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【摘 要】 水库建设中由于受到多方面因素的影响,造成水库坝基渗漏,其中包括地质条件复杂多变,经常遇到地质灾害,水库施工条件复杂,影响水库质量的因素也很多。因此,本文针对水库大坝防渗墙施工技术进行探究。
【关键词】 水库大坝;施工技术;防渗墙
1、水库坝基常见的渗漏类型
根据岩土透水性质的不同,坝基渗漏可分为3种主要类型:孔隙性渗漏、裂隙性渗漏、管道式渗漏。无论是哪种渗漏,都会对水庫的坝基产生不利的影响,都要提高对其的重视,采取合理的防止措施,避免渗漏进一步的严重,对整个水库的安全造成威胁。
2、混凝土防渗墙施工技术要点
2.1导墙施工
2.1.1导墙施工放样
导墙是防渗墙在地表面的基准物,导墙的平面位置决定了防渗墙的平面位置,因而,导墙施工放样必需正确无误,导墙中心线为防浪墙背水面墙角往背水面2.5m。
2.1.2导墙槽孔开挖
按已经确定好的轴线尺寸,往两边各放75cm,并且用石灰粉确定开挖边线,边线确定后用挖机装载1.2m宽的斗体延开挖边线开挖。槽孔深度根据前面挖机开挖确定的黏土芯墙深度确定,开挖深度1.2m,考虑到天气情况一次开挖130m,然后开始支模板,边支边浇灌混凝土,模板支护100m后再开挖剩余导槽。
2.1.3导墙支模
挖机导槽开挖后,人工下去修理槽低,保证槽低基本水平,以方便模板支撑,模板采用木模,支模间距为50cm,模板支撑、固定选用木支撑。
2.1.4导墙结构形式
为了使导墙具有足够的刚度良好的整体性,导墙采用现浇混凝土结构,其断面尺寸按设计要求和相关规范进行,为提高槽内泥浆液面高度,增加泥浆的侧压力。导墙结构示意图见图1。
图1 防渗墙导墙结构图
2.1.5导墙混凝土施工
导墙混凝土浇注采用临时架设在左坝肩的J350型滚筒搅拌机搅拌,上料采用斗车人工上料,运输采用载量4m3的农用车运至墙边的铁板上,然后人工铲入、振动及摸平。
2.2槽段划分
导墙施工完毕后按6m间距用水泥钉或膨胀螺丝打入墙体,以方便标视槽段。槽段施工分一期、二期成槽施工,根据工程的地质条件及抓斗的特点,加快施工进度,并确保槽壁的稳定,施工单元槽段长为6m,接头形式采用冲击钻。施工时,由现场技术人员把每一个槽孔的孔号、桩号及高程用红漆标在导墙上。
2.3泥浆配制
每盘泥浆制作时间≥30min,膨润土材料所制的泥浆需停放24h后才能使用,泥浆池内泥浆应经常搅动,以保持泥浆性能指标符合要求。泥浆储存采用开挖泥浆池,泥浆池放置在右侧坝肩开阔地。泥浆循环采用3L型泥浆泵输送,4PL型泥浆泵回收,由泥浆泵和软管组成泥浆循环管路。
2.4槽段开挖
先挖一序槽,再挖二序槽孔。用抓斗挖槽时,要使槽孔垂直,使抓斗在吃土阻力均衡的状态下挖槽。成槽过程中,抓斗出入导墙口时要轻放慢提,防止泥浆掀起波浪,影响导墙下面、后面的土层稳定。在挖槽机具挖土时,悬吊机具的钢索不能松弛,要使钢索呈垂直张紧状态,这是保证挖槽垂直精度必需做好的关键动作。单元槽段成槽完毕或暂停作业时,即令挖槽机离开作业槽段。
2.5槽段连接
待一序槽成墙完毕,用CZ—6D型冲击钻配被400直径钻头对接头位置进行冲击成孔,钻机就位后调整钻头中心线使其一边贴近已浇注完的混凝土墙,利用冲击钻头的上下运动挂干净已浇注的墙上的黏土,然后再抓二期槽,切忌锤体一半砸在混凝土墙上一半砸在黏土上。大致形状见图2。
