水利水電防滲墻施工規(guī)范范文
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篇1
[關(guān)鍵詞]水利水電工程 防滲處理 施工技術(shù)
中圖分類號:TU 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)11-0083-01
在我國的水利水電工程施工過程中受到多方面環(huán)境的影響,其工程質(zhì)量也受到一定的影響,尤其是水利水電工程的滲漏問題會對其質(zhì)量造成嚴(yán)重的影響,并可能導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)損失與人員傷亡。為了促使水利水電工程更好的發(fā)揮其作用,就要在施工過程中對其防滲處理施工技術(shù)進(jìn)行選擇與應(yīng)用,從而實(shí)現(xiàn)水利水電工程對經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要作用。
一、加強(qiáng)水利水電工程防滲處理施工技術(shù)的必要性
在近年來,雖然我國的水利水利水電工程獲得了迅速的發(fā)展,但是因?yàn)槠浣ㄔO(shè)大多是沿用傳統(tǒng)的施工方法。因此,在水利水電工程就很有可能出現(xiàn)一些問題,對水利水電工程的質(zhì)量與使用功能都會產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。且在水利水電工程的施工、運(yùn)營中存在一定的問題。在水利水電工程中比較常見的問題有年久失修、防洪能力下降、滲透破壞等多種問題。其中比較嚴(yán)重的問題且急需解決的問題就是要解決滲透對工程的破壞。由于我國的地域面積比較廣闊,出現(xiàn)滲透的原因與種類也不同。滲漏也是我國的水利水電工程發(fā)展的主要阻礙因素,不僅會對工程的整體質(zhì)量與功能等都會產(chǎn)生一定的影響。因此,就需要針對不同的問題,加強(qiáng)防滲處理施工技術(shù),并能讓嚴(yán)格控制防滲技術(shù),降低滲漏問題發(fā)生的概率[1]。
二、水利水電工程中常見的的防滲處理施工技術(shù)
(一)加強(qiáng)施工檢查,合理分析滲漏原因
在對水利水電工程采取防滲處理前要對其進(jìn)行嚴(yán)格、詳細(xì)的檢查,要對其出現(xiàn)滲漏的原因進(jìn)行科學(xué)、合理的分析。要在了解滲漏原因的基礎(chǔ)上選擇與之相匹配的防滲處理技術(shù)。在進(jìn)行檢查工作時要對本次施工的水利水電工程的砌體和巖體堤壩進(jìn)行重點(diǎn)檢查,如果對這兩個部位處理不當(dāng),一方面會影響整體工程的外觀審美,另一方面也會造成工程出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象,如果情節(jié)比較嚴(yán)重還會出現(xiàn)水利水電工程的堤壩崩塌的現(xiàn)象,嚴(yán)重影響工程的質(zhì)量與使用功能。因此,施工單位在施工過程中要及時的進(jìn)行施工質(zhì)量檢查,并對工程的滲漏現(xiàn)象進(jìn)行防范,一旦出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象就要及時整修[2]。
(二)選擇合適的防滲技術(shù)
加強(qiáng)水利水電工程防滲技術(shù)是其工程建設(shè)中的一項(xiàng)重要工作,也是其加強(qiáng)工程管理必須要采取的程序與手段。在水利水電工程施工的過程中,要根據(jù)工程的實(shí)際情況和防滲技術(shù)結(jié)合起來,從而確定適合本次工程的防滲措施。只有制定具有針對性的措施,選擇合理的防滲技術(shù)才能達(dá)到水利水電工程的防滲目的。常見的水利水電工程的防滲技術(shù)包括以下幾種。
(1)多頭深層攪拌技術(shù)就是通過應(yīng)用多頭深層攪拌機(jī),在多頭鉆鉆入圖里的同時還能向土中注入水泥漿,并將二者進(jìn)行攪拌,從而形成水泥土樁,多個連接起來就成為一道防滲墻。該技術(shù)施工容易,且造成的泥漿污染較小,在粘土和淤泥土質(zhì)的水利水電工程建設(shè)中應(yīng)用較為廣泛[3]。
(2)鏈斗防滲墻施工技術(shù)的應(yīng)用。在水利工程中建造鏈斗防滲墻時會用到鏈斗式開槽機(jī),可以利用其排樁旋轉(zhuǎn)來取土,根據(jù)所測的測墻深度,排樁按
照其標(biāo)準(zhǔn)排放,然后是溝槽開挖心里用的是開槽機(jī)部分,最后還可以玄影泥漿對其護(hù)壁部分進(jìn)行處理。
(3)鋸槽防滲墻技術(shù)
所謂鋸槽防滲墻技術(shù)的施工原理就是通過利用鋸槽機(jī)中的刀桿的反復(fù)切割運(yùn)動,對地層進(jìn)行切割,然后再利用排渣系統(tǒng)將切割過程中產(chǎn)生的渣土向槽外排出,在將所有的渣土排出后就可以應(yīng)用泥漿進(jìn)行護(hù)壁施工,為了保證其質(zhì)量與外觀,還要最后應(yīng)用泥漿澆筑技術(shù)進(jìn)行塑形。但是需要注意的是,在切割的過程中需要根據(jù)地層特點(diǎn)的不同,對切割方式進(jìn)行及時的調(diào)整。在水里水電工程施工中,通常是將其應(yīng)用于地下40米的水利水電工程施工中,在地下施工具有較好的應(yīng)用性[4]。
(4)薄型抓斗防滲墻施工技術(shù)的應(yīng)用
在水利水電防滲處理施工中應(yīng)用薄型的抓斗將土槽挖開技術(shù),就是在施工用應(yīng)用該方法對施工墻壁進(jìn)行簡單的護(hù)壁處理,然后再對其進(jìn)行澆筑。在澆筑過程中使用的是防滲性能較強(qiáng)的塑性混凝土,在混凝土結(jié)構(gòu)施工結(jié)束后逐漸形成防滲墻。在水利水電工程施工中一般將其應(yīng)用于土層富含大量的粘土、沙土和沙粒成分的土層之中。
(5)防滲墻施工技術(shù)的應(yīng)用
在水利水電工程施工中應(yīng)用該技術(shù),通常需要在砼攪拌機(jī)、澆筑機(jī)和鑿孔機(jī)共同運(yùn)行完成。具體來說,就是在施工中能夠應(yīng)用高速水流槍對土層進(jìn)行切割,將水槍作為鑿孔的噴嘴,在施工中對孔壁進(jìn)行切割修整就是通過運(yùn)用水槍上下運(yùn)動來實(shí)現(xiàn)的,然后應(yīng)用泥漿對該切割土層進(jìn)行保護(hù)。根據(jù)工程的實(shí)際施工需要,采取可以采用循環(huán)方式將其中的殘?jiān)鼮V出,然后在此基礎(chǔ)上構(gòu)筑防滲墻。需要注意的是,在防滲墻施工中對其厚度要求不高,厚度不宜過厚,但是要求其深度較高,還需要保證該防滲墻的垂直精度,這對加固堤壩有重要的作用。
2、合理應(yīng)用灌漿防滲技術(shù)
(1)土壩壩體劈裂灌漿
在水利水電工程的壩體工作區(qū)域在投入運(yùn)營后往往有很多裂縫區(qū)域,通常是因?yàn)槭┕べ|(zhì)量較差,施工設(shè)計(jì)不合理,都會導(dǎo)致水利水電工程的壩體出現(xiàn)裂縫,如果裂縫比較嚴(yán)重就很有可能導(dǎo)致一些會上下貫通裂縫的出現(xiàn)。針對該問題,可以使用土壩壩體劈裂式灌漿技術(shù)。具體來說就是施工時,借助一定的灌漿壓力,將壩體劈裂至壩軸方向,再向裂縫內(nèi)灌漿。該灌漿施工方式可適用于壩體應(yīng)力分不規(guī)律。
(2) 卵礫石層防滲帷幕灌漿
隨著近年來水利水電防滲施工技術(shù)的不斷發(fā)展,帷幕灌漿技術(shù)逐漸成為水利水電工程主要的防滲技術(shù),從而能夠使水利水電工程更加安全,不影響其使用功能。但是與巖石灌漿不同,卵礫石層防滲帷幕灌漿技術(shù)的施工要求更加嚴(yán)格,需要嚴(yán)格按照施工規(guī)范施工。在該灌注過程中鉆孔時主要的施工步驟,在造孔成功后,將粘土作為主要材料進(jìn)行灌注。
結(jié)束語
總而言之,在水利水電工程建設(shè)施工中,為了保證工程的質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)其使用功能,就要加強(qiáng)其防滲處理施工技術(shù)。在施工建設(shè)的過程中,施工單位必須要加強(qiáng)對防滲處理施工控制與管理。在水利水電工程中實(shí)施防滲處理施工技術(shù),不僅要學(xué)習(xí)與結(jié)合先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn),還要根據(jù)實(shí)際的樹立水電工程施工實(shí)際情況,選擇與本次施工較為適合的防滲技術(shù)。同時還要求的施工企業(yè)能夠選取合格、合理防滲材料,從而保證工程的施工質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)其預(yù)期的防滲效果。
參考文獻(xiàn):
[1]崔久名.水利水電工程中混凝土防滲墻施工技術(shù)的應(yīng)用管理[J].江西建材,2014,14:143-144.
[2]周穎恩.關(guān)于水利水電工程建筑中混凝土防滲墻施工技術(shù)的使用[J].山東工業(yè)技術(shù),2015,15:164.
篇2
關(guān)鍵詞:大寧水庫;塑性砼防滲墻;檢驗(yàn)評定
中圖分類號:P343.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
1.引言
塑性砼防滲墻是指利用鉆孔、挖槽機(jī)械,在松散透水地基或壩(堰)體中以泥漿固壁,挖掘槽形孔或連鎖樁柱孔,在槽(孔)內(nèi)澆筑塑性砼筑成的具有防滲等功能的地下連續(xù)墻。
從目前國內(nèi)關(guān)于防滲墻工程的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)定來看,僅有《水利水電工程混凝土防滲墻施工技術(shù)規(guī)范》和《水電水利工程混凝土防滲墻施工規(guī)范》兩本防滲墻行業(yè)施工規(guī)范,而相關(guān)質(zhì)量評定標(biāo)準(zhǔn)中均無塑性砼防滲墻施工質(zhì)量和塑性砼試塊質(zhì)量檢驗(yàn)與評定標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)定,無法對塑性砼防滲墻施工質(zhì)量進(jìn)行質(zhì)量評定。
2.工程概況
大寧水庫工程是北京市南水北調(diào)配套工程的重要組成部分,主要建設(shè)內(nèi)容是對現(xiàn)有大寧水庫改造,在原有防洪任務(wù)的基礎(chǔ)上,作為南水北調(diào)調(diào)蓄水庫,解決南水北調(diào)來水與本地用水流量不匹配時的調(diào)蓄問題,調(diào)節(jié)庫容3753萬m3。工程設(shè)計(jì)為沿水庫中堤、西堤、副壩及庫尾橡膠壩底部新建塑性砼防滲墻,以解決庫區(qū)防滲問題,總長7.84km。
工程于2009年12月開工,主體工程2011年9月完工,總投資30170萬元。
3.檢驗(yàn)評定規(guī)定的編制
3.1分析比較
3.1.1通過分析塑性砼防滲墻工程的施工特點(diǎn)及施工方法,總結(jié)出防滲墻施工過程中的質(zhì)量控制重點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn),確定塑性砼防滲墻工程施工的質(zhì)量評定項(xiàng)目和評定標(biāo)準(zhǔn)。
3.1.2 通過對普通砼和塑性砼性能進(jìn)行比較,對塑性砼和普通砼的適應(yīng)地層、材料特點(diǎn)、施工條件、防滲效果及質(zhì)量控制等進(jìn)行分析。
