浆砌石坝一直是水利工程建设中最常见的坝体结构形式,这种坝体结构形式有利于水利工程实现防洪发电、灌溉、生活用水等多种功能。但是从现代化水利工程的使用情况来看,由于浆砌石坝的建设年限较早,受到当时条件的限制,技术水平不高,因此其建设质量较差,再加上其使用早已超过使用寿命,管理人员也没有对其进行完善的管理,这就导致其出现各种各样的质量病害,影响到水利工程的正常使用。因此在实际工作中,我们应当采取有效措施对其进行加固处理,从而提高其施工质量,延长使用寿命。
1、浆砌石坝出现渗漏的原因
通过水浆砌石坝进行分析发现,若工作人员对其进行蓄水,而下游面、坝基、坝头连接的部位渗出水,那么我们也就可以断定浆砌石坝发生了渗漏的现象。渗漏现象是浆砌石坝中常见的质量通病,而这一现象一般都有一个允许的范围,而如果超过这一范围,甚至出现渗漏通道,那么我们也就需要对其采取治漏加固技术。而如果工作人员没有及时对其处理,那么渗漏现象必然会越来越严重,最终导致较大的安全事故。
经过相应的分析发现,导致浆砌石坝出现渗漏的原因主要分为以下几个方面:(1)坝体结构本身存在着裂缝,技术人员没有对其进行处理,导致其在投入使用之后裂缝不断扩大,最终出现严重的渗漏现象;(2)由于施工人员没有在浆砌石坝中修筑防渗墙,或者没有确保防渗墙的质量,这就导致在其投入使用过程中出现渗漏现象;(3)在对渗漏现象进行加固处理的过程中,工作人员并没有对基底进行彻底的清理,导致改进的坝体与坝基无法与原来的结构相互吻合,最终出现渗漏问题;(4)坝基受到长期水流的冲击,导致基层的岩石受到了严重的破坏,无法对水流起到抵抗作用,最终导致其出现渗水的现象。
2、灌浆治漏加固技术在浆砌石坝中的应用
在采用这种施工技术加固浆砌石坝的过程中,工作人员应当注意到以下几个方面的工作:首先,要求工作人员对坝体出现渗漏的不同部位进行分析,根据实际情况采用最合适的灌浆施工手法;其次,帷幕灌浆施工技术对于填补坝基与坝体裂缝具有较好的效果,它能够提高坝体上游面的防渗能力与承载力,从而确保其完整性;再次,在对坝体下游面进行加固的过程中,工作人员可采用追踪固结灌浆技术进行施工,它能够提高坝面的防渗能力与稳定性,提高其整体性能,达到理想的加固效果。
3、灌浆前的勘探与试验
首先,为了了解坝体与坝基的现状,技术人员需要采用相应的设备对其进行勘探,了解当地的石质与胶结材料的密实程度。
其次,对于坝基、坝体的承压情况进行了解,从而明确不同部位的灌浆压力。要求施工人员在实际施工过程中采用相应的设备将浆液直接压入坝体内部,通过对周边基岩的相互作用,从而填补裂缝,达到灌浆加固的效果。
再次,对坝基与坝体结构进行压水试验,这样做的目的是为了给后期采取灌浆加固技术提供更加可靠的数据,从而确保加固技术的正常施工,达到理想的灌浆效果。
第四,要求工作人员对坝基与坝体结构进行灌浆试验;目的是解决帷幕灌浆和固结灌浆的影响半径、浆液浓度及其它参数等,为布孔和灌浆设计提供依据。
4、布孔和造孔
4.1帷幕灌浆布孔,在漏水坝段沿坝顶中心线,以孔距3m、孔径50mm或75mm为宜,孔深钻至漏水部位以下1m~2m,如接触带或基岩漏水,钻孔可钻至不透水基岩以下1m~2m。造孔可一次性造孔,也可分序造孔,破碎地带上下分段造孔、分段注浆,同时在浆体凝固5~7天后,再继续向下钻孔,以防止卡钻、埋钻事故发生。
4.2坝上游固结灌浆布孔;在漏水部位呈“梅花”型,钻孔间距和排距1m~3m为宜,根据漏水情况确定,钻孔位置选在砌石“T”缝中;在裂缝部位,可沿裂缝每1m布设一孔。孔径为42mm,孔深0.7m~1.5m,根据坝体实际情况确定。
4.3坝下游面追踪固结灌浆布孔;在裂缝部位沿缝隙每1m布一孔;在其它渗水部位,按照“梅花”型布孔,排距和孔距2m~3m为宜,布孔位置在“T”缝中,也可适当加密布孔。孔深和孔径同坝上游面。
5、施工要求
5.1先放空水库或将库水位降至灌浆部位以下,再灌浆施工,并做好灌浆各项记录。
5.2洗孔。灌浆前应对孔壁、孔底及裂缝进行冲洗,采用风水联合冲洗方法,水压力不大于本段灌浆压力的75%,时间以孔深浅确定,直到回清水为止。
5.3帷幕灌浆。采用孔内循环法,自上而下或自下而上分段灌浆,最后全孔灌注。分段灌浆时,要在灌浆段以上0.5m处加胶塞封堵。通过论证,也可采用小口径钻孔孔口封闭灌浆法;坝体内灌浆长度,孔深不超过8m时,可全孔一次性灌注;灌浆压力按设计控制,但要低于抬动试验极限压力,一般控制在0.2MPa~0.4MPa。
5.4坝面固结和追踪灌浆。在孔内预埋注浆管,孔口管周围用干硬性水泥砂浆填堵,采用内径20mm钢管,长50cm,插入孔内40cm,外露5cm,管头要加工丝扣,以便与输浆管连接;采取一组四孔并联灌浆法,也可单孔或两孔一起灌注。对坝后漏水处重点孔位要采取单孔重点灌浆。灌浆压力按设计控制,一般采用0.2MPa~0.25MPa。
5.5灌浆时要分2-3序灌注,同时一定要进行复灌。在设计压力下,当吸浆量不大于0.4L/min时,再续灌30分钟即可结束。
5.6灌浆孔封孔。帷幕灌浆时,竖孔封孔采用机械导管法,用1:2水泥砂浆从孔底向上逐渐提升封填密实;坝面固结灌浆水平孔封孔,采用低水灰比1:2水泥砂浆人工填堵捣实。封填材料最好用膨胀水泥砂浆。
结束语
总之,在浆砌石坝的灌浆治漏加固施工中,必须要先进行实地勘察,了解坝体的渗漏情况,包括坝体的渗漏部位和渗漏原因,之后在采取有针对性的施工方案进行灌浆加固施工。在施工中要严格按照技术要求标准进行规范作业,在灌浆完成后对施工质量进行检测,只有在合格或优秀的施工质量检测结果下,才能竣工。
参考文献:
[1]蒋险峰.浆砌石坝防渗灌浆施工技术[J].陕西农业科学,2004(5).
[2]韩凤梅.浆砌石坝体治漏加固技术问题研究[J].科技致富向导,2011(5).
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