,再檢測泥漿的密度,要求制備好的泥漿保存溫度在5~40℃,4 h 內完成灌漿施工。
4)高壓旋噴灌漿。灌漿過程中主要控制灌漿的速率和灌漿量,通常灌漿注入速率為1 L/min 之內,時間控制在0.5 h。灌漿完成之后進行封孔處理,一般采用的方法是置換和壓力灌漿封孔,灌漿孔的最大灌漿壓力為封孔壓力。封孔完成,泥漿凝固后清理表面的污物等。當灌漿孔的未灌漿部分高度大于等于3 m 時,就需要考慮采用機械壓漿封孔法進行封孔施工,當灌漿孔未灌漿部分高度小于3 m 時,可以直接采用水泥砂漿材料填補,進行封孔處理。遇特殊情況,比如涉及巖層段的封孔處理,可直接采用水泥漿進行,如果是壩體段,可以采用黏土等進行封孔處理。
1)原材料的質量控制。對原材料進行質量控制非常重要,材料的選擇與控制直接影響帷幕灌漿的施工質量,監(jiān)理方在進行原材料監(jiān)管時必須要遵循擇優(yōu)選取的原則,業(yè)主或施工方購買原材料必須要符合國家生產(chǎn)標準,選擇的供應商必須要符合相關規(guī)定的要求,每批次材料必須附有廠家合格證。對原材料的存放也要高度重視,水泥必須存放于通風干燥環(huán)境下,防止受潮結塊。一旦出現(xiàn)結塊,需及時處理并銷毀,絕不能摻雜使用。
2)施工過程的質量控制。大壩防滲帷幕灌漿施工必須嚴格按照施工步驟進行。首先在進行施工之前,必須及時清理大壩施工現(xiàn)場的障礙物,保證施工環(huán)境安全可靠,接下來的放孔工作,在放孔之前,要按設計要求測量好放孔位置以及施工的總體方向。隨之,再進行大壩現(xiàn)場灌漿試驗,為后續(xù)的施工打下堅實的基礎。在進行帷幕灌漿之前,還需要對不同的孔位進行安全檢查,所有孔位符合安全要求才能進行灌漿施工,在施工過程中嚴格按照規(guī)定要求進行操作。
3)施工質量檢驗。防滲帷幕灌漿施工質量檢測至關重要,它不僅關系整個工程能否正常地通過驗收,也直接關系到大壩的正常安全可靠運行,因此在帷幕灌漿施工完成之后需要對工程質量進行檢測,確保帷幕灌漿施工的質量滿足設計要求和質量規(guī)范。除此之外還要根據(jù)工程實際編制質量檢驗規(guī)范,當施工過程涉及基巖或者堤壩的時候,對前者的灌漿施工質量檢測可采用壓水試驗,觀察水壓力的變化情況,從而判斷灌漿施工的質量。如果檢測結果在大壩滲水設計規(guī)范規(guī)定的數(shù)值之內則認為灌漿施工質量滿足要求。除了檢測灌漿施工的滲透性外,還要檢測灌漿之后孔的位置和質量,一般是采用抽樣檢測方法完成。
帷幕灌漿技術主要應用于大壩等水利工程防滲處理中,都勻市大河水庫大壩采用防滲帷幕灌漿技術進行加固施工,加固后效果良好,有效改善了水庫大壩的滲漏及不穩(wěn)定性。