(1)適應(yīng)地層及使用范圍:普通砼和塑性砼對地基的適用范圍都很廣,以軟弱的沖積層到中硬的地層、密實(shí)的砂礫石層等。
(2)墻體材料特性:普通砼防滲墻具有強(qiáng)度高、滲透系數(shù)小、質(zhì)量均勻的特點(diǎn)。塑性砼防滲墻具有彈性模量低,可改善墻體應(yīng)力分布,通過配合比試驗(yàn)和結(jié)構(gòu)計(jì)算的協(xié)調(diào)統(tǒng)一,可確定適應(yīng)實(shí)際地層的墻體物理力學(xué)指標(biāo)。經(jīng)計(jì)算,受力條件較普通砼好。
(3)施工條件:普通砼防滲墻的指標(biāo)單一,容易控制施工工期。塑性砼施工工藝與普通砼防滲墻一致,由于其強(qiáng)度較低,更方便接頭施工。
(4)防滲效果:兩種墻體均是防滲工程中經(jīng)常采用的工程措施,其防滲效果均能滿足水庫蓄水要求。
通過比較,塑性砼在抗壓強(qiáng)度、彈性模量性能指標(biāo)上較普通砼要低,其抗?jié)B性能的評價(jià)指標(biāo)與普通砼也不大相同,不宜采用抗?jié)B標(biāo)號進(jìn)行評價(jià),而應(yīng)采用滲透系數(shù)指標(biāo)評價(jià)更為合適。因此需要制定塑性砼試塊質(zhì)量評定標(biāo)準(zhǔn)和塑性砼試塊質(zhì)量評定表,以滿足塑性砼試塊質(zhì)量等級的評價(jià)。
3.2檢驗(yàn)評定規(guī)定的編制依據(jù)
標(biāo)準(zhǔn)編寫主要依據(jù)《水利水電工程施工質(zhì)量檢驗(yàn)與評定標(biāo)準(zhǔn)》、《水利水電基本建設(shè)工程單元工程質(zhì)量等級評定標(biāo)準(zhǔn)》、《水利水電工程混凝土防滲墻施工技術(shù)規(guī)范》、《水電水利工程混凝土防滲墻施工規(guī)范》等標(biāo)準(zhǔn)。
3.3 成果介紹
《檢驗(yàn)評定規(guī)定》共包括5章 、13節(jié)、56條和2個附錄,主要包含總則、術(shù)語、項(xiàng)目劃分、施工質(zhì)量檢驗(yàn)與評定等內(nèi)容。
(1)總則,規(guī)定本規(guī)定適用于大寧水庫工程塑性砼防滲墻施工質(zhì)量檢驗(yàn)與評定工作,工程質(zhì)量等級分為“合格”、“優(yōu)良”兩級。并對本規(guī)定中引用的主要規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行明確。
(2)術(shù)語,對本規(guī)定中所涉及的術(shù)語進(jìn)行了解釋說明。
(3)項(xiàng)目劃分,明確塑性砼防滲墻工程項(xiàng)目劃分為單位工程、分部工程、單元工程三級,并對項(xiàng)目劃分原則、劃分程序進(jìn)行了明確規(guī)定。
(4)施工質(zhì)量檢驗(yàn),對質(zhì)量檢驗(yàn)一般規(guī)定、質(zhì)量檢驗(yàn)職責(zé)范圍、質(zhì)量檢驗(yàn)內(nèi)容、數(shù)據(jù)處理等內(nèi)容進(jìn)行了詳細(xì)規(guī)定。
(5)施工質(zhì)量評定,對質(zhì)量評定標(biāo)準(zhǔn)、單元、分部、單位及工程項(xiàng)目工程質(zhì)量等級評定標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量評定工作的組織與管理等內(nèi)容均做了規(guī)定。
附錄部分根據(jù)北京市南水北調(diào)配套工程大寧水庫工程防滲墻工程實(shí)際,對水利水電工程砼防滲墻單元工程質(zhì)量評定表中的孔內(nèi)漿液密度、漿液粘度、漿液含砂量項(xiàng)目中增加膨潤土指標(biāo),對坍落度、擴(kuò)散度項(xiàng)目質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整,并新制定了塑性砼試塊質(zhì)量評定表,以確保塑性砼試塊質(zhì)量評定工作的準(zhǔn)確性。
4.技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)
4.1確定了塑性砼防滲墻質(zhì)量檢查項(xiàng)目、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和檢測方法
根據(jù)《水電水利基本建設(shè)工程單元工程質(zhì)量等級評定標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定,結(jié)合大寧水庫工程實(shí)際,對塑性砼防滲墻質(zhì)量檢查項(xiàng)目、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和檢測方法加以規(guī)定,明確了質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢測方法,確保檢驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。
塑性砼防滲墻質(zhì)量檢查表
4.2 確定了塑性砼試塊質(zhì)量評定標(biāo)準(zhǔn)
通過對塑性砼質(zhì)量情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,并結(jié)合相關(guān)規(guī)程規(guī)范、設(shè)計(jì)要求及工程實(shí)際情況,確定了試塊抗壓強(qiáng)度最小值、強(qiáng)度保證率、滲透系數(shù)合格率、彈性模量合格率、離差系數(shù)的優(yōu)良合格標(biāo)準(zhǔn),編制了《塑性砼試塊質(zhì)量評定表》。
塑性砼試塊質(zhì)量評定表
全部檢查項(xiàng)目符合合格標(biāo)準(zhǔn),其中主要檢查項(xiàng)目
注1:表中“Δ”符號的項(xiàng)目為主要檢查項(xiàng)目;
2:本表適用于塑性砼試塊組數(shù)≥30組。
篇3
隨著我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定地向前發(fā)展,每年用于江河治理、大壩防滲等地下防滲墻工程(簡稱防滲墻)的投資規(guī)模達(dá)幾千億元,且防滲墻工程項(xiàng)目有逐年遞增的趨勢。在舉世矚目的長江三峽、黃河小浪底水利樞紐、二灘電站等大型水利水電工程中,防滲墻技術(shù)都得到了成功的推廣和應(yīng)用。
2 水利工程中防滲墻的的構(gòu)造
防滲墻一般都是槽板式的,并按單元槽段施工,通過接頭將其連成整體。對于水利水電工程的防滲墻,是在松散透水地基或土石壩(堰)壩體中以泥漿護(hù)壁連續(xù)造孔,在泥漿下澆筑混凝土或回填其它防滲材料筑成的起防滲作用的地下連續(xù)墻。國內(nèi)外水利水電工程的防滲墻厚度一般為35-140cm(超薄墻厚度8-30cm),其底部嵌入基巖或不透水層中0.5-1.0m,三峽工程二期上游圍堰塑性混凝土防滲墻代表了我國迄今防滲墻技術(shù)的最高水平。
20世紀(jì)60-80年代,國內(nèi)防滲墻工程墻體材料主要采用普通混凝土(或鋼筋混凝土)、粘土混凝土和粉煤灰混凝土等剛性材料,該類混凝土抗壓強(qiáng)度高(5-35MPa),彈性模量大(15000-32000MPa),適合于作防滲、擋土和承重等共同作用的地下墻體。若僅用于防滲作用,采用剛性材料作為墻體其工程造價(jià)過高(600-1200元/m2),且剛性混凝土在地基土水平力作用下,易發(fā)生局部開裂現(xiàn)象,致使抗?jié)B能力反而降低。
到20世紀(jì)80年代,我國防滲墻的墻體材料有了重大創(chuàng)新,塑性混凝土、自凝灰漿和固化灰漿等柔性材料墻體不斷問世。這類柔性墻體材料因含有粘土、粉煤灰、水玻璃以及有機(jī)外加劑,漿材固結(jié)后呈現(xiàn)很大的塑性,其抗壓強(qiáng)度較低(0.1-5MPa)、彈性模量小于2000MPa,即墻體強(qiáng)度指標(biāo)和防滲墻周圍地基土比較接近,墻體受力后與地基土的協(xié)調(diào)變形能力強(qiáng),不易出現(xiàn)開裂;加之抗?jié)B性能好(單位吸水率ω≤10-8m/s)、工程造價(jià)較低(120-400元/m2),與剛性材料相比,單純用作防滲的墻體,柔性材料有很大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>
3 塑性混凝土防滲墻的設(shè)計(jì)
3.1 塑性混凝土防滲墻的設(shè)計(jì)深度
塑性混凝土防滲墻底部原則上嵌入相對不透水層1m左右,頂部嵌入壩體防滲體中。目前,平原地區(qū)土壩塑性混凝土防滲墻深度大多在40m以內(nèi)。
3.2 塑性混凝土防滲墻墻體厚度的確定
防滲墻的厚度應(yīng)滿足墻體抗?jié)B性、耐久性、滿足墻體應(yīng)力和變形的要求,同時還應(yīng)考慮到地質(zhì)情況及施工設(shè)備等因素。
由于國內(nèi)防滲墻設(shè)計(jì)無規(guī)范,防滲墻的滲透計(jì)算和滲透穩(wěn)定分析以及強(qiáng)度、變形計(jì)算尚無規(guī)范的計(jì)算方法和理論。在設(shè)計(jì)時,根據(jù)防滲墻破壞時的水力坡降確定墻體厚度(δ),計(jì)算公式如下:
δ=K?啄=■
式中:ΔHmax-作用在防滲墻上的最大水頭差(m);K-抗?jié)B坡降安全系數(shù),一般取3~5;Jmax-防滲墻滲透破壞坡降,取300。
根據(jù)已建成的塑性混凝土防滲墻統(tǒng)計(jì),防滲墻允許承受的水力坡降Jp=Jmax/K,可達(dá)到100,當(dāng)K=5時,Jp為60,假定防滲墻承受的最大水頭差與壩前水深相同。平原區(qū)水庫,由于河流水頭較低,ΔHmax一般在10~30m之間居多。計(jì)算得:δ=0.15~0.5m即可滿足要求為節(jié)約材料,降低成本,平原地區(qū)土壩塑性混凝土防滲墻可以做得薄一些,受造孔機(jī)具限制,參考國內(nèi)工程經(jīng)驗(yàn),平原區(qū)土壩塑性混凝土防滲墻墻體厚度一般確定為0.20~0.8m之間。
3.3 墻體材料
參考國內(nèi)外已建防滲墻的經(jīng)驗(yàn),柔性防滲墻一般采用塑性混凝土作為墻體材料。這種材料有抗?jié)B性能好,變形模量低,極限應(yīng)變值大,適應(yīng)變形能力強(qiáng)等特點(diǎn)。
塑性混凝土防滲墻的設(shè)計(jì)指標(biāo)為:28d彈性模量800~1000MPa,抗壓強(qiáng)度≥2.5MPa,滲透系數(shù)
表1 塑性混凝土配合比(kg)
4 塑性混凝土防滲墻的施工
防滲墻是在壩體內(nèi)連續(xù)造孔成槽,以泥漿固壁,在泥漿下澆筑塑性混凝土而建成的。對于小型工程,一般采用沖擊式鉆機(jī)造孔或兩鉆一抓法。這兩種方法都先施工一期槽孔(主孔),后二期槽孔(副孔)。后一種方法工效高,目前被水利工程廣泛采用。但該法施工平臺要求大于18m,施工時難以布置。成墻厚度受開槽機(jī)械限制,防滲墻一般較厚。
目前,平原地區(qū)土壩防滲墻工程施工的另一種方法采用液壓開槽機(jī)連續(xù)槽孔法。液壓開槽機(jī)是由在同一軌道上行走的開槽機(jī)、水下混凝土澆筑機(jī)、清槽砂石泵及混凝土攪拌機(jī)組成。液壓開槽機(jī)沿墻體軸線連續(xù)成槽,槽孔完全連續(xù)。墻體厚度20cm左右,最大深度可達(dá)40m。該法適用于砂壤土、粉土、粘土等地質(zhì)條件。每臺班工效可達(dá)150m2,造價(jià)150元/m2(20m深22cm厚的墻體150元/m2)。