图2 槽段连接示意图
冲击钻钻进过程采用捞渣筒工艺,钻头直径选用400~600mm管锥,一旦就位准确必须用吊车支好钻机严防钻机移位造成钻孔偏斜,遇见偏斜立即投入片石对钻孔进行纠偏,钻孔偏斜尺寸应≤1/3墙厚。
2.6墙体混凝土浇注
2.6.1混凝土拌和及运输
混凝土拌和采用现场拌合系统搅拌,混凝土输送泵运输。混凝土拌和及运输能力不小于平均计划浇注强度的1.5倍。
2.6.2混凝土配合比及其试验
混凝土防渗墙墙体混凝土28d抗压强度为20MPa。混凝土用骨料优先选择天然卵石、碎石及中粗砂。卵石、碎石直径≤4cm。按规范要求,墙体材料应达到下列要求:①设计提出的抗压强度;②墙体材料拌合物应具有良好的施工性能。
2.6.3混凝土浇注
防渗墙混凝土采用直升导管法进行泥浆下浇筑工艺。导管直径为200~300mm。根据槽段的长度,每个单槽浇筑时,需设2套导管。导管采用汽车吊下放和提升。槽孔内导管的间距≤4.0m,导管中心距槽端的距离为1.0~1.5m,根据槽段情况可适当调整,开浇前,导管底口距槽底控制在30~50cm范围内。墙体浇筑施工技术要求:导管埋入混凝土的深度≥1.0m且≤6.0m;混凝土面上升速度≥2m/h;混凝土面应均匀上升;至少每隔30min,测量一次槽孔内混凝土面深度,并及时填绘混凝土浇筑指示图和核对浇筑方量。混凝土最终浇筑面抵于导墙顶部20cm。
2.6.4混凝土灌注质量控制措施
控制措施包括以下5个方面:①成孔质量验收达标后,应快速安装好灌注混凝土漏斗,在80min内完成初灌混凝土的灌注,防止孔内泥浆沉淀过多;②初灌量必须满足埋管要求,必须保证足够的初灌量;③严格控制埋管深度,专人测量监控,一般埋管深度应在2~6m;④控制好最后一次灌注量,保证混凝土灌至导墙顶部以下0.2m;⑤灌注完成后填写槽孔终孔成桩验收单。
3、特殊情况处理
3.1槽段坍塌
施工中,为预防因地层的原因造成槽孔坍塌,可采取缩短提高护壁能力等措施。坍塌情况严重时,需回填槽槽段长度,加快施工进度,加大泥浆浓度,孔,停止施工,并上报监理、业主、设计单位,重新对该施工工艺的可行性进行分析讨论。
3.2不在黏土心墙中的应急处理措施
(1)出现漏浆情况的应急处理措施:可采用补浆和加大泥浆浓度的方法解决,出现较严重漏浆时,可加大泥浆浓度和黏度,加入羧甲基纤维素钠以改善泥浆的性能,或加入适量木屑、锯末和黏性土块等惰性材料封堵孔洞。
(2)出现垮塌情况的应急处理措施:采用黏土封填施工槽段,施工下一槽段,下一槽段可采用加大泥浆浓度,加快施工进度,快速完成本槽段的施工。封填的施工槽段沉淀稳定一段时间后,可将6m的槽段长度缩短为2.8m继续施工,施工过程中密切注视地层的变化情况,如果有异常情况应立即停止施工,改用冲击法成槽,冲击法成槽应加入大量的黏土以稳定槽壁。
4、结语
在农村水利工程建设中,为了做好防渗措施,大坝防渗墙施工经常会运用到水利工程建设中,随着水利施工技术的不断发展和完善,未来防渗墙逐在水利工程方面的应用空间越来越大。所以,在坝基防渗漏施工中,一定要具体问题具体分析,充分结合水库所在地的自然环境和地质特点,有针对性的采取防渗措施,发挥水库应有的作用,实现经济效益、社会效益、环境效益的多赢。
参考文献:
[1]刁东辉.水库除险加固防渗墙施工工艺及质量控制[J].中国水运:下半月,2010(03):56-57.
