水库除险加固施工中的灌浆防渗处理

(整期优先)网络出版时间:2022-07-14
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水库除险加固施工中的灌浆防渗处理

黄明玉

广西勇智水利工程有限公司    广西  南宁  530000

摘要:水库在长期运作过程中也会因为多种因素的影响而导致其性能无法正常使用,为防止出现问题,就需要采取相应的防渗技术做好加固处理。水库除险加固是为了保障工程的整体质量,确保水利工程的正常使用。本文则是围绕水库除险加固施工中采取的灌浆防渗处理技术展开全面研究,强调灌浆防渗处理技术在水库除险加固中的重要作用,希望能为业界提供参考借鉴。

关键词:水库;水库除险加固;灌浆;防渗;工艺技术

水库中水坝坝体、坝基和接触带严重渗水的主要原因在于质量把控不严格以及对水库的除险加固没有落实到位,从而带来一系列安全隐患。水库工程的修建以及后期对工程的防渗加固措施, 是国家水利经济发展的要点,对水库工程的除险加固防渗处理成为了水利行业中需要解决的一大问题,尤其是近年来国家对早期的水库加固投资了大量金额,为提高这些水库除险加固的效果和正常使用,就要加强做好防渗处理。

1.水库和水库除险加固的基本概念

1.1 水库

水库指的是具有防控蓄水功能与水流调节功能的水利工程建筑物,一般用于发电、灌溉、防洪与养鱼等方面上。水库的选址一般是在河流或是山沟峡口出,采用拦河坝的方式建立起来的人工湖泊[1]。一方面,水库具有防洪调节的作用。在建设防洪区的河道上游选择一个合适的位置修建综合利用水库,利用这个水库调蓄洪水,削减下游河道的水流量,从而在很大程度上降低洪水带来的破坏力。当洪水水位过高或是与蓄水池、溢洪道高度接近时,就需要水库将洪水暂时滞留,而水库水位持续降低,直到降低到限制水位的情况下,溢洪道与限制水位中间的容量就发挥存蓄洪水的作用,这个时候存蓄的洪水就可以用来在降水量少的时期满足兴利需要。另一方面,建造水利工程就是对水流进行径流调节,从而在枯水期时满足水资源补给,满足人们的日常用水需求[2]

1.2 水库的除险加固

水库在运行过程中会受到人为因素、工程设备老坏、材料老化、自然侵蚀等因素的影响从而影响其质量和正常使用,带来一系列的安全隐患。为保证水库的正常使用,保障人们的日常生活需求,就要对水库运营过程中出现的一系列隐患及安全问题进行排查和修补,采用加固措施延长它的使用寿命[3]。比如排查水利工程中的混凝土老化问题、钢筋锈蚀是否在合理范围、进水与出水渠道是否正常、闸门是否需要修补或者更换、防渗体与孔洞是否出现损坏等方面都要重视排查与处理。

2.水库渗漏问题的产生原因

2.1 岩石风化

水库选址的地方有很多岩石,岩石本身虽然坚硬,但长年累月下来发生风化就会失去防渗作用,坝基就会出现渗漏,由此威胁整个水库的安全使用。岩石风化造成渗漏的问题较为普遍。

2.2 坝体结构不合理

坝体设计结构不合理表现在坝体涌管断裂或是涌管与坝体之间的相嵌度不高,坝体的防渗工艺达不到想要的效果,从而发生渗漏。

2.3使用低质量的防渗材料

坝体修建过程中使用的防渗材料质量不合格就会影响坝体的整体使用。比如使用以次充好的防渗土料,土料中含有大量随时,掺和水只有含有水量较大,从而出现坝体分层,最终发生渗漏。

2.4 砂砾石层的堆积

水坝地势的高低会直接影响部分短小河流的流向,大坝在运行过程汇总,水流中的砂砾石在河床中不断冲刷,日积月累形成砂砾石层,砂砾受水流作用的影响发生跳动,进而出现冲蚀洞,这些冲蚀洞则是影响水库安全性的主要因素,最终引发渗漏的问题[4]

3.灌浆防渗的技术运用分析

3.1 填充灌浆

在加固部分土石混合坝或是土坝,一般采用的是充填灌浆的施工工艺。这类技术灌浆的材料主要是黏土,防渗效果较为显著,充填的地方是裂隙或是空洞,在灌浆充填过程中,使用到的设备较为简单,且所耗工期较短。尤其要注意的是,充填灌浆的数量和位置也会对质量产生直接影响。