防滲墻頂部處理。樁頭處理時結(jié)合樁頂檢查一并進(jìn)行,在回填前查明有無漏樁,搭接厚度是否滿足設(shè)計(jì)要求等情況,如有應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)樁處理。防滲墻樁頭頂部應(yīng)于挖除并回填。有條件的采用粘土或粉質(zhì)粘土回填,也可以用原堤身開挖土回填,但應(yīng)除掉碎石和雜物?;靥蠲軐?shí)度不小于0.92。
5 防滲墻施工中應(yīng)注意的問題
防滲墻施工過程中,造孔質(zhì)量是保證防滲墻質(zhì)量的首要環(huán)節(jié)。同時,在防滲墻施工過程中,造孔時間占總工期的2/3以上,是制約工期的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。施工中應(yīng)采取預(yù)防偏孔措施,有效地防止或減少偏孔,使孔斜控制在允許范圍內(nèi)。
保證塑性混凝土防滲墻施工質(zhì)量和速度的關(guān)鍵在于開槽的連續(xù)性,澆筑的及時性。
并且要把泥漿固壁作為一個重要的施工環(huán)節(jié)去對待。否則,一旦出現(xiàn)塌孔,將導(dǎo)致施工中斷,而斷開段的處理相當(dāng)困難。因此,各工序必須嚴(yán)格按規(guī)程進(jìn)行操作,控制進(jìn)度和質(zhì)量。同時加強(qiáng)機(jī)械設(shè)備的維修養(yǎng)護(hù),保證完好率,確保塑性混凝土防滲墻“連續(xù)作業(yè)”,達(dá)到保證塑性混凝土防滲墻施工質(zhì)量的目的。
6 結(jié)束語
實(shí)踐表明,塑性混凝土防滲墻技術(shù)應(yīng)用于平原地區(qū)大壩除險(xiǎn)加固工程,可有效解決壩體,壩基滲漏問題,且具有施工速度快,工程造價(jià)低,防滲效果好,可靠性高等特點(diǎn),是水庫大壩防滲加固較好的措施。隨著塑性混凝土防滲墻技術(shù)的迅速發(fā)展,施工機(jī)具的不斷創(chuàng)新和完善,經(jīng)濟(jì)效益的不斷提高,其用途將日益廣泛。
參考文獻(xiàn)
[1]水利水電工程塑性混凝土防滲墻施工技術(shù)規(guī)范[S].SL174-96
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關(guān)鍵詞:水利水電;混凝土;防滲墻;施工技術(shù)
中圖分類號:TV331文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
1淺析混凝土防滲墻的技術(shù)
1.1混凝土防滲墻技術(shù)的發(fā)展情況
混凝土防滲強(qiáng)主要是起源于上個世紀(jì),最先在意大利的水利水電工程中被使用,后逐步進(jìn)行推廣,被其它國家所接收。從上個世紀(jì)50年代開始,我國就引入了混凝土防滲墻技術(shù),從1958年開始,湖北的明山水庫就建成了預(yù)制連鎖管柱樁防滲墻,同年,在青島的水庫也使用這種方法建設(shè)了有效厚度為43cm,深度為20m的樁柱式混凝土防滲墻,到1959年逐漸發(fā)展成了一種槽孔型的混凝土防滲墻。當(dāng)前,我國的防滲墻已經(jīng)達(dá)到了國際先進(jìn)水平。
1.2混凝土的類型
從混凝土防滲墻的類型來說,可以將混凝土防滲墻分成四個種類:(1)槽板式防滲墻。槽板式防滲墻的橫截而為槽型,使用泥漿和其它方法進(jìn)行固壁,然后在合適的位置進(jìn)行鑿孔開鑿,再使用混凝土在槽孔中進(jìn)行回填,構(gòu)成防滲墻。通常槽孔的長度為6 -9m,這種防滲墻,根據(jù)單元槽不同的連接形式,可以分成連鎖型和搭接型兩種類型。(2)樁柱式防滲墻。柱樁式防滲墻的橫截而為圓孔,使用套管或泥漿護(hù)壁,使用混凝土回填到大直徑的鉆孔中,然后形成連續(xù)防滲墻,根據(jù)打樁孔的連接類型,混凝土的防滲墻的布置形式是不同的,比如,為了使土石壩地基防滲墻達(dá)到防滲的要求,一般使用連鎖形和搭接形兩類。(3 )泥漿槽防滲墻。泥漿槽防滲墻是挖掘出寬度為1. 6 ~3. 0m的溝槽,然后使用泥漿固壁的方法來使孔壁維持在直立的狀態(tài),在將槽孔挖掘到設(shè)計(jì)的深度后,使用沒有經(jīng)過壓實(shí)的礫石、砂、粘土的混合料進(jìn)行回填,從而構(gòu)成一道防滲墻。(4)板樁灌注防滲墻。使用樁邊焊有小管的鋼板打入到地基中,在打到合適的深度時,緩慢拔出鋼板樁,然后利用樁自身把防滲材料使用小管塞入到樁身拔出后留下的空隙,構(gòu)成連續(xù)防滲薄墻。
2.混凝土防滲墻施工的基本特征
在進(jìn)行混凝土防滲墻施工的過程中,使用到的臨時設(shè)施很多,除了孔口導(dǎo)墻和鉆機(jī)軌道以外,還需要有供電系統(tǒng)和供水系統(tǒng),還需要進(jìn)行混凝土的制漿、供漿、造孔、攪拌和運(yùn)輸?shù)容o助設(shè)施。因此,混凝土防滲墻在施工的過程中工作量很大,作業(yè)而比較大,此外,各個作業(yè)而直接的銜接也是很重要的。混凝土防滲墻作為地下隱蔽工程,有很多無法預(yù)見的安全隱患和質(zhì)量隱患,這就導(dǎo)致混凝土防滲墻施工具有一定的風(fēng)險(xiǎn)和難度,此外,混凝土防滲墻還具有污染小、施工噪音低方方面的優(yōu)點(diǎn),不會對四周的環(huán)境造成比較大的影響,由于混凝土防滲墻的施工范圍非常廣,可以在各種復(fù)雜的土質(zhì)地層中進(jìn)行使用,而且施工范圍也比較大,施工厚度和施工深度具有良好的應(yīng)用彈性,混凝土防滲墻墻體均勻連續(xù),具有良好的承重性和防水性。
3使用的施工設(shè)備和施工工藝
3. 1防滲墻使用的施工設(shè)備
在防滲墻施工的過程中,主要使用鉆孔機(jī)械作為主要的施工設(shè)備,如果使用鋼繩沖鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔,在鉆孔的過程中,先用鉆頭對地層進(jìn)行多次破碎沖擊,直到地層碎屑被坡碎到可以被泥漿懸浮,使用抽砂筒將其提到孔外。使用這種方法進(jìn)行施工,功耗非常大,施工效率低。如果使用沖擊式反循環(huán)鉆機(jī),要先將抽筒斷續(xù)出渣改為泵吸連續(xù)出渣,防止鉆頭重復(fù)對地層顆粒造成破碎,施工效率高,但是需要泥漿對機(jī)配套對鉆渣進(jìn)行分離。在使用抓斗挖槽機(jī)進(jìn)行施工時,不需要使用泥漿作為介質(zhì),可以直接利用斗齒進(jìn)行切割,將土層破碎,然后將渣土抓出,根據(jù)工作原理可以分成鋼繩抓斗和液壓抓斗。
3. 2造孔使用的工藝
(1)鉆劈法。這種方法適合在砂卵石地層使用,在施工的過程中,將軸線劃分成長度不同的槽段,對于鄰近的槽段分成兩期進(jìn)行施工,然后使用沖擊式反循環(huán)鉆機(jī)或鋼繩沖擊鉆機(jī)分成主孔鉆進(jìn)和分孔鉆進(jìn),當(dāng)鄰近的兩個鉆孔鉆到一定的深度后,在對副孔進(jìn)行劈打,并將劈落的石渣提出孔外。(2)鉆抓法。在對緊密的地層中造槽時,使用抓斗和沖擊鉆聯(lián)合施工的方法進(jìn)行施工,沖擊鉆鉆進(jìn)主孔基巖和漂卵石后,使用抓斗對兩主孔之間的幅孔進(jìn)行挖掘,根據(jù)槽孔的大小,可以使用三鉆兩抓或兩鉆一抓的方法進(jìn)行施工。(3)抓取法。使用分土層或顆粒直徑比較小的砂卵石層進(jìn)行防滲墻的修建時,可以使用抓斗將其挖成槽,從而對施工效率進(jìn)行提高。
3. 3其它施工工序
(1)在成槽的時候,要使用泥漿進(jìn)行固壁,從而保證槽壁的穩(wěn)定性。一般主要使用膨脹潤土進(jìn)行制漿,漿液的主要指標(biāo)密度為1. 05g/cm3,馬氏漏斗的茹度為33 ~49s,可以重復(fù)使用泥漿,但是需要使用泥漿凈化機(jī)進(jìn)行除砂。(2)導(dǎo)墻的作用。導(dǎo)墻主要是將開挖機(jī)作為導(dǎo)向,對槽口和承重進(jìn)行保護(hù),考慮到防滲墻各個槽段的施工時間很短,為了減少工程建設(shè)的成本,要盡可能使用可以進(jìn)行多次使用的鋼結(jié)構(gòu)導(dǎo)墻,通常情況下為寬x高=30cm x 50cm的長方形。(3)使用直升導(dǎo)管法澆筑混凝土,導(dǎo)管的內(nèi)徑一般設(shè)計(jì)為20cm,根據(jù)具體的施工條件,可以使用泵車或者罐車進(jìn)行混凝土的運(yùn)輸。(4)一般使用一級配塑性混凝土走完防滲墻的墻體材料,由于這種材料的變形模量和強(qiáng)度都比較小,對地基的適應(yīng)能力提高,具有良好的抗?jié)B性能,滲透系數(shù)要控制在1 x10-6cm/s。(5)使用接頭管法進(jìn)行墻體的連接,同時也可以使用切削法進(jìn)行墻的連接。墻段的連接是防滲墻施工技術(shù)的施工難點(diǎn)。
4混凝土防滲墻的施工難點(diǎn)
4.1漏失、松散地層成槽的方法
對于槽口松散的土體,山于填筑質(zhì)量或土質(zhì)不好,導(dǎo)致槽口的土體比較松散,在挖槽時,很容易出現(xiàn)坍塌和劈裂的情況,因此要采取必要的預(yù)防措施:(1)要將一期槽孔的長度劃小。(2)對于導(dǎo)墻下4~7m深的土體,使用粉噴樁和深攪拌樁進(jìn)行加固。(3)對固壁泥漿而的高度進(jìn)行降低。對于已經(jīng)出現(xiàn)坍坑和裂縫的情況,要使用水泥粘土漿液灌注和開挖回填的方法進(jìn)行處理。(4)使用跳挖的方法進(jìn)行開挖,在對同一個一期槽孔進(jìn)行開挖時,要留出兩個期槽加一個期槽的距離。
4. 2處理槽內(nèi)漏失地的方法
在挖槽時,當(dāng)遇到中強(qiáng)漏失層或覆蓋層時,泥漿會迅速流失,導(dǎo)致孔壁出現(xiàn)坍塌。一般在處理漏失地層時,要迅速使用土料回填到槽中,并進(jìn)行擠壓和攪拌,然后再進(jìn)行開挖,對于漏失比較嚴(yán)重的地層,在開挖槽孔前,對水泥膨潤土漿液進(jìn)行預(yù)灌。
4. 3嵌巖的方法
一般使用鑄鋼來制作重鑿嵌巖機(jī)具,使用含有耐沖擊合金刃角焊接到底部,金忍角的長度為1~1. 4m,寬度要稍微低于墻體的寬度,高度為3m,橫斷而為長方形,重量為3~5t,使用30~50t的履帶式起重機(jī)來驅(qū)動重鑿沖擊主機(jī)。施工時需要注意以下幾個方而:(1)在開挖槽孔的時候,當(dāng)遇到堅(jiān)硬的巖石時,首先使用重鑿進(jìn)行沖擊破碎,然后將巖屑和巖塊撈出,形成一個循環(huán)的回次,經(jīng)過多次回次后,就可以達(dá)到預(yù)計(jì)的深度。(2)在使用鉆孔法進(jìn)行成槽時,可以先挖去整個槽孔的覆蓋層,然后再進(jìn)行作業(yè),如果單純使用純挖的方法進(jìn)行施工,要先把主孔開挖到設(shè)計(jì)的嵌巖深度后,在進(jìn)行復(fù)孔的開挖,避免出現(xiàn)槽壁失穩(wěn)的情況。(3)重鑿決定了嵌巖的效率,在操作的過程中,操作大員要根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn),使用重鑿來提升沖擊點(diǎn)數(shù)、沖擊高度和沖刺次數(shù),主要不要出現(xiàn)過度破碎的情況。
5結(jié)論
總而言之,在水利工程中,混凝土防滲墻使用廣泛,而且對水利水電工程具有關(guān)鍵性的作用,因此,在混凝土防滲墻施工的過程中,需要按照相關(guān)的施工技術(shù)和施工規(guī)范進(jìn)行施工,要根據(jù)設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)工藝來完成各個工序,只有保證了工程的施工質(zhì)量,才可以使得混凝土防滲墻穩(wěn)定牢固。
參考文獻(xiàn):
[1] 紀(jì)躍新. 水利水電工程中混凝土施工管理分析[J]. 江西建材,2014,05:112.