[2]王宏伟,王立研,郑权.中小型水库除险加固工程常用坝基坝体防渗措施应用浅析[J].内蒙古水利,2010(02):73-75.
【关键词】 水库大坝;施工技术;防渗墙
1、水库坝基常见的渗漏类型
根据岩土透水性质的不同,坝基渗漏可分为3种主要类型:孔隙性渗漏、裂隙性渗漏、管道式渗漏。无论是哪种渗漏,都会对水庫的坝基产生不利的影响,都要提高对其的重视,采取合理的防止措施,避免渗漏进一步的严重,对整个水库的安全造成威胁。
2、混凝土防渗墙施工技术要点
2.1导墙施工
2.1.1导墙施工放样
导墙是防渗墙在地表面的基准物,导墙的平面位置决定了防渗墙的平面位置,因而,导墙施工放样必需正确无误,导墙中心线为防浪墙背水面墙角往背水面2.5m。
2.1.2导墙槽孔开挖
按已经确定好的轴线尺寸,往两边各放75cm,并且用石灰粉确定开挖边线,边线确定后用挖机装载1.2m宽的斗体延开挖边线开挖。槽孔深度根据前面挖机开挖确定的黏土芯墙深度确定,开挖深度1.2m,考虑到天气情况一次开挖130m,然后开始支模板,边支边浇灌混凝土,模板支护100m后再开挖剩余导槽。
2.1.3导墙支模
挖机导槽开挖后,人工下去修理槽低,保证槽低基本水平,以方便模板支撑,模板采用木模,支模间距为50cm,模板支撑、固定选用木支撑。
2.1.4导墙结构形式
为了使导墙具有足够的刚度良好的整体性,导墙采用现浇混凝土结构,其断面尺寸按设计要求和相关规范进行,为提高槽内泥浆液面高度,增加泥浆的侧压力。导墙结构示意图见图1。
图1 防渗墙导墙结构图
2.1.5导墙混凝土施工
导墙混凝土浇注采用临时架设在左坝肩的J350型滚筒搅拌机搅拌,上料采用斗车人工上料,运输采用载量4m3的农用车运至墙边的铁板上,然后人工铲入、振动及摸平。
2.2槽段划分
导墙施工完毕后按6m间距用水泥钉或膨胀螺丝打入墙体,以方便标视槽段。槽段施工分一期、二期成槽施工,根据工程的地质条件及抓斗的特点,加快施工进度,并确保槽壁的稳定,施工单元槽段长为6m,接头形式采用冲击钻。施工时,由现场技术人员把每一个槽孔的孔号、桩号及高程用红漆标在导墙上。
2.3泥浆配制
每盘泥浆制作时间≥30min,膨润土材料所制的泥浆需停放24h后才能使用,泥浆池内泥浆应经常搅动,以保持泥浆性能指标符合要求。泥浆储存采用开挖泥浆池,泥浆池放置在右侧坝肩开阔地。泥浆循环采用3L型泥浆泵输送,4PL型泥浆泵回收,由泥浆泵和软管组成泥浆循环管路。
2.4槽段开挖
先挖一序槽,再挖二序槽孔。用抓斗挖槽时,要使槽孔垂直,使抓斗在吃土阻力均衡的状态下挖槽。成槽过程中,抓斗出入导墙口时要轻放慢提,防止泥浆掀起波浪,影响导墙下面、后面的土层稳定。在挖槽机具挖土时,悬吊机具的钢索不能松弛,要使钢索呈垂直张紧状态,这是保证挖槽垂直精度必需做好的关键动作。单元槽段成槽完毕或暂停作业时,即令挖槽机离开作业槽段。
2.5槽段连接
待一序槽成墙完毕,用CZ—6D型冲击钻配被400直径钻头对接头位置进行冲击成孔,钻机就位后调整钻头中心线使其一边贴近已浇注完的混凝土墙,利用冲击钻头的上下运动挂干净已浇注的墙上的黏土,然后再抓二期槽,切忌锤体一半砸在混凝土墙上一半砸在黏土上。大致形状见图2。
图2 槽段连接示意图
冲击钻钻进过程采用捞渣筒工艺,钻头直径选用400~600mm管锥,一旦就位准确必须用吊车支好钻机严防钻机移位造成钻孔偏斜,遇见偏斜立即投入片石对钻孔进行纠偏,钻孔偏斜尺寸应≤1/3墙厚。
