内蒙古黄河工程局股份有限公司
摘要:塑性混凝土是将膨润土、黏土等掺合材料添加到普通混凝土中,可以有效降低水泥掺量与弹性量,不仅能保证塑性混凝土接近周边介质的弹性模量,还能提高其墙体的适应变形能力,墙体的内应力会不断降低。在此背景下,塑性混凝土墙可以更好地适应地基应力变化,还能降低工程的施工成本,从而为工程单位创造更多的收益与价值。基于此,本文以某工程为例,简要分析了塑性混凝土墙在水库大坝防渗加固中的相关应用。
关键词:塑性混凝土墙;水库大坝;防渗加固;应用对策
引言:随着水库的长时间运行,其暴露了很多安全隐患,尤其是渗漏问题,严重制约着水库的运行效益与安全。为保证水库安全、稳定的运行,工程单位需要开展水库防渗加固工