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【關(guān)鍵詞】 防滲墻施工 墻厚1.4m 在國內(nèi)屬首例 無成功經(jīng)驗(yàn)借鑒 施工難度大 地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜
1 工程概況
毛爾蓋水電站位于四川省阿壩藏族羌族自治州黑水縣境內(nèi),黑水河中游紅巖鄉(xiāng)至俄石壩河段,是黑水河流域水電規(guī)劃二庫五級方案開發(fā)的第3梯級電站,該電站為大(2)型混合式,單一發(fā)電工程。
壩基防滲墻施工高程為1997.00m,底程為1940.00m,軸線長194.89m,墻體材料為C40混凝土,其技術(shù)指標(biāo)為:90d強(qiáng)度≥40Mpa, 彈?!?.25×104Mpa,抗?jié)B≥W12,抗凍≥F50,最大深度57.0m,墻厚1.4m。防滲墻面積5070m2。
2 工程地質(zhì)
壩基河床覆蓋層以粗粒土為主,且結(jié)構(gòu)不均一,現(xiàn)場抽(注)水試驗(yàn)成果表明,總體上屬中等至強(qiáng)透水層,其中②、④層含漂卵石層滲透系數(shù)大值平均值為1.83×10-1cm/s,屬強(qiáng)透水層,滲透破壞型式為管涌;第①③層為含漂含土砂卵礫石層,透水性相對較弱,滲透系數(shù)大值平均值為2.26×10-2cm/s,屬中等透水層;下伏基巖的強(qiáng)風(fēng)化、強(qiáng)卸荷巖體屬強(qiáng)透水,弱卸荷、弱風(fēng)化上段巖體壓水試驗(yàn)透水率大值平均值為19.8Lu,屬中等透水,個別段在最大泵量下不升壓,反應(yīng)其局部強(qiáng)透水;弱風(fēng)化下段巖體透水率大值平均為14.6Lu,其中1~10Lu的占總試驗(yàn)段數(shù)的72.6%,總體為中等—弱透水;如圖1。河床段巖體透水率小于3Lu的深度大概為90m左右,防滲帷幕垂直深度應(yīng)據(jù)此進(jìn)行滲流計(jì)算而定。水質(zhì)分析試驗(yàn)資料表明,壩址區(qū)河水、溝水水質(zhì)類型均為HCO3—Ca2+型,PH=6.1,屬弱堿性低礦化度水,對砼無腐蝕性。
3 主要施工方案簡述
造孔主要采用“鉆劈法”和“平行鉆進(jìn)法”成槽工藝、“直升導(dǎo)管法”澆筑砼,考慮防滲墻墻較厚,且C40砼強(qiáng)度較高,接頭孔采用“鉆鑿法”施工進(jìn)度緩慢。為提高施工功效,防滲墻墻段連接采用Φ1.0m的接頭管法進(jìn)行施工,砼初凝后采用直徑1.4m的鉆頭對接頭孔進(jìn)行修孔,保證接頭孔徑滿足設(shè)計(jì)要求。
4 防滲墻施工
4.1 導(dǎo)向槽修建
導(dǎo)墻、倒?jié){平臺、排漿溝、沉渣池均采用C20砼澆筑。上、下游側(cè)導(dǎo)墻寬均為1.0m、深2.0m,槽口寬度為1.6m,擋墻內(nèi)布置7根Φ20鋼筋主筋,Φ10箍筋間距為3.0m。導(dǎo)墻應(yīng)平行于防滲墻中心線,其允許偏差為±1.5cm;頂面高程允許偏差為±2cm;待砼達(dá)到一定強(qiáng)度后,再鋪設(shè)鉆機(jī)軌道。如圖2。
4.2 孔口段預(yù)處理
根據(jù)壩基防滲墻軸線地層情況分析,在防滲墻的施工過程中,槽段10m以內(nèi)是防滲墻施工關(guān)鍵部位,它不僅對施工人員提出了很高的技術(shù)要求,同時對地質(zhì)情況也作了相應(yīng)規(guī)定(即:孔口10m的范圍內(nèi)地層粘聚力達(dá)10KPa以上,承載力達(dá)100~450KPa)。由于壩基防滲墻0~10m段是具有松動及架空性的漂石地層,且槽口漿液的紊流洗刷,將造成兩側(cè)槽壁坍塌,甚至導(dǎo)致該段導(dǎo)向槽整體沉降,引發(fā)重大的機(jī)毀人亡事故。
因此,對壩基防滲墻孔口地層進(jìn)行相應(yīng)的預(yù)處理必不可少:沿防滲墻中心軸線按孔距3m采用花管注漿法進(jìn)行注漿處理。灌漿孔鉆孔孔徑為114mm,采用一臺21m3/min空壓機(jī)供給風(fēng)力,使用成都哈邁YXZ-70鉆機(jī)跟套管鉆進(jìn)。鉆進(jìn)至要求孔深后,下入Φ50鋼管加工成的花管,然后拔出套管。灌漿采用全孔一次性限量法灌注,地質(zhì)缺陷部位可適當(dāng)縮短段長。灌漿優(yōu)先采用0.5:1的濃水泥漿開灌,若地層吸漿量小,可調(diào)整漿液濃度至1:1并適當(dāng)加壓。當(dāng)注漿量達(dá)到1000L/m時,無論注入率大小均結(jié)束該孔注漿。
4.3 造孔
4.3.1 造孔設(shè)備
防滲墻鉆孔設(shè)備主要選用CZ-6D型鋼絲繩沖擊鉆機(jī),其針對本工程地層滲透性強(qiáng)和漂石、孤石等含量高,巖石硬度大的特點(diǎn)有較好的適應(yīng)性。
4.3.2 造孔方法
防滲墻造孔采用“鉆鑿法”和“平行鉆進(jìn)法”相結(jié)合成槽工藝。同一槽孔遵循先主孔鉆進(jìn),后鉆副孔成槽的原則。奇數(shù)孔為主孔,偶數(shù)孔為副孔。每個槽段劃分為三主兩副,主孔1.4m,副孔1.3m~1.6m。防滲墻共劃分22個槽段,每個槽段布置兩臺鉆機(jī)。
4.3.3 終孔控制
墻體嵌入基巖不小于1.0m,主孔或副孔基巖取樣方法為抽筒撈碴法。防滲墻造孔過程中嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)地質(zhì)資料進(jìn)行控制,接近基巖面時每隔0.5m取樣一次,當(dāng)相鄰兩主孔高差大于1.0m時,副孔應(yīng)取樣鑒定,若某個槽段所取芯樣不易判斷時,采用巖芯鉆在相鄰副孔鉆孔取芯進(jìn)行論證。
4.3.4 泥漿護(hù)壁
防滲墻施工時采用當(dāng)?shù)卣惩粱靥畈鄱?、湖南澧縣膨潤土制漿對槽段進(jìn)行護(hù)壁。漿液外加劑為就近化工廠生產(chǎn)的工業(yè)碳酸鈉(Na2CO3) 和正電膠。
4.4 清孔
本工程采用氣舉反循環(huán)及配套的泥漿凈化機(jī)(如圖3)的方法進(jìn)行清孔(如圖4),一個單孔清孔完畢后,移動鉆機(jī)或吊車逐孔進(jìn)行清孔;如果槽段各孔孔深不同時,清孔次序?yàn)橄葴\后深。為滿足在孔深60m范圍內(nèi),能將孔內(nèi)鉆渣順利通過氣舉管排出孔外,通過實(shí)際清孔過程中不斷的調(diào)試,特將氣舉管底部進(jìn)行加工及確定混合器(如圖5)的位置,最終一個57m深的槽段進(jìn)行清孔僅用約5h的清孔時間。
4.5 混凝土澆筑
4.5.1 混凝土澆筑
采用直升導(dǎo)管法(Ф250mm)水下澆筑混凝土。采用8m3混凝土攪拌運(yùn)輸車送到槽口儲料槽,由分料斗進(jìn)導(dǎo)管入槽孔進(jìn)行澆筑施工。
混凝土運(yùn)輸采用拌和車裝料和運(yùn)輸需注意以下幾點(diǎn):
(1)裝料前檢查攪拌罐中有無沖洗后的積水,防止污染混凝土。
(2)澆筑前對拌和車經(jīng)過的道路進(jìn)行整修,保證拌和車平穩(wěn)運(yùn)輸,防止因道路崎嶇過渡顛簸導(dǎo)致混凝土離析。
(3)混凝土運(yùn)至槽口后,設(shè)專人指揮倒車、放料,保證混凝土順利入槽。
(4)在澆筑過程中,控制各導(dǎo)管均勻下料,并根據(jù)混凝土上升速度起拔導(dǎo)管,導(dǎo)管埋入混凝土的深度宜在1.0~6.0m之間?;炷辽仙俣葢?yīng)不小于2.0m/h的要求。
4.5.2 鋼筋籠下設(shè)
防滲墻的頂部6m范圍內(nèi)設(shè)有鋼筋籠,鋼筋籠豎向鋼筋頂端要求達(dá)到高程1989.50m以上。其他各項(xiàng)允許偏差為:主筋間距±1.0cm,箍筋和加強(qiáng)筋間距±2.0cm,鋼筋籠長度±5.0cm,鋼筋籠彎曲度不大于1%。鋼筋籠底端垂直鋼筋加工成微閉合狀。在鋼筋籠上安裝定位墊板,保證保護(hù)層的厚度。
4.5.3 墻段連接
“接頭管法”是目前防滲墻施工接頭處理的先進(jìn)工藝,采用接頭管法施工的接頭孔孔形質(zhì)量較好、圓弧規(guī)范、孔壁光滑、易于刷洗,可以確保接縫施工質(zhì)量和搭接厚度。
5 防滲墻施工技術(shù)攻關(guān)
5.1 鉆頭的改進(jìn)
防滲墻最大深度58m,厚1.4m,在國內(nèi)屬首例,無成功經(jīng)驗(yàn)借鑒,施工工藝需自己探索。沒有合適的鉆頭可選用,常規(guī)鉆頭不僅口徑小無法一次性成槽,而且重量輕,施工效率低,滿足不了工期需要。針對毛爾蓋的地質(zhì)條件和防滲墻的特點(diǎn),仔細(xì)研究選擇1.0m的管鉆頭;與十字鉆相比其造孔進(jìn)尺快、易于控制孔斜。通過分析鉆具的沖擊力度和在造孔過程中的磨損部位,以及其工作時的受力情況,主要從以下幾方面對鉆頭進(jìn)行改進(jìn):
(1)在腰身加焊肋板、箍圈,以增大鉆頭的外切割面。
(2)用材質(zhì)較好的車用半軸加大管口,保證其工作時的穩(wěn)定性,同時加大內(nèi)切割面。
(3)改裝提梁和活芯,避免由于鉆頭的重量增加后發(fā)生掉鉆事故。1.0m的管鉆頭進(jìn)行加焊,改進(jìn)后的管鉆頭,由原重3T加肋板等,重量增加至5~6T。
5.2 鉆機(jī)的改裝
復(fù)雜的地質(zhì)條件,必須選用適應(yīng)性較強(qiáng)的沖擊鉆機(jī)造孔,但鉆頭加大后,常規(guī)的設(shè)備無法匹配。造孔設(shè)備選用河北生產(chǎn)的ZZ-6A型鋼絲繩沖擊鉆機(jī),由于鉆具改進(jìn)后,重量增加一倍,一旦發(fā)生輕微卡鉆或埋鉆事故,該型鉆機(jī)便處于滿負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài),容易加大槽段事故程度,此外鉆機(jī)負(fù)荷過大,動力系統(tǒng)和沖擊系統(tǒng)常常損壞,使用成本大大增加,成槽周期增長。為保證鉆機(jī)的使用安全和滿足1.4m厚墻的施工需要;在反復(fù)研究鉆機(jī)的圖紙后,主要從以下幾方面對鉆機(jī)進(jìn)行改裝:
(1)改裝動力系統(tǒng),電動機(jī)由出廠的55KW改換為75KW。
(2)加固沖擊臂,加固桅桿,使其適應(yīng)加重鉆頭的施工。
(3)增加鉆機(jī)施工平車,將鉆機(jī)從出廠的9T改為13T,確保其在造孔作業(yè)時的穩(wěn)固性。
5.3 成槽工藝的創(chuàng)新
國內(nèi)混凝土防滲墻成槽施工主要采用的方法有“鉆抓法”、“抓取法”和“鉆劈法”等。毛爾蓋壩基防滲墻的地層大部分為砂卵石層并且夾雜有細(xì)砂層,局部有架空,傳統(tǒng)的造孔工藝根本無法成槽,塌槽、漏漿現(xiàn)象非常嚴(yán)重,成槽質(zhì)量也很差,澆筑時混凝土充盈系數(shù)達(dá)到1.4,嚴(yán)重浪費(fèi)混凝土。為穩(wěn)定孔壁、加快施工進(jìn)度,在施工中通過不斷的實(shí)踐、改進(jìn),最后在施工摸索中創(chuàng)新了新的一種成槽工藝,即采用“平行鉆進(jìn)”法。其施工方法為:先鉆取主孔至終孔深度后全孔回填粘土,然后施工副孔,副孔施工領(lǐng)先小墻3-5m,然后小墻平行跟進(jìn)施工。
“平行鉆進(jìn)”法的主要優(yōu)點(diǎn):
(1)回填的黃土在鉆孔過程自然形成護(hù)壁泥漿,很好的起到護(hù)壁的作用,大大減少了泥漿制備系統(tǒng)的投入。
(2)鉆進(jìn)工效較傳統(tǒng)工藝有一定的提高,同時最大限度地發(fā)揮了鉆具對地層的擠密加固作用,可以較好地解決松散地層和強(qiáng)漏失地層的槽段穩(wěn)定問題。
(3)該成槽工藝施工的槽段質(zhì)量較好,混凝土澆筑施工時,其充盈系數(shù)降至1.1。
5.4 墻段連接的新工藝
毛爾蓋水電站壩基防滲墻墻較厚,且為高強(qiáng)度的C40砼防滲墻,采用“鉆鑿法”或“雙反弧樁柱法”施工進(jìn)度慢、套接厚度不能保證。但在國內(nèi)1.4m厚的防滲墻中采用“接頭管法”進(jìn)行墻段連接屬首例。
為提高施工功效,減少接頭孔混凝土用量降低施工成本,仔細(xì)研究后,將接頭管在原Ф0.8m的基礎(chǔ)上改進(jìn)成Ф1.0m,將拔管機(jī)改進(jìn)同時加大液壓站,使其最大起拔力度可達(dá)400T。因此,本項(xiàng)目采用新研究的“拔管擴(kuò)孔法”進(jìn)行墻段連接,其施工方法為:墻段連接采用改進(jìn)后Ф1.0m的接頭管進(jìn)行施工,砼初凝后用Ф1.4m鉆頭對接頭孔進(jìn)行修孔。施工過程控制:澆筑第一車料時在機(jī)口取樣作水下混凝土試塊,掌握混凝土的初凝時間以確定拔管時間;其次接頭孔的垂直度也是影響拔管的主要因素,下管后通過在槽內(nèi)填沙袋對接頭管糾偏。
主要優(yōu)點(diǎn):
