地下防滲墻在貴州土壩除險加固工程上的應用

論文類別:工學論文 > 水利工程論文
論文作者: 未知
上傳時間:2006/2/17 14:09:00

摘要:貴州是全國唯一無平原支撐的省份,開門見山,山高水低,年平均降水量1191毫米,水資源豐富,利用率較低。解放後,為從根本上改變農業生產基礎設施薄弱的現狀,黨和政府領導人民大力興修水利。五、六十年代共修建小(一)型以上水庫500多座,其中土壩占有相當大的比例。幾十年來,為我省工農業生產的發展提供了豐富的水資源。

關鍵詞:地下防滲墻 土壩 除險加固

貴州是全國唯一無平原支撐的省份,開門見山,山高水低,年平均降水量1191毫米,水資源豐富,利用率較低。解放後,為從根本上改變農業生產基礎設施薄弱的現狀,黨和政府領導人民大力興修。五、六十年代共修建小(一)型以上水庫500多座,其中土壩占有相當大的比例。幾十年來,為我省工農業生產的發展提供了豐富的水資源。
  五、六十年代,我省土壩建造時受到自然條件和當時技術條件的限制,不可避免的留下諸多薄弱環節。隨著時間的推移,土壩設計運行壽命的接近,多數土壩出現不同程度的險情,土壩除險加固工程日趨繁重,其中壩體及壩基滲漏,是眾多土壩成為病險水庫的主要原因之一。
  進入九十年代,省內土壩除險加固采用帷幕灌漿、劈裂灌漿等方法處理,收到一定效果,但由於情況復雜,部份工程滲漏問題沒有得到徹底解決,同時土壩灌漿,在壩體內形成的有效防滲體厚度較薄,耐久性差,易擊穿。地下砼防滲墻作為防滲處理的一種行之有效的截流防滲建築,其墻體強度高,性能非常穩定,使用年限長,同時塑性混凝土防滲墻在運行過程中允許一定的變形,逐漸被工程界所重視。地下防滲墻在我國開始於1958年,進入九十年代,經過眾多的工程實踐,其工藝、墻體材料、檢測方法、機械設備等已非常成熟,在土壩除險加固中得到廣泛應用。據統計,截至2002年底,我國建造的各類防滲墻已超過150座,成墻技術和成墻規模均居於世界前列。
  貴州特有的地層喀斯特地層,對地下防滲墻在貴州土壩除險加固中的應用提出了新的要求。為滿足壩體及壩基的整體截流防滲效果,在進行防滲墻的設計時,不但要考慮壩體自身的各種因素,還要充分考慮壩基巖層的透水性。
  貴州的地層以碳酸鹽類巖層為主、碎屑巖地層其次、火成巖地層僅在西部有少量出露,其中碳酸鹽類巖層為透水性巖層;碎隙巖和火成巖地層多為不透水性巖層。在覆蓋層厚度不大的情況下,壩基基巖為不透水性巖層時,可采用接地式防滲墻直接嵌入強風化巖層達到防滲效果;而對於透水性基巖,防滲墻嵌入基巖後,對壩基及壩肩仍要輔以帷幕灌漿才能達到整體防滲效果。少數覆蓋層厚度較大的地層,在進行防滲墻設計過程中,對防滲墻是否嵌入基巖應進行經濟技術和防滲指標比較。防滲墻深入覆蓋層一定深度,使滲徑達到一定的長度,滲流量減小,能夠滿足設計要求的情況下,可采用懸掛式防滲墻(墻體不嵌入基巖)。我國大多數防滲墻采用接地式,如三峽一、二期圍堰、小浪底上遊圍堰防滲墻、福建省水口電站一期圍堰防滲墻等工程;只有少數防滲墻采用懸掛式,如長江堤防工程、四川銅鐘電站大壩防滲墻、四川冶勒電站大壩基礎防滲墻等。
  2002年底,我省都勻市綠茵湖水庫首次引入地下防滲墻,並在2003年初再次采用地下防滲墻對興義市興西湖水庫土壩進行除險加固,為防滲墻在貴州的首次應用打開了局面。目前地下防滲墻在貴州境內作為一種新興的土壩除險加固工藝,受到人們的關註。地下防滲墻作為一項隱蔽工程,其質量好壞只能在過程中進行控制,在最終運行中才能夠完全體現。為保證地下防滲墻在土壩除險加固工程中的質量,我們要註重以過程控制為主,在過程中充分考慮壩體的密實度和壩體的自身穩定,從臨建工程、防滲墻造孔、孔形及清孔、砼澆築過程等方面進行質量控制。筆者以幾年的防滲墻 免費論文下載中心 http://www.hi138.com 經歷並結合興西湖水庫除險加固工程的實踐,淺談防滲墻在我省土壩除險加固工程中的實施。
  臨建工程作為臨時工程,但它在防滲墻造孔過程中起到重要的作用,是中不可缺少的一部分,在實施過程中要認真對待。臨建工程包括:導向槽、平臺、砼拌和站、制漿站及漿水管路等。
導向槽在中起到墻體定位,穩定孔口土體,穩定鉆機,避免塌孔、縮孔等重要作用。采用地下防滲墻對土壩進行除險加固處理,壩體必然存在許多質量缺陷,主要表現為壩體填築密實度差,存在滲漏現象,這對我們保證導向槽在過程中的穩定提出了較高的要求。