3.2 帷幕灌浆

帷幕灌浆是水库坝基防渗施工中最常用的技术之一。该技术主要是在大坝砂砾石或是岩石中浇筑水泥,在这中间形成帷幕,这里要注意坝体与帷幕的顶部是连接的,这样才能起到很好的防渗效果。

3.3 防渗板墙

防渗板墙技术是通过频率高、功率大的震动器将防渗钢模板打入坝基当中,在拨动钢模板的过程中完成灌浆,从而形成不同单元的防渗墙,以此起到防渗的作用。防渗板墙是一门较新的技术,它具有操作简单、工期短等优势,但考虑到水库坝体坡度较陡,很容易对坝体造成损害,因而这门技术只是实施在小部分领域,运用范围较窄。

3.4 高压喷射

高压喷射灌浆需要使用到高压设备,高压设备将灌浆浆液通过压力作用打入地基,在经过缩伸、冲击、切削过程之后,浆液与地基形成一个整体,使地基肘板的土体承载能力与土地密度得以提高[5]。高压喷射技术减少了灌浆材料的运用,降低材料使用成本,且在操作上的可控性也得到增强。

4.灌浆的步骤

4.1 前期施工的现场勘查

在对水利工程进行灌浆防渗处理之前要做好现场勘查工作,勘察的主要内容在于确定水库现场的石碓体缝隙,

前期的现场勘查主要是对水库现场的石碓体缝隙进行大小确定, 并对水库的基本信息有充分的了解, 为后续工作中的灌浆、打孔等等与预先做好准备, 同时对施工前的现场勘查其实也是对工程质量的前提保障。

4.2 打孔

打孔之前要确定打孔的位置和数量,再明确相关信息的基础上做好打孔作业。在打孔过程中要遵循先疏后密的原则,确保打孔的位置、深度与数量与设计方案一致,同时也能满足其他作业的UI打孔的需求。

4.3 浆液

在现场制作灌浆浆液时,应选择搅拌机来处理浆液,这样才能使浆液得到充分搅拌,切忌不能在搅拌不均匀的情况下进行灌浆。此外,为节省浆液,要实时跟进灌浆作业进度,保证浆液的量和性能符合灌浆规范要求和施工要求。

4.4 灌浆

在灌浆防渗作业中,灌浆是最为关键的环节,在正式进行灌浆过程中要确保工作人员是严格根据设计方案来进行的,这样才能使灌浆的防渗效果发挥到最佳状态。灌浆的过程要填充石碓体的上游和下游,最后再完成中游的填充,这样的填充顺序能够较好的确保灌浆技术具有较强的除险加固作用。

4.5 封孔

在完成灌浆工作之后,要目测观察现场的灌浆填充程度是否符合施工要求,是否出现下沉和吃浆的问题。检查并记录好打孔、制浆、灌浆、封孔等工序的质量,一旦发现裂缝没有填充好或是出现其他质量问题,要第一时间报审并处理好。检查外观之后还要检测灌浆防渗的性能,确保灌浆质量。

结束语:

对水库的防渗处理是水库工程中重要的一项工作,灌浆技术的运用也会决定水利工程的质量及是否能够正常运行。灌浆是水库工程的基础工作,主要是对水坝进行防渗处理,是结合不同为主实施相应的灌浆工艺,灌浆技术的运用要严格根据规范操作来进行,从而使防渗效果达到最佳,保证水坝工程的实施安全,以及依靠水利工程的人们和行业的生命安全。

参考文献:

[1]王斌.浅析新形势下做好小型病险水库除险加固项目水土保持工作的主要措施[J].四川水利,2022,43(02):168-170.

[2]张向勇.水库除险加固安全评价中坝体渗流的稳定性分析[J].水利科技与经济,2022,28(02):20-24+48.

[3]董小勇.光明区小型水库除险加固施工质量管理问题及对策思考[J].居舍,2021(35):124-126.

[4]邓厚展.灌浆技术在白水礤水库除险加固中的应用[J].河南水利与南水北调,2022,51(01):43-44.

[5]章泽宏.柏坑水库除险加固后大坝渗流观测分析[J].陕西水利,2021(12):199-200+203.