(1)接頭孔孔型質(zhì)量好、圓弧規(guī)范、易于刷洗,可確保接縫質(zhì)量;拔管后再進(jìn)行修孔,將接頭孔擴(kuò)至1.4米,滿足設(shè)計(jì)要求同時更好的保證了接頭孔質(zhì)量(類似于土建施工中的砼鑿毛)。
(2)通過試驗(yàn)證明:接頭孔孔深均為58.0m,墻段連接采用鉆鑿法,接頭孔0.0m至20.0m施工需要8天,20.0m至58.0m需17天,共計(jì)25天;而墻段連接采用“拔管擴(kuò)孔法”只需7天時間;比采用鉆鑿法施工提前18天完成,大大縮短了施工時間,有效的降低了施工成本。
6 質(zhì)量檢查
6.1 鉆孔取芯、壓水
(1)取芯孔分別布置在BF-3槽段3號孔(壩0+175.789m,取芯長度14.5m)、BF-7槽段的3號孔(壩0+198.389m,取芯長度29.5m)、BF-13槽段3號孔(壩0+234.789m,取芯長度45.5m)、BF-19槽段3號孔(壩0+269.589m,取芯長度30.0m)。墻段接縫取芯孔布置在BF-8槽段5號孔(壩0+207.889m,取芯長度4.5m)和BF-16槽段的1號孔(壩0+248.489m,取芯長度11.0m)。
(2)檢查孔取芯采用XY-Ⅱ地質(zhì)鉆機(jī)鉆取,孔徑Ф150mm。各孔段混凝土芯樣采取率均為100%,最長芯樣達(dá)到6m,芯樣表面平整、光滑、密實(shí),無氣泡、麻面等現(xiàn)象。
(3)在6個檢查孔中進(jìn)行了壓水試驗(yàn)檢查,試驗(yàn)成果透水率最大值為0.07Lu,最小值為0,滿足不大于1Lu的設(shè)計(jì)要求。
對檢查孔芯樣進(jìn)行了抗壓強(qiáng)度、彈性模量和抗?jié)B試驗(yàn),從表1中可見,墻體混凝土各項(xiàng)性能滿足設(shè)計(jì)要求。
6.2 聲波檢測
防滲墻聲波檢測主要采用跨孔波速測試,即發(fā)射換能器和接收換能器分別在相鄰的兩個檢測孔內(nèi),同時向上移動,由于孔間距是固定的,因此,通過超聲波儀器接收到聲波在兩孔間傳播速度t,從而計(jì)算出兩孔間介質(zhì)的波速Vp。如表2。
委托黃河勘測規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司對防滲墻墻體混凝土質(zhì)量進(jìn)行了聲波測試,通過墻體內(nèi)預(yù)埋管測試單元墻段內(nèi)和墻段間的跨孔聲波,共檢測了16個單元墻段,提出了《大壩防滲墻及帷幕灌漿檢測階段性成果分析自檢報(bào)告》,結(jié)論為100%的測點(diǎn)Vp>3500m/s,平均波速大于3850m/s,墻體混凝土質(zhì)量良好。
7 取得的成果
(1)毛爾蓋壩基防滲墻施工使用改進(jìn)后的鉆機(jī)及鉆頭,及采用“平行鉆進(jìn)法”進(jìn)行成槽,大大提高施工功效,比常規(guī)施工節(jié)約施工時間約3個月(較原投標(biāo)計(jì)劃),施工設(shè)備投入20臺,較原投標(biāo)計(jì)劃少投入45臺套。
(2)墻體連接采用“拔管法”與“鉆鑿法”相結(jié)合的墻段連接方式,比單純的“鉆鑿法”施工接頭孔,效率高,節(jié)約接頭孔混凝土用量約600m3,較單純的“拔管法”施工接頭孔,降低了施工風(fēng)險(xiǎn),同時提高了接頭孔的施工質(zhì)量。
(3)通過使用泥漿凈化機(jī)循環(huán)使用護(hù)壁泥漿,在原材料使用上極大的降低了成本。
(4)創(chuàng)建了一整套成功施工1.4m厚、58.0m深防滲墻的施工工藝,為超厚型防滲墻在水利水電施工中的普及運(yùn)用奠定基礎(chǔ);可為今后類似的工程提供重要的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
毛爾蓋水電站大壩基礎(chǔ)防滲墻5070m2,墻厚1.4m,最大墻深58m,是目前國內(nèi)一次性成墻最厚最深的防滲墻。項(xiàng)目部員工克服了施工技術(shù)要求高、施工質(zhì)量控制難度大、工期緊、強(qiáng)度高等困難,科學(xué)組織施工,在防滲墻晚開工近3個月的情況下,僅用約100天順利完工,不僅創(chuàng)造了國內(nèi)超厚型防滲墻的施工奇跡,而且施工質(zhì)量處于良好受控狀態(tài),受到了業(yè)主、設(shè)計(jì)及監(jiān)理單位的高度贊揚(yáng)。
作者簡介:張伯夷:(1976-),男,漢族,四川南充人,1998年畢業(yè)于四川大學(xué),現(xiàn)任中國水利水電第七工程局成都水電建設(shè)工程有限公司副總
工程師兼項(xiàng)目經(jīng)理,一級建造師、水利造價(jià)師。主要從事水利水電工程施工、地基與基礎(chǔ)工程施工等方面的工作。
徐躍斌:(1960、11~),男,四川眉山人,四川農(nóng)大水工專業(yè),本科,項(xiàng)目經(jīng)理,長期從事水利水電工程施工與技術(shù)管理。
篇6
關(guān)鍵詞:混凝土防滲墻;水庫主壩;劈裂
中圖分類號:TV543.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
1 工程概況
某水庫是一個綜合運(yùn)用發(fā)電、供水的規(guī)模宏大的主要用于防洪與灌溉的水利工程,其庫容總面積有1.70億m3,控制流域面積多達(dá)350km2,電站裝機(jī)為11550kW。大壩是由粘土構(gòu)成的,壩最高達(dá)57.5m,壩頂有174.50m高、7.0m寬、300m長。然而,由于這一次除險(xiǎn)加固的目的在于將300m長、0.8m寬的混凝土防滲墻澆筑在粘土壩中間,單孔的深度最大是60m,因此,成墻面積共達(dá)11634.58m2。
2 水庫主壩混凝土防滲墻
混凝土防滲墻是一個極具防滲作用的地下連續(xù)墻,其在地基中用泥漿固壁開鑿為聯(lián)鎖樁柱孔,在地面上開展造孔施工工作,對防滲材料進(jìn)行回填砌筑。一般而言,防滲墻施工流程主要是依靠防滲墻鉆孔成槽、臨建工程、拆除頭墻以及澆筑混凝土組合而成的。
2.1 防滲墻施工臨建工程
臨建工程涵蓋了施工平臺、水、風(fēng)、電路布設(shè)、制漿站、導(dǎo)向槽等,其施工方案的合理性、科學(xué)性、可靠性與防滲墻施工的進(jìn)度、質(zhì)量與成本息息相關(guān)。其中,在施工過程中,施工平臺與導(dǎo)向槽具有穩(wěn)定孔口土體、對墻體進(jìn)行定位的功效,從而防止出現(xiàn)縮孔、塌孔的情況。但是,因此水庫壩體填筑密實(shí)度不好,會滲漏,這就需要增強(qiáng)導(dǎo)向槽的穩(wěn)定性能。常見的導(dǎo)向槽斷面形式包括:梯型、矩型、"L"型。施工機(jī)械設(shè)備近幾十噸,給槽底的土體帶來了巨大的壓力;造孔時出現(xiàn)的振動以及槽孔壁土體由于泥漿的長時間浸泡,極易出現(xiàn)滑動的跡象。
2.2 槽段的種別的細(xì)分
通常來說,在細(xì)分槽段的過程當(dāng)中,應(yīng)結(jié)合墻體深度、地質(zhì)條件、施工手段、環(huán)境等因素,以本工程的具體特性為依據(jù)、以整個防滲墻為軸線帶折點(diǎn)防滲墻,總共可細(xì)分成34個槽段開展施工工作,每一個槽段均有8.8m長從而便于施工,并確保折點(diǎn)處的槽段接頭套接的質(zhì)量。
得到相關(guān)設(shè)計(jì)單位允準(zhǔn)之后,此次施工方案應(yīng)當(dāng)把折角形防滲墻更替成圓弧形轉(zhuǎn)角防滲墻。由于圓弧形轉(zhuǎn)角防滲墻的槽段長度、槽段個數(shù)、槽段起止樁號與原來的折角形防滲墻相同,因此,把折角形防滲墻更替成弧形轉(zhuǎn)角防滲墻的做法的可行性很高。
在施工時,出現(xiàn)了異常大區(qū)域裂縫漏漿事故,此裂縫總長度為160余米,事實(shí)上就是D9號槽到29號槽之間的距離。緊接著自D15號槽到26號槽之間也出現(xiàn)了槽孔塌陷的事故,總長度為80余米。盡管這一槽孔塌陷事故已經(jīng)解決好了,但是,為防止槽段在未來施工過程中出現(xiàn)槽孔塌陷事故,確保施工順利及其質(zhì)量,應(yīng)盡量減少槽孔的長度,將防滲墻的施工槽段個數(shù)由以往的三十四個轉(zhuǎn)變成四十三個,在原來的基礎(chǔ)上增設(shè)九個槽段。而對于那些最短槽段以及地層穩(wěn)定性差的槽段,應(yīng)將槽孔長度細(xì)化成6.8、4.8、8.8、5.8等4種類型。但是,因槽段個數(shù)增添了九個,造成接頭孔個數(shù)增設(shè)了九個,變成如今的四十二個了,如此不僅增加了工程成本,還延長了施工時間。
2.3造孔
⑴ 選擇合適的鉆具。因?yàn)閴误w回填地層是本工程的主要構(gòu)成部分,所以在以沖擊式鉆孔造孔的過程中,應(yīng)與重心平穩(wěn)、切削力度大的階梯管式空心長鉆頭搭配運(yùn)用。盡管階梯管式空心長鉆頭的造孔速度讓人不禁為之一震,且能大大提升鉆入粘土層等松軟地層的工作效率,但是,在此工程當(dāng)中,由于此工程的施工地點(diǎn)大約為孔口八米區(qū)域內(nèi),加之此類鉆具鉆孔所產(chǎn)生的孔壁能力不好,因此,在施工時往往會因運(yùn)用此類鉆具鉆孔次數(shù)多而造成大量嚴(yán)重的漏漿塌孔事故發(fā)生,因此,在一定區(qū)域中應(yīng)盡量少采用此類配階梯管式空心長鉆頭鉆孔;
⑵沖擊鉆機(jī)鉆孔工藝。為了造孔成槽,本工程選取鉆劈法與鋼繩沖擊鉆法,在成槽過程中,首先進(jìn)入主孔,隨后是副孔,進(jìn)而再進(jìn)行劈打。一般而言,為了確保最后孔的直徑超過80厘米,應(yīng)采用1.3~2.5t空心長鉆頭與十字沖擊鉆頭進(jìn)行造孔,并在施工時及時補(bǔ)焊鉆具,鉆入主孔與副孔。同時,要充分運(yùn)用鉆頭的切削或沖擊作用使得孔底破碎形成孔。然后再將鉆機(jī)移動小墻的中心位置劈打主孔與副孔之間的小隔墻,但是,務(wù)必注意的是,在劈打過程中要盡量打得穩(wěn)、輕,并恰當(dāng)?shù)貙_程控制好。在基巖內(nèi)造孔時,則需結(jié)合巖石的風(fēng)化情況,擇出造孔的最優(yōu)方案,當(dāng)碰到的巖石比較堅(jiān)硬,應(yīng)選用加重十字沖擊鉆以“重打沖擊破碎”法進(jìn)行鉆孔;當(dāng)碰風(fēng)化易破碎的巖石,通??蛇x用“輕打刻取”法;
⑶造孔機(jī)械。本工程挑選了多樣沖擊式鉆機(jī),主要以鉆劈法(主孔、副孔都運(yùn)用劈打壓打小墻、鉆進(jìn)成孔的手段)進(jìn)行造孔。但是,為了推動施工進(jìn)程,應(yīng)綜合運(yùn)用多樣造孔手段;
⑷對于槽孔嵌入基巖的深度,應(yīng)充分滿足設(shè)計(jì)要求。
2.4混凝土澆筑
防滲墻混凝土的設(shè)計(jì)指標(biāo)如下:抗拉強(qiáng)度不小于0.7Mpa,極限水力坡降(28d)不小于250,最小水泥用量不少于150kg/m3,抗壓強(qiáng)度R28不低于7.5MPa,滲透系數(shù)k28不低于1×10-7cm/s,彈性模量不低于2800MPa,極限水利坡降不小于250,抗拉強(qiáng)度不低于0.7MPa。在摻加土料時,應(yīng)盡量選擇鈉基膨潤土。
在拌制混凝土?xí)r,施工單位務(wù)必要按標(biāo)準(zhǔn)配合比進(jìn)行拌制,充分利用電子計(jì)量手段保證稱量的精確度與準(zhǔn)確性。同時,在拌制施工時要定期檢查袋裝膨潤土的質(zhì)量,禁止潮濕結(jié)成塊狀的膨潤土投入使用,也不得和水摻在一起,而是該把膨潤土與水泥、砂石等攪拌均勻之后然后再添加水進(jìn)行攪拌,以免膨潤土黏在攪拌機(jī)內(nèi)或結(jié)成塊狀,保持拌和的均勻度。混凝土自攪拌站出來之后,應(yīng)選用一臺并備用一臺HBT80A拖式混凝土泵直送往施工平臺的儲料斗中,經(jīng)由儲料斗的卸料槽進(jìn)入導(dǎo)管漏斗當(dāng)中,有效保證了混凝土澆筑的強(qiáng)度。然而,由于混凝土面的高度都不足半米,再加上其每小時上升速度均高于2m,因此,最終澆筑面的高度大致處于171.10m附近,比設(shè)計(jì)高程差不多高60cm。澆筑選取"直升導(dǎo)管法",采用Φ250mm的內(nèi)徑、4mm的壁的導(dǎo)管,并嚴(yán)格按照實(shí)際狀況安排導(dǎo)管的間距,依據(jù)相關(guān)規(guī)范要求實(shí)施,待組裝完畢導(dǎo)管之后,立即開展密閉承壓試驗(yàn),以鉆機(jī)操作導(dǎo)管的形式積極同澆筑工作相配合。
結(jié)語
總的來說,在混凝土防滲墻施工之前,應(yīng)先及時搜羅出工程地質(zhì)資料,充分按照工程特征確立本工程的施工方案;要確保導(dǎo)向槽槽段的穩(wěn)定性,搞好臨建工程,特別是施工平臺與導(dǎo)向槽的工作;在防滲墻施工過程出現(xiàn)的事故中,造孔過程是事故發(fā)生的主要階段。為此,要搞好觀測工作,選取單向推進(jìn)、小槽段、鉆劈法對填筑質(zhì)量水平不高的壩體進(jìn)行施工。