2.6墙体混凝土浇注
2.6.1混凝土拌和及运输
混凝土拌和采用现场拌合系统搅拌,混凝土输送泵运输。混凝土拌和及运输能力不小于平均计划浇注强度的1.5倍。
2.6.2混凝土配合比及其试验
混凝土防渗墙墙体混凝土28d抗压强度为20MPa。混凝土用骨料优先选择天然卵石、碎石及中粗砂。卵石、碎石直径≤4cm。按规范要求,墙体材料应达到下列要求:①设计提出的抗压强度;②墙体材料拌合物应具有良好的施工性能。
2.6.3混凝土浇注
防渗墙混凝土采用直升导管法进行泥浆下浇筑工艺。导管直径为200~300mm。根据槽段的长度,每个单槽浇筑时,需设2套导管。导管采用汽车吊下放和提升。槽孔内导管的间距≤4.0m,导管中心距槽端的距离为1.0~1.5m,根据槽段情况可适当调整,开浇前,导管底口距槽底控制在30~50cm范围内。墙体浇筑施工技术要求:导管埋入混凝土的深度≥1.0m且≤6.0m;混凝土面上升速度≥2m/h;混凝土面应均匀上升;至少每隔30min,测量一次槽孔内混凝土面深度,并及时填绘混凝土浇筑指示图和核对浇筑方量。混凝土最终浇筑面抵于导墙顶部20cm。
2.6.4混凝土灌注质量控制措施
控制措施包括以下5个方面:①成孔质量验收达标后,应快速安装好灌注混凝土漏斗,在80min内完成初灌混凝土的灌注,防止孔内泥浆沉淀过多;②初灌量必须满足埋管要求,必须保证足够的初灌量;③严格控制埋管深度,专人测量监控,一般埋管深度应在2~6m;④控制好最后一次灌注量,保证混凝土灌至导墙顶部以下0.2m;⑤灌注完成后填写槽孔终孔成桩验收单。
3、特殊情况处理
3.1槽段坍塌
施工中,为预防因地层的原因造成槽孔坍塌,可采取缩短提高护壁能力等措施。坍塌情况严重时,需回填槽槽段长度,加快施工进度,加大泥浆浓度,孔,停止施工,并上报监理、业主、设计单位,重新对该施工工艺的可行性进行分析讨论。
3.2不在黏土心墙中的应急处理措施
(1)出现漏浆情况的应急处理措施:可采用补浆和加大泥浆浓度的方法解决,出现较严重漏浆时,可加大泥浆浓度和黏度,加入羧甲基纤维素钠以改善泥浆的性能,或加入适量木屑、锯末和黏性土块等惰性材料封堵孔洞。
(2)出现垮塌情况的应急处理措施:采用黏土封填施工槽段,施工下一槽段,下一槽段可采用加大泥浆浓度,加快施工进度,快速完成本槽段的施工。封填的施工槽段沉淀稳定一段时间后,可将6m的槽段长度缩短为2.8m继续施工,施工过程中密切注视地层的变化情况,如果有异常情况应立即停止施工,改用冲击法成槽,冲击法成槽应加入大量的黏土以稳定槽壁。
4、结语
在农村水利工程建设中,为了做好防渗措施,大坝防渗墙施工经常会运用到水利工程建设中,随着水利施工技术的不断发展和完善,未来防渗墙逐在水利工程方面的应用空间越来越大。所以,在坝基防渗漏施工中,一定要具体问题具体分析,充分结合水库所在地的自然环境和地质特点,有针对性的采取防渗措施,发挥水库应有的作用,实现经济效益、社会效益、环境效益的多赢。
参考文献:
[1]刁东辉.水库除险加固防渗墙施工工艺及质量控制[J].中国水运:下半月,2010(03):56-57.
[2]王宏伟,王立研,郑权.中小型水库除险加固工程常用坝基坝体防渗措施应用浅析[J].内蒙古水利,2010(02):73-75.