  常用的導向槽斷面形式主要有:矩型、梯型、“L”型。由於壩體密實度較差,土體比較松散;機械設備重達幾十噸,使導向槽底部的土體承受較大壓力;孔口附近槽壁所受的泥漿壓力較小,孔口土體穩定性差;造孔過程中產生的震動,加之槽孔壁土體受泥漿的長期浸泡,易產生滑動。為減小導向槽底部土體承受的壓強,避免槽孔壁土體的滑動,保證導向槽的穩定。在進行導向槽設計過程中,要盡量采用“L”型斷面,增加底部寬度,同時導向槽的深度不宜小於1.5m,保證槽段的順利進行。必要時,還應對該層土體進行加密處理。
  防滲墻過程中,由於壩體填築質量差,易發生漏漿、滲漿現象,對漿池的建造要充分考慮漿池的容量,保證泥漿池的容量滿足要求。其它臨時工程要保證在過程中正常運行。
防滲墻造孔過程是防滲墻中的事故多發環節,由於槽段的不穩定因素,應盡量縮短各槽段的時間,保證槽段正常,對可能發生的事故防範於未然。在土壩內建造防滲墻常用的工藝主要有純抓法、鉆抓法和鉆劈法三種。在進行槽段劃分過程中,要結合工藝、機械,充分考慮到各槽段從開始至砼澆築的時段不能太長,以保證砼澆築前槽段的整體穩定。對於壩體填築質量差的部位,盡量采用小槽段、單向推進、鉆劈法
  中,要加強設備的保養,保證設備的完備性,減少中的機械事故,做到每個槽孔開始後盡快澆築完畢。由於過程中不可避免會發生漏漿、滲漿現象,因此制漿站要隨時備足漿液,保證泥液的供給。當發生漏漿、滲漿時及時補充漿液,並采取措施進行堵漏,保證槽孔內漿面高於導向槽底部。具體堵漏措施有,采用粘土、木屑、水泥等混合物進行堵漏,必要時可采用粘土進行全部回填後再行造孔,如果出現塌孔事故可采用低標號砼進行回填,待達到一定強度後再進行造孔作業。過程中不得向槽孔內直接註入清水,以防止漿液比重過低,漿液對孔壁的壓力偏小而發生塌孔、縮孔現象。
  孔形和清孔是保證防滲墻體的整體性和混凝土澆築質量的關鍵。土壩防滲墻主要起防滲作用,一般沒有承重和抗沖等要求。中對防滲墻的孔斜率要求不高,但必須保證墻體的整體性,不得有梅花孔、小墻。對一、二期槽,保證接頭孔的兩次孔位中心在任意深度的偏差,不得大於設計墻厚的1/3,並采取措施保證設計墻厚。在孔形合格後,才能進行清孔換漿。清孔換漿使孔內的泥漿比重、粘度、含砂量等指標降低,使砼澆築過程順利進行,保證砼的澆築質量。清孔換漿質量的具體檢查指標為孔底淤積和泥漿的三項性(比重、粘度、含砂量),合格標準要嚴格按規範要求執行。
  二期槽段清孔換漿結束前,宜用鋼絲刷子鉆頭進行刷洗,清除接頭混凝土表面附著的泥皮,保證一、二期砼很好地連接成一個整體。刷洗的合格標準是:刷子鉆頭上基本不帶泥屑,孔底淤積不再增加。
  砼澆築過程是保證防滲墻質量的最後一關,也是最重要的一關。澆築導管內徑以200~250mm為宜,並按規範要求嚴格控制澆築導管間距及導管距孔端的距離,同時導管應布置在其控制範圍的最低處。開澆前,澆築導管內必須置入可浮起的隔離球。開澆時,應先註入水泥砂漿,隨即註入足夠的混凝土,擠出隔離球並埋住導管底部,使後註入的混凝土與漿液隔離開,保證混凝土不產生混漿現象。在澆築過程中,要勤測砼面的深度,控制砼面的高差在 免費論文下載中心 http://www.hi138.com 0.5內,如砼面高差過大,易發生砼包裹泥漿形成質量缺陷,特別是深槽段,泥漿上浮,比重不斷增加,更易發生砼包裹泥漿的現象。中要及時繪制混凝土澆築圖,如發現實際澆築方量與計算方量相差較大時,要及時分析原因,是否因塌孔、壩內空洞等原因造成,避免混凝土的澆築造成壩體破壞。在實施中要控制砼澆築強度,澆築速度過快,砼對壩體劈裂作用可能破壞壩體,過慢會使砼表面泥漿沈澱較厚,同時表層砼初凝,影響砼質量。
  整體性是防滲墻發揮截流防滲的前提,中必須采取措施,保證墻體的完整性,如有帷幕灌漿,要保證灌漿帷幕與墻體的整體性。砼澆築完成後,不得在500的範圍內進行爆破作業或其它對墻體有損壞的活動。
興西湖水庫塑性砼防滲墻采用鉆抓法鉆劈法成槽,泥漿護壁,接頭管法連接,泥漿下直升導管法澆築,成墻4427m2,結合帷幕灌漿1840m,從後的蓄水情況來看,壩體滲漏量明顯減少,防滲指標滿足設計要求,對增加穩定、減少水資源流失起到重要的作用,為興西湖水庫更好地發揮作用提供了可靠的保證。

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