參考文獻(xiàn)
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篇7
1水利水電工程施工中不良地基處理方法
1.1排水固結(jié)法。在水利水電工程施工中,排水系統(tǒng)和加壓系統(tǒng)是排水固結(jié)法的主要兩種組成方式,在飽和軟粘土地基中具有良好的適應(yīng)性。應(yīng)當(dāng)注意的是此種方法在實(shí)際應(yīng)用之前,應(yīng)當(dāng)充分做好預(yù)壓工作,運(yùn)用真空預(yù)壓法和井點(diǎn)降水法等進(jìn)行加固處理,保證不良地基處理效果滿足水利水電工程建設(shè)的基本要求。1.2置換法。所謂置換法,就是在短時間內(nèi)清除表層不良地基,將具有良好壓密特性的土壤進(jìn)行回填壓實(shí),促進(jìn)持力層的形成,從而改變地基的特性,確保不良地基得到有效處理。水利水電工程建設(shè)施工的具體實(shí)踐表明,置換法在軟弱粘土地基中具有良好的應(yīng)用價(jià)值。水利水電工程施工人員大多以碎石樁法、石灰樁法和水泥粉煤灰碎石樁法等作為常見的加固方式,以改善不良地基處理效果。1.3改善地基應(yīng)力和變形條件。改方法在水利水電工程施工中不良地基處理技術(shù)中占據(jù)著重要地位,主要是通過外力荷載來改善地基強(qiáng)度,實(shí)現(xiàn)均勻受力。但應(yīng)當(dāng)注意的是,此種方式在水利水電工程施工不良地基處理的過程中往往存在一定局限性,其價(jià)值在淺層軟土和濕陷性換土中具有充分體現(xiàn)。1.4化學(xué)加固法?;瘜W(xué)加固法是不良地基處理技術(shù)中的主要方式,通過化學(xué)漿液實(shí)現(xiàn)土顆粒膠結(jié),在化學(xué)反應(yīng)的作用下改善不良地基土體承載能力,促進(jìn)砂性土粘性土和濕陷性黃土不良地基得到處善處理。一般情況下,水利水電工程施工中,施工人員大多采用深層攪拌法、注漿法等對地基進(jìn)行處理,促進(jìn)不良地基問題得到解決,切實(shí)加強(qiáng)水利水電工程施工質(zhì)量控制。1.5增大接觸面法。在水利水電工程施工中,增大接觸面法也是改善不良地基的一種有效方式。通過澆筑混凝土樁來提高地基的加載能力,最大程度上避免土方位移,滿足水利水電工程施工的具體要求,加強(qiáng)施工質(zhì)量控制,切實(shí)降低了水利水電工程施工的安全隱患。1.6振密、擠密法。主要是采取振動、擠壓等手段,減小地基土體孔隙,提高地基強(qiáng)度,促進(jìn)水利水電工程施工中不良地基得到妥善處理。此種方式在砂性土、粉土和部分粘性土中具有良好的適應(yīng)性。實(shí)際施工中,相關(guān)技術(shù)人員主要通過表層壓實(shí)法、振動擠密法、砂樁法和爆破法等開展操作。
2我國水利水電工程中常見的不良地基
2.1淤泥質(zhì)軟土的處理。淤泥質(zhì)軟土包括多個方面,主要有淤泥質(zhì)土、腐泥、承載力低,還有其他相關(guān)天然含水量特備高,多呈現(xiàn)軟塑以及流塑形態(tài)。土壩壩基的淤泥質(zhì)軟土長期難于穩(wěn)定,但排水困難。常采取的處理辦法是:其一,置換砂層,或砂墊層排水;其二,開挖清除;其三,拋石擠淤;其四,砂并排水;其五,擴(kuò)大建筑物基礎(chǔ)或采用樁基。2.2深覆蓋層處理。地基處于形態(tài)不同階需要的方法不同,如果地基處河流的沖積層、碎石層等相關(guān)或其他相關(guān)原因?qū)е滦纬傻膶鶎颖容^大時,因這樣的地基十分松散、孔隙大,不利于全部開挖消除,這時常常采用的處理辦法有:其一,對地基進(jìn)行固結(jié)灌漿和帷幕灌漿;其二,用強(qiáng)夯法或振動夯實(shí)或壓實(shí)土體表層;其三,壩前鋪蓋防滲等等。2.3壩基涌泉處理方法。壩基涌泉經(jīng)常會出現(xiàn)土層松散、基巖裂隙等情況,導(dǎo)致壩身不穩(wěn)固或土壩涌流破壞,一旦出現(xiàn)這些情況則會給混凝土的澆筑帶來諸多困難,嚴(yán)重者會出現(xiàn)漏水通道。對涌泉進(jìn)行處理一般會采用以下辦法:首先,對基巖涌泉只有能堵的地方就用混凝土進(jìn)行封堵,引水入集水坑。對涌水量大的地方,預(yù)埋灌漿管,并回填礫石?;靥罨炷练舛略诔樗院筮M(jìn)行,回填灌漿再后期也需進(jìn)行。對混凝土蓋頂上再鋪筑粘土,安裝活動制止閥門在涌泉出口,使其可向庫內(nèi)涌水,但不能使庫水漏失。2.4強(qiáng)透水層的防滲處理。以大壩為例,都屬于強(qiáng)透水層的剛性壩基砂、卵、礫石,一般都加以開挖清除,土壩壩基砂、卵、礫石層因透水強(qiáng)烈,不僅增大揚(yáng)壓力,影響建筑物的穩(wěn)定,損失水量,且易產(chǎn)生管涌,一般都加以防滲處理。處理的方法是回填粘土或混凝土,將透水層砂、卵、礫石開挖清除,構(gòu)筑截水墻?;靥罨炷粱蛘惩列纬煞罎B墻,利用沖擊鉆作大口徑造孔,修筑水泥防滲墻利用高壓噴射灌漿方法。
3水利水電工程中軟弱夾層基礎(chǔ)地質(zhì)的處理
就水利水電工程施工的具體情況來看,往往需需要對地基的軟弱地帶進(jìn)行妥善處理,這就要求相關(guān)技術(shù)人員對緩傾角軟弱帶和高傾角軟弱帶進(jìn)行科學(xué)分類處理,以加強(qiáng)水利水電工程施工質(zhì)量控制。在緩傾角軟弱帶的處理中,施工人員應(yīng)當(dāng)率先清除軟弱帶,之后結(jié)合上層巖體的具體情況以及堅(jiān)硬程度加以綜合分析,對混凝土進(jìn)行妥善填充處理,做好回填固結(jié)灌漿操作,從而保證回填質(zhì)量滿足水利水電工程施工中軟弱夾層基礎(chǔ)地質(zhì)的處理要求。在高傾角軟弱帶的處理方面,施工人員應(yīng)當(dāng)將軟弱帶填充混凝土挖出,控制好軟弱帶開挖的深度和寬度,找好開挖兩側(cè)坡比,以保證混凝土塞施工的規(guī)范性。在此基礎(chǔ)上,結(jié)合軟弱帶地質(zhì)特點(diǎn)和寬度值,選取適宜的混凝土結(jié)構(gòu),及時清除部分軟弱帶。之后以粘土或混凝土加以填充,通過阻水蓋板的建立來減少滲流,保證高傾角軟弱帶處理的安全性和準(zhǔn)確性。
總而言之,現(xiàn)在社會不斷發(fā)展進(jìn)步,水利水電工程施工技術(shù)也不斷完善,在實(shí)際施工過程中,能夠依據(jù)不良地基的具體情況,選取科學(xué)且有效的不良地基處理技術(shù),全面提高地基質(zhì)量,從而保證水利水電工程建設(shè)的科學(xué)性和可靠性。
作者:姬威 單位:黑龍江省黑河市水務(wù)局
參考文獻(xiàn)
[1]張曉明,邱文鈺,宋林中.水利水電工程施工中有關(guān)不良地基處理技術(shù)[J].
篇8
關(guān)鍵詞:防滲墻;接頭縫;質(zhì)量;混凝土
1混凝土防滲墻接縫的不良影響
我國已建混凝土防滲墻數(shù)百道,絕大多數(shù)整體防滲效果很好。因此,可以說混凝土防滲墻接縫部位的防滲效果也是好的。但是,也有個別工程混凝土防滲墻的防滲效果不盡如人意,滲漏量偏大,超過設(shè)計(jì)要求。不僅使大量的庫水白白流失,而且還危及大壩的安全。經(jīng)開挖檢查,發(fā)現(xiàn)滲漏最嚴(yán)重的地方,多數(shù)是墻體的接縫處。漏水的主要原因如下。
(1)墻段接頭刷洗不徹底,結(jié)合不緊密,縫內(nèi)尚有夾泥,有的夾泥厚度達(dá)3~5 cm,甚至貫通混凝土防滲墻上下游。夾泥強(qiáng)度低,抗沖蝕能力差,一旦庫水位升高,此部位極易形成滲漏水通道。
還有專家認(rèn)為,混凝土防滲墻建成后,下游水位下降,防滲墻接縫處的夾泥失水干縮,在縫內(nèi)形成空隙、空洞成為漏水通道。特別是從壩頂穿過壩體嵌入基巖的加固補(bǔ)強(qiáng)混凝土防滲墻受庫水位漲落變化的影響更大,庫水位較低時,水位以上部位的接縫夾泥會失水干縮,在接縫處形成空隙。一旦庫水位上漲,接縫處就會形成滲漏水通道。
(2)混凝土防滲墻兩個墻段搭接厚度達(dá)不到要求也是接縫處滲漏水的一個重要原因。因?yàn)榉罎B墻接縫中的夾泥抗沖蝕和防滲能力不如墻體,所以要求接縫處的滲徑長度大于墻厚,一般為1.5倍墻厚。如果施工中接頭孔偏斜大,接縫處的滲徑就達(dá)不到1.5倍墻厚,或在墻的下部根本連接不上,形成“褲權(quán)”,留下“天窗”,成為大的漏水通道。
如北京西齋堂水庫大壩,1974年8月建成蓄水至1987年運(yùn)行基本正常。1987年7月水庫水位降落后,在壩上游高程430 m的壩坡平臺上,發(fā)現(xiàn)2個塌坑。1987年10月,對塌坑進(jìn)行了開挖檢查,發(fā)現(xiàn)兩期槽孔混凝土板墻接頭處夾泥較厚是漏水重要原因。其中2#塌坑防滲墻的接縫,從高程415.35 m向下開裂漏水,裂縫最大寬度70mm。
2混凝土防滲墻墻段連接形式
混凝土防滲墻由單元槽段連接而成。如前所述,如果2個單元墻段連接不好,就可能產(chǎn)生集中滲漏,降低防滲墻的防滲效果,甚至危及大壩的安全。
槽段連接形式與造孔方法和成槽機(jī)具有關(guān)。國內(nèi)常用的槽孔式板墻連接方法有鉆鑿法、接頭管法、雙反弧法、銑削法、加設(shè)止水裝置等墻段連接法。前4種多用于水利水電工程,第5種方法工業(yè)、民用建筑和市政等行業(yè)建設(shè)的地下連續(xù)墻常用,孔深一般不超過30 m。近幾年水電工程也有采用,但并不多見。
2.1鉆鑿法
鉆鑿法是我國混凝土防滲墻槽段連接傳統(tǒng)做法。優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單,施工簡便,對孔深、地層適應(yīng)性強(qiáng);沖鑿出的混凝土面如同犬牙交錯,有利于兩期槽段混凝土結(jié)合,可使縫隙內(nèi)夾泥間斷、不連續(xù)、增長滲徑,有利于抗?jié)B。缺點(diǎn)是沖擊鉆鉆頭鉆鑿已澆混凝土?xí)r,據(jù)有關(guān)試驗(yàn)資料記載可對相鄰混凝土產(chǎn)生250 kN的沖擊力,會在接頭外留有已被振裂但未清除的混凝土。因此,接頭部位混凝土強(qiáng)度偏低;重復(fù)鉆鑿費(fèi)工費(fèi)時,浪費(fèi)墻體材料,增加了費(fèi)用;接頭孔孔斜不易控制,偏斜較大時,減少了滲徑長度,偏斜嚴(yán)重會在墻下部留下“天窗”成為漏水通道。
實(shí)踐證明,只要按《水電水利工程混凝土防滲墻施工規(guī)范》(以下簡稱《規(guī)范》)施工,控制好接頭孔的偏斜,認(rèn)真刷洗接頭,鉆鑿法連接的墻段防滲效果是好的。如已建深達(dá)65 m的碧口水電站大壩補(bǔ)強(qiáng)混凝土防滲墻,完工后在兩墻段間騎縫鉆孔檢查,兩墻段間縫內(nèi)夾泥很薄,上部夾泥一般5~8mm,下部小于5mm,個別段混凝土芯樣中未發(fā)現(xiàn)夾泥,說明接縫中夾泥不連續(xù)。水庫已運(yùn)行30多年,特別是經(jīng)過2008年四川墳川大地震波及影響后,混凝土防滲墻防滲效果仍然很好。又如云南毛板橋水庫大壩加固混凝土防滲墻接縫騎縫取芯單根巖芯長度多數(shù)3m以上,巖芯獲得率達(dá)90%以上,巖芯內(nèi)泥縫很薄,多在5mm以下,而且不連續(xù)??變?nèi)注水試驗(yàn)。q=2Lu,滲透系數(shù)K≈5 x 10-5 cm/s。
從西齋堂水庫塌坑開挖后對防滲墻接縫夾泥防滲性能統(tǒng)計(jì)結(jié)果知道,當(dāng)接縫夾泥開度小于5mm時,不出現(xiàn)滲流。若防滲墻施工采用優(yōu)質(zhì)泥漿固壁、造孔,如使用膨潤土或當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)粘土制漿,混凝土防滲墻墻段接頭部位是能結(jié)合緊密的。接縫開度在10mm之內(nèi),被致密的膨潤土或粘土緊密充填,其抗?jié)B性能可以滿足水利水電工程的防滲要求。如果接縫中夾泥過厚(≥10mm),而且上下游貫通,就會留下集中滲漏的隱患。
2.2接頭管法
接頭管法所形成的墻段接縫形式與鉆鑿法相同,都是半圓形,這種施工方法接觸面光滑,刷洗方便,接縫結(jié)合緊密。如接頭刷洗干凈,縫中夾泥可控制在5~以下;同時孔斜易控制,搭接厚度有保證,不會在接頭下部留有“天窗”等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是此方法施工要有專門的設(shè)備,工藝復(fù)雜,特別是在防滲墻深度較深時使用此方法較困難。
混凝土防滲墻孔深小于30 m的薄型墻(墻厚30~40 cm)使用接頭管法效果較好。
2.3雙反弧接頭法
