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帷幕灌浆技术在水库大坝防渗处理中的应用研究

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  摘要:在社会经济飞速发展背景下,水利工程建设的重要性逐渐突显出来。对于水库大坝来说,帷幕灌浆技术可有效处理和缓解渗漏问题,是大坝基础的关键所在,对提高防渗效果具有不可忽视的作用。对此,本文通过案例分析的方式,从施工准备、施工工序、钻孔、灌浆等多个方面对帷幕灌浆技术的应用措施进行阐述,力求大坝的基础更加稳固,渗漏问题得到有效的处理和解决,地层抗渗性能显著增强,并为类似工程提供借鉴与参考作用。
  关键词:帷幕灌浆技术;水库大坝;防渗处理
  引言
  由于地质勘探缺失,导致大量水库中坝基地的地质资料严重短缺,难以对坝基实施科学有效的防渗处理,当水库处于蓄水运行状态时,很可能出现严重的渗透情况,对大坝安全运行带来较大不利影响。对此,应积极将帷幕灌浆技术引入其中,有效减少和缓解坝基渗漏现象的发生,使坝基始终处于稳定运行状态。
  1工程概况
  本文以某水库为例进行研究,该水库的总流域面积为6147.02万m3,坝址控制流域为79.60km2,坝顶的长、宽、高分别为310.70m、8.05m、66.50m;当水库处于正常运行状态时,水位高度一般在62.01m上下,容量为4860.07万m2,固定水位为28.10m。据调查,该水库具有发电、灌溉等多项功能,且下游经过两个乡镇,可为当地人们的生产生活提供诸多基础保障。
  2帷幕灌浆技术在大坝防渗中的具体应用
  2.1施工准备
  本工程为三级以下堤坝,防渗标准以透水率指标为主,要求透水率不得大于10Lu。在正式施工之前,需要做好机械设备、人员等各项准备工作,保障工程质量与工期。该工程共计投入3台XY-150型号的钻机,两台制浆泵,两台CJ-C3型灌浆自动记录仪。在施工之前需要对施工现场的实际情况进行分析,做出科学合理的帷幕灌浆工程设计与准备工作,确保各项工序能够安全顺利的实施。
  2.2施工工序
  主要的施工过程为:钻孔-裂缝冲洗-注浆-封孔。在灌浆之前,需要对钻孔裂缝处进行清洗,利用水压力计算得出水渗透率,然后根据严格的浆液水灰比例制浆与灌浆,保障搅拌时间大于3min,对泥浆比例进行科学检测。在灌浆时,由于吃浆量较大,需要经常对流量进行检验,每次检验间隔在3-5min,由专人负责此项工作,随时对灌浆液与流量的数值进行记录。另外,封孔方式可采用人工或机械两种方式,保障灌浆的浆液饱满,使覆盖层的密度提升。
  2.3灌浆钻孔
  首先,帷幕灌浆应确保孔位测量与钻机孔到位,在施工中采用水准仪、全站仪、钢卷尺等设备辅助防线,确定灌浆孔的位置后利用电钻对空位钻眼,再利用钢楔块校准,用油漆标记好钻孔位置,当各项工序均符合标准后,利用固定螺栓进行钻机加固,确保钻机的稳定性与水平度,保障竖井、钻孔、起重机三点一线;其次,混凝土覆盖层的钻孔铺设,一般情况下,灌浆廊道底板混凝土厚度不尽相同,总体厚度较大,因此应合理设置埋管深度,使其处于1-2m之间;穿孔管的大小应为110m左右,下直径为91mm;在孔口管设置时,可在孔内灌注0.5:1的水泥浆,再向下深入到孔口管中,转动角度,直至3d后水凝。
  2.4浆液水灰比例
  该比例将直接影响到帷幕灌浆的质量水平,当注入的浆液数量大于30L,填充时间大于1h后,如若注入率与灌浆压力的变化程度不显著,都可适当增加水灰比,当注入率大于30L/min时,應与施工实际需求相结合,对浆液的配比进行科学调配。在灌浆过程中,往往会出现灌浆暂停等情况下,需要对问题的产生原因进行分析,并采取积极有效的解决对策,使灌浆作业尽快恢复,如对钻孔进行清理、冲洗等,如若问题仍然未能得以解决,则需要彻底清洗后,再继续进行灌浆操作。
  2.5灌浆
  灌浆技术的应用对防渗效率提升具有十分重要的影响,在灌浆作业中,应将重心放置在两个方面,一方面为施工材料,另一方面为施工工艺。通常情况下,在灌浆施工中,施工材料的选择应与工程设计为准,一旦在施工中出现断层、岩溶等情况,则需要将适量的外加剂加入泥浆之中,并做好记录;在施工工艺方面,帷幕灌浆一般从下向上施工,设置两排帷幕孔,先进行下游排孔施工,再进行上游排孔施工,与施工计划相结合,每排孔洞划分为三个等级,再按照顺序施工,当同一排帷幕线中的两个邻近孔洞深度超过15m时,才可对下一个孔洞进行施工。在本工程中采用逐孔封闭、孔内循环的模式,依照施工计划内容,借助射流管将钻孔扩展到指定深度,并使孔与孔底的间距不超过50cm;在实际灌浆过程中,如若出现冒浆、漏浆等情况,均应立即采取有效的处理措施,待到专业工程师检查完毕后,在确认无误的情况下方可开展后续施工。
  3结论
  综上所述,帷幕灌浆技术在大坝防渗处理中具有不可忽视的作用,在实际应用中应注重对水库周围地质环境的勘察,制定出科学合理的施工方案,做好技术交底工作,合理实时钻孔与灌浆施工,提高水库防渗能力,促进其正常高效运行。
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