雙反弧接頭法也是一種用沖擊鉆機(jī)造孔的墻段連接技術(shù),在各種用途的地下連續(xù)墻中都有應(yīng)用。與接頭管法相比,操作簡單、易行、風(fēng)險(xiǎn)小,與澆筑混凝土施工無干擾;與鉆鑿法相比,不重復(fù)鉆鑿接頭孔,省工、省材料,能適應(yīng)較大的孔深,有利搶工期。缺點(diǎn)是如果相鄰2個槽段接頭孔偏斜嚴(yán)重,不僅給鉆孔帶來困難,而且會在下部留有滲漏通道;雙反弧接頭法致命缺點(diǎn)是接縫成倍增加。所以,水利水電工程中以防滲為主要作用的混凝土防滲墻不宜采用雙反弧接頭法。
2.4銑削接頭法
銑削法接頭連接適用于采用液壓銑槽機(jī)成槽的防滲墻工程。此法是在2個一期墻段之間留出比銑槽機(jī)長度略小的位置作為二期槽孔,該槽孔銑槽施工時,同時將兩端已澆筑的一期墻段的端部混凝土銑去10~ 20 cm,形成鋸齒形的端面。二期墻段澆筑后,墻段接縫也為鋸齒形。這種接縫的阻水性能優(yōu)于平面接縫。但液壓銑槽機(jī)價(jià)格昂貴,只有個別大的水電工程才能使用。
3提高混凝上防滲墻整體防滲能力的研究
自1959年密云水庫第1道槽板式混凝土防滲墻修建以來,我國在混凝土防滲墻設(shè)計(jì)與施工方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。
混凝土防滲墻接頭縫個數(shù)影響混凝土防滲墻整體抗?jié)B等級的選擇
我國滲流專家劉杰指出“從防滲角度,如果防滲體的滲透系數(shù)K值能達(dá)到小于1 x 10-4 cm/s的要求,計(jì)算可知,通過防滲體的滲流量是很小的,完全可以滿足防滲的要求”;也有些灌漿專家認(rèn)為K值能小于1 x 10-4 cm/s在大多數(shù)水電工程中也就足夠了,毋須使防滲體達(dá)到更高、更致密的程度?;炷练罎B墻有時要穿過多層介質(zhì),如砂卵(礫)石層,此種地層透水性很強(qiáng),防滲墻混凝土的滲透系數(shù)選取值理應(yīng)小于其他防滲體1 x 10-4cm/s的要求。一般K小于1 x 10-6 cm/s,防滲效果便比較滿意了。
據(jù)有關(guān)資料記載,混凝土防滲墻的抗?jié)B等級W同滲透系數(shù)K對應(yīng)關(guān)系如表l。
從表1可看出混凝土防滲墻無論采用那一級的抗?jié)B等級,對應(yīng)的滲透系數(shù)K值都可以滿足小于1x10-6cm/s這一要求。
但是,從混凝土耐久性考慮,滲透系數(shù)越小,抗溶蝕能力則越強(qiáng)。同時,還必須注意到混凝土防滲墻若干個接頭縫處的抗?jié)B能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于墻體本身,加之混凝土為泥漿下澆筑,在質(zhì)量不易均勻控制的情況,為了提高混凝土防滲墻整體防滲能力,混凝土防滲墻的抗?jié)B等級不宜選用太低。
混凝土防滲墻段接頭縫數(shù)目、縫內(nèi)夾泥厚度及夾泥縫抗?jié)B透性的能力減弱等因素對墻身整體平均滲透系數(shù)的影響是較大的。根據(jù)筆者經(jīng)驗(yàn),建議由下式(筆者總結(jié))估算防滲墻的整體平均滲透系數(shù):
式中K―防滲墻整體平均滲透系數(shù);
K'―防滲墻墻身滲透系數(shù),由墻上鉆孔注水試驗(yàn)求得;
K"―夾泥縫滲透系數(shù),由滲透試驗(yàn)取得;
n―夾泥縫數(shù)目;
―夾泥縫厚度;
L―防滲墻總長度。
混凝土防滲墻是深埋地下的隱蔽工程,邊界條件復(fù)雜,至今還沒有一個成熟的計(jì)算理論,仍處在一個半理論,半實(shí)踐階段,且實(shí)踐重于理論。根據(jù)40多年數(shù)百道混凝土防滲墻實(shí)際運(yùn)行情況的總結(jié),《規(guī)范》給出了防滲墻墻體材料性能的一般適用范圍(見表2)
4結(jié)語
(1)混凝土防滲墻墻段連接處―接頭是整道防滲墻抗?jié)B能力最薄弱的部位,是滲漏的多發(fā)處。如果接頭處處理得好,接頭部位防滲能力會大大提高。
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關(guān)鍵詞:水庫防滲墻設(shè)計(jì)方案防滲墻施工質(zhì)量控制
中圖分類號: O213.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號:
引言
水利工程項(xiàng)目中,水庫工程的建設(shè)是我國防洪工程采取的重要的工程措施之一。興建水庫工程,不僅能夠調(diào)蓄洪水,有效的綜合利用水利資源,還能根據(jù)水庫的庫容量進(jìn)行洪水的攔蓄,減免洪水災(zāi)害的發(fā)生。作為水庫工程建設(shè)中的防滲墻施工,對水庫的加固具有重要的作用。熟悉掌握混凝土防滲墻的施工,是解決水庫滲漏問題較好的改進(jìn)措施。因此,在水庫工程建設(shè)過程中,熟練掌握防滲墻的施工技術(shù),嚴(yán)格保證防滲墻的施工質(zhì)量,能夠有效的提高水庫的工程質(zhì)量,切實(shí)有效的提高經(jīng)濟(jì)效益和社會價(jià)值。
1水庫防滲墻設(shè)計(jì)的概況
水庫的建設(shè)是一個規(guī)模較大,具有較高經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和環(huán)境效益的一項(xiàng)工程。水庫建設(shè)工程最主要的設(shè)計(jì)階段就是混凝土防滲墻的設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)防滲效果持久、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、強(qiáng)度較高、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、工程造價(jià)陳本較低的防滲墻,對我國水庫建設(shè)工程具有重要作用。水庫混凝土防滲墻的施工技術(shù)與工藝,需要根據(jù)施工現(xiàn)場的實(shí)際地質(zhì)條件、水利環(huán)境,并結(jié)合水庫結(jié)構(gòu)的要求、墻體材料,進(jìn)行施工方案的設(shè)計(jì)。同時,對水庫防滲墻的施工技術(shù)、方案和工藝進(jìn)行一定程度的控制,能夠有效的提高建設(shè)過程的施工技術(shù)和建筑工程的整體工程質(zhì)量。
2水庫防滲墻工程的技術(shù)設(shè)計(jì)
對水庫的防滲墻工程進(jìn)行技術(shù)設(shè)計(jì),需要考慮施工建設(shè)過程中的實(shí)際施工情況,根據(jù)施工周期、地質(zhì)特點(diǎn)、施工環(huán)境等因素,對防滲墻進(jìn)行質(zhì)量指標(biāo)的介紹和施工方案的設(shè)計(jì)。
2.1防滲墻設(shè)計(jì)的質(zhì)量指標(biāo)和施工方案
從目前我國水利水電工程的防滲墻工程的規(guī)模來看,混凝土防滲墻的施工技術(shù)比較成熟,但是沒有系統(tǒng)的測量防滲墻工程質(zhì)量的技術(shù)規(guī)范。如果能夠有效的對水庫防滲墻設(shè)計(jì)的質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行調(diào)控,就能設(shè)計(jì)出合理的防滲墻施工方案。在確定防滲墻的設(shè)計(jì)方案之前,需要考慮施工原材料的質(zhì)量、施工造孔工藝手段、導(dǎo)管的深埋程度、混凝土澆筑速度等因素,這些都是影響防滲墻的施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的重要原因,對防滲墻的施工質(zhì)量具有重要影響。在水庫施工過程中,對防滲墻進(jìn)行施工方案的設(shè)計(jì),需要根據(jù)水庫基底的實(shí)際情況,對施工圖紙進(jìn)行設(shè)計(jì)。
2.2防滲墻的部署方案和平面設(shè)計(jì)
根據(jù)施工設(shè)計(jì)圖紙和相應(yīng)的質(zhì)量指標(biāo),以及當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)環(huán)境等因素,將水庫防滲墻工程的總體施工進(jìn)行部署。整體施工部署的順序?yàn)椋悍罎B墻的施工平臺以上部位使用現(xiàn)澆C20砼形式,施工平臺以下部位采用SG35A液壓抓斗機(jī)成槽,設(shè)定水庫的主壩結(jié)構(gòu)全程高約為180 m左右。對防滲墻工程的施工平面進(jìn)行布置,需要注意的主要內(nèi)容是砂石的堆放、水泥倉庫的布置,泥漿池的設(shè)計(jì)面積,施工材料運(yùn)輸?shù)缆吠〞承裕约八娫O(shè)備的正常使用性等的設(shè)計(jì)和安排。
3水庫防滲墻施工工藝和工程質(zhì)量控制
對水庫的建設(shè)過程來講,防滲墻工程的施工工藝和工程質(zhì)量的控制,是體現(xiàn)整個水庫建筑工程質(zhì)量的重要手段。對工程進(jìn)行一定程度的控制,能夠有效的改善工程質(zhì)量,提高工程的社會和經(jīng)濟(jì)效益。對防滲墻設(shè)計(jì)施工過程來講,施工過程中采用的施工設(shè)備對施工起著關(guān)鍵性作用;施工工藝流程是整個建筑施工環(huán)節(jié)的指導(dǎo)思想;施工技術(shù)和工程質(zhì)量的控制,是提高和改善整體工程質(zhì)量的重要手段。
3.1防滲墻施工材料和設(shè)備
施工材料和設(shè)備對整個施工過程起著關(guān)鍵性的控制作用,好的施工材料和設(shè)備能夠有效的提升工程的施工效率。在防滲墻的施工建設(shè)過程中,需要多種施工材料進(jìn)行混凝土的澆筑設(shè)計(jì)、泥漿固壁設(shè)計(jì)和換漿清孔設(shè)計(jì)等,還需要采用先進(jìn)機(jī)械設(shè)備(液壓抓斗、墻肢拌合機(jī)、混凝土輸送泵、運(yùn)載汽車、配料機(jī)等)對施工產(chǎn)地進(jìn)行鉆孔和造孔成槽進(jìn)行處理,對終孔和工程質(zhì)量進(jìn)行檢測。
3.2防滲墻施工工藝流程
防滲墻的施工工藝是整個建筑施工環(huán)節(jié)的重要指導(dǎo)思想。主要流程包括有:造孔準(zhǔn)備和造孔、泥漿固壁和造孔成槽設(shè)計(jì)、清孔換漿、終孔與清孔驗(yàn)收、槽孔混凝土泥漿的澆筑、全墻質(zhì)量檢查和驗(yàn)收等流程。
3.2.1造孔準(zhǔn)備和造孔
混凝土防滲墻為槽孔形,在施工之前需要對造孔過程進(jìn)行施工設(shè)備和材料的準(zhǔn)備,根據(jù)不同的地質(zhì)環(huán)境,選擇不同類型的鉆機(jī)類型和型號,并且確定合適鉆孔方法(鉆劈法、抓取法、銑槽法、兩鉆一抓法等)。根據(jù)不同的地層條件、不同施工設(shè)備和施工方法,準(zhǔn)備施工采用的材料。根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)方案進(jìn)行造孔,在穩(wěn)定的地基上設(shè)立孔口的導(dǎo)墻,對疏松的地基環(huán)境進(jìn)行加密處理,且深度要大于5 m。同時還需要控制孔斜率,孔斜率是指孔深處孔中心和孔口中心的偏差值與孔深的比值,是防滲墻質(zhì)量控制的重要指標(biāo)之一。因此,控制造孔的孔斜率,能夠提升對造孔工程施工的工程質(zhì)量。
3.2.2泥漿固壁和造孔成槽設(shè)計(jì)
依據(jù)施工的實(shí)際地質(zhì)環(huán)境和施工圖紙的設(shè)計(jì)特點(diǎn),為了確保防滲墻槽體施工的工程質(zhì)量,一般選用低固相膨潤土泥漿固壁。膨潤土泥漿的制作材料包含有:水、膨潤土、分散劑、絮凝劑等。泥漿固壁工程在施工過程中不僅能夠影響槽壁的穩(wěn)定性,還對施工進(jìn)度有一定的影響。成槽設(shè)計(jì)根據(jù)槽孔中心線的位置,結(jié)合泥漿固壁情況的基礎(chǔ)上,對槽型的寬度、深度、長度、空斜率和套接厚度等進(jìn)行設(shè)計(jì)。同時,由于泥漿的特殊重要性,需要在防滲墻施工中,對材料配合比、制漿土料和質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制。
3.2.3清孔換漿和終孔驗(yàn)收
清孔是保障工程防滲效果和工程質(zhì)量的重要環(huán)節(jié),是減少墻體沉降的關(guān)鍵工序。清孔換漿一般采用泵吸方法,首先將回落在孔底的泥漿渣進(jìn)行清理;然后在保證槽內(nèi)泥漿質(zhì)量符合清孔規(guī)定要求的基礎(chǔ)上,對槽孔更換新鮮的泥漿;最后,檢驗(yàn)換漿后的槽底淤積厚度,厚度不能大于允許的標(biāo)準(zhǔn)厚度,保證基巖和防滲墻之前的接觸質(zhì)量。在清孔換漿結(jié)束,檢測槽孔底部泥漿比重、含砂量、淤積厚度和粘度等各項(xiàng)指標(biāo),確定各項(xiàng)指標(biāo)滿足設(shè)計(jì)要求。終孔驗(yàn)收就是檢測槽體內(nèi)部泥漿的質(zhì)量是否符合終孔和清孔標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求,用來保障混凝土的澆筑質(zhì)量。終孔驗(yàn)收的主要要求是槽位的允許偏差在±3 cm,槽寬需要大于設(shè)計(jì)墻的厚度,槽孔嵌入基石的厚度需要滿足設(shè)計(jì)要求,只有全部符合施工設(shè)計(jì)要求的基礎(chǔ)上,才能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的驗(yàn)收成果。
3.2.4槽孔混凝土泥漿的澆筑
對防滲墻的槽孔結(jié)構(gòu)進(jìn)行混凝土的澆筑,需要嚴(yán)格遵守先深后淺的施工順序,從最深層的導(dǎo)管開始進(jìn)行澆筑混凝土,然后由深到淺依次連續(xù)澆筑。并在澆筑過程中,需要保證材料的連續(xù)供應(yīng),不能間斷,做好槽孔中混凝土澆筑深度的數(shù)據(jù)記錄,避免出現(xiàn)埋管、堵管、導(dǎo)管漏漿和泥漿混摻的現(xiàn)象。確保槽孔混凝土的澆筑完全依據(jù)施工設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行,確保施工的工程質(zhì)量。
3.2.5全墻質(zhì)量檢查和驗(yàn)收工作
對防滲墻的全部工程進(jìn)行質(zhì)量檢測,主要體現(xiàn)在以下幾個方面:第一,對包含有幾何尺寸和位置、入巖深度等的槽孔進(jìn)行檢查;第二,對施工原材、新拌料的性能等進(jìn)行質(zhì)量檢查;第三,對包含有槽孔端接頭、孔地淤積厚度和清孔質(zhì)量進(jìn)行檢查;第四,通過采用超聲波、鉆取芯和地震投射層析成像的技術(shù)手段,對整個墻體的均勻性和質(zhì)量進(jìn)行全面檢測。在工程的設(shè)計(jì)和驗(yàn)收過程中,需要嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)計(jì)和驗(yàn)收的規(guī)范要求。執(zhí)行技術(shù)設(shè)計(jì)和驗(yàn)收的主要規(guī)范有:《水利水電工程混凝土防滲墻施工技術(shù)規(guī)范》、《水電水利工程混凝土防滲墻施工規(guī)范》和《土工試驗(yàn)規(guī)程》等,只有嚴(yán)格遵照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求,才能保障施工的工程質(zhì)量,有效的提升社會經(jīng)濟(jì)效益。
3.3防滲墻工程施工技術(shù)和工程質(zhì)量控制
對防滲墻工程的施工技術(shù)和工程質(zhì)量進(jìn)行控制,需要確定統(tǒng)一和系統(tǒng)的技術(shù)和質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)。在工程建設(shè)的施工過程中,建立完善的安全管理機(jī)制和質(zhì)量檢測體系,根據(jù)機(jī)制的建立,重視施工人員專業(yè)知識的培訓(xùn),施工材料的質(zhì)量檢測,施工方案以及施工工藝流程進(jìn)行控制。在控制施工技術(shù)和質(zhì)量的基礎(chǔ)上,確保工程順利進(jìn)行和提高項(xiàng)目的工程質(zhì)量。
結(jié)束語
隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展和人口的急劇增多,導(dǎo)致我國水利工程的建設(shè)面臨嚴(yán)重挑戰(zhàn)。水庫建設(shè)過程中防滲墻的設(shè)計(jì)是整個工程建筑的重要環(huán)節(jié),施工設(shè)計(jì)方案和施工工藝流程對整個施工工程質(zhì)量具有極大的影響。實(shí)際施工操作過程中,有效的控制工藝操作流程和施工技術(shù),明確施工重點(diǎn),對增強(qiáng)施工工程質(zhì)量具有重要意義,對提高水利工程的經(jīng)濟(jì)效益有重大影響。
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【關(guān)鍵詞】土石壩;滲漏問題;除險(xiǎn)加固;防滲措施
【中圖分類號】TV698.2【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A
【文章編號】1007-4309(2010)12-0068-1.5
水庫是水利產(chǎn)業(yè)的重要設(shè)施。興建水庫可以調(diào)節(jié)利用水資源,除害興利,促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全。
據(jù)統(tǒng)計(jì),湖南共有大中小型水庫12 816座(包括大型11座、中型227座及小型12 578座)其中,土石壩為12 530座,占總數(shù)的97.8%。這些水庫大壩固然可以為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來可觀的收益,但由于種種原因,土石壩失事的概率也越來越高。
要對病險(xiǎn)水庫進(jìn)行除險(xiǎn)加固,首先必須找到病險(xiǎn)水庫存在的主要問題。就土石壩而言,存在兩方面的問題:一是防洪標(biāo)準(zhǔn)低;二是工程質(zhì)量存在嚴(yán)重問題。由于多數(shù)水庫都是在“邊勘測、邊設(shè)計(jì)、邊施工”情況下進(jìn)行的,水文資料短缺,造成了設(shè)計(jì)洪水計(jì)算上存在了一些問題。同時,大量的小型水庫未經(jīng)正式設(shè)計(jì)和批準(zhǔn)就開始興建,盲目地追求進(jìn)度和工程數(shù)量,忽略了質(zhì)量,在工程中留下了嚴(yán)重的隱患。
一、工程質(zhì)量存在的問題
(一)滲漏
第一,庫區(qū)滲漏,主要為巖溶地區(qū)沿巖溶管道漏水。
第二,壩體滲漏,主要有壩體填筑材料不良,抗?jié)B能力不能滿足要求,滲透系數(shù)大,下游壩面出現(xiàn)大面積飽和濕潤漏水;防滲體斷裂或新老防滲體接觸不良出現(xiàn)漏水;導(dǎo)濾排水棱體堵塞失效,浸潤線上升,壩腳處飽和濕潤引起滲水;壩內(nèi)埋管斷裂,導(dǎo)致壩體滲水管涵或集中漏水;沿白蟻洞穴漏水。
第三,壩基滲漏,主要有壩基巖石裂縫漏水;壩基巖溶漏水;壩體與巖基接觸面漏水;帷幕灌漿不合要求或失效漏水。
第四,繞壩滲漏,主要為壩肩防滲灌漿不良,沿裂縫或巖溶洞隙漏水。
(二)壩身滑坡塌陷
壩身滑坡塌陷主要有:(1)水庫驟降等原因?qū)е碌木植炕?;?)壩基管涌流土導(dǎo)致塌陷;(3)基礎(chǔ)巖溶漏水引起壩體塌陷;(4)壩體浸潤線過高,壩體抗剪強(qiáng)度低導(dǎo)致滑坡。
(三)壩體裂縫
壩體裂縫主要有:(1)壩體與岸坡接頭處理不良,或基巖邊坡過陡,或急劇變坡引起壩身開裂;(2)壩體填筑材料不均,不均勻沉陷引起壩身開裂;(3)壩體干縮引起裂縫;(4)施工質(zhì)量差,碾壓不均導(dǎo)致開裂;(5)壩體局部滑坡引起開裂;(6)因灌漿或鉆孔水力劈裂,或處理不當(dāng)造成裂縫。
(四)輸水涵管損壞
輸水涵管損壞主要有:(1)涵管砌筑質(zhì)量差引起破裂漏水;(2)涵管基礎(chǔ)地質(zhì)條件差,不均勻沉陷導(dǎo)致涵管斷裂;(3)壓力管與圍巖間回填灌漿不良;(4)壩下埋管因壩體變形導(dǎo)致涵管損壞;(5)因大壩加高,水庫調(diào)度等涵管工作條件改變而引起破壞。
(五)溢洪道損壞
溢洪道損壞主要有:(1)溢洪道基礎(chǔ)處理不當(dāng),導(dǎo)致建筑物開裂變形;(2)溢洪道邊坡不穩(wěn)定,危及建筑物安全;(3)設(shè)計(jì)不周,泄洪能力不夠,或布置不合理,危及大壩安全;(4)溢洪道未完建就投入運(yùn)行。
(六)護(hù)坡?lián)p壞
護(hù)坡?lián)p壞主要有:(1)護(hù)坡過陡,下墊層不合要求,造成護(hù)坡塌陷;(2)護(hù)坡下反濾層堵塞失效,排水不暢導(dǎo)致護(hù)坡隆起損壞;(3)壩體塌陷引起護(hù)坡?lián)p壞;(4)人為破壞等。
二、提高病險(xiǎn)水庫的防洪標(biāo)準(zhǔn)措施
第一,適當(dāng)加高大壩高度,增加庫容,加大調(diào)蓄能力,提高防洪標(biāo)準(zhǔn)。一般加高大壩的高度為1-2m,最大不超過3m,如果加得過高,必須加寬壩身,放緩壩坡,以保證壩坡的穩(wěn)定。如壩內(nèi)有發(fā)電或供水灌溉輸水管道時,還要改建加長。因此,一般不應(yīng)該加得太高。
第二,加大泄洪設(shè)施,增加泄洪流量。除新建已有泄洪建筑物外,還可在原有溢洪道上擴(kuò)寬或加深。但在擴(kuò)大泄洪設(shè)施,增加泄量的同時,不應(yīng)超過天然來水量,并對泄洪道及水庫下游可能發(fā)生的危害情況做出統(tǒng)一安排,盡量減少損失。
第三,加高壩和加大泄洪設(shè)施相結(jié)合,提高水庫的防洪標(biāo)準(zhǔn)。這一措施,既可以減小增加壩的高度,又可增加泄量,水庫上下游兼顧,在實(shí)踐中,較多采用。
三、防滲加固措施
一般處理防滲的原則是“上防下排”。上防的措施有垂直防滲和水平防滲。垂直防滲有混凝土防滲墻、高壓噴射灌漿防滲、劈裂灌漿防滲等;水平防滲的措施有鋪蓋等。下排的措施有在壩體背水坡腳附近開挖導(dǎo)滲溝、減壓井和蓋重壓滲等??傊怪狈罎B處理可以徹底解決壩基和壩身滲漏問題,水平防滲結(jié)合下游排水減壓導(dǎo)滲,雖然可以做到壩基滲透穩(wěn)定,但仍有一定滲漏水量的損失。水平鋪蓋有天然黏土和人工填筑的黏土?,F(xiàn)就土石壩除險(xiǎn)加固經(jīng)常采用的垂直防滲措施加以簡述:
(一)混凝土防滲墻
它的機(jī)理是:使用專用機(jī)具,在已建成的壩體或覆蓋層透水地基中建造槽型孔,以泥漿固壁。并利用高壓泵將泥漿壓入孔底,攜帶巖渣,再從孔底回流到地面,然后采用直升導(dǎo)管,向槽孔內(nèi)澆筑混凝土,形成連續(xù)的混凝土墻,起到防滲作用。這種防滲墻可以適應(yīng)各種不同材料的壩體和復(fù)雜的地基水文條件、工程地質(zhì)條件。墻的兩端能與岸坡防滲設(shè)施或岸邊基巖相連,墻的底部可嵌入弱風(fēng)化基巖內(nèi)一定程度,在施工中只要嚴(yán)格控制施工質(zhì)量,就可以達(dá)到徹底截?cái)酀B透水流的目的。
(二)高壓噴射灌漿防滲
它的機(jī)理是:按設(shè)計(jì)布孔,利用鉆機(jī)鉆孔,將噴射管置于孔內(nèi),由噴射出的高壓射流沖切破壞土體,同時隨噴射流導(dǎo)入水泥漿液與被沖切土體摻攪,噴嘴上提,漿液凝固,在地基中按設(shè)計(jì)的方向、深度、厚度及結(jié)構(gòu)形式與地基結(jié)合成緊密的凝結(jié)體,起到防滲作用。
(三)劈裂灌漿防滲
它的機(jī)理是:向土體中的孔內(nèi)壓水或灌漿時,作用在孔壁上的徑向壓力引起孔的擴(kuò)張,使孔壁土體受劈裂擠應(yīng)力,而當(dāng)這些應(yīng)力超過土體的抗拉強(qiáng)度時,就會在土體內(nèi)產(chǎn)生一些裂縫,這種裂縫的產(chǎn)生過程稱之為水力劈裂。劈裂式灌漿技術(shù)在土壩壩體除險(xiǎn)加固中具有投資小、見效快、設(shè)備和技術(shù)簡單、操作方便等優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)被廣泛地運(yùn)用。但在具體操作中應(yīng)注意施工工藝,保證灌漿的質(zhì)量,才能達(dá)到預(yù)期的效果。
(四)沖抓井回填防滲
它的機(jī)理是:利用沖抓式打井機(jī)具,在土壩或堤防滲漏范圍內(nèi)造井,用粘性土料分層回填夯實(shí),形成一連續(xù)的套接粘土防滲墻,截?cái)酀B流通道,起到防滲的目的。
(五)強(qiáng)巖溶壩基的止漏技術(shù)
它的機(jī)理是:采用以灌漿為主的綜合治理技術(shù),其治理程序是:先進(jìn)行勘測,再針對病害進(jìn)行灌漿和其他止漏技術(shù)設(shè)計(jì)。在施工中,根據(jù)巖溶發(fā)育情況,及時修正施工工藝,并配合其他防滲技術(shù),如鋪蓋、封堵、土工合成材料防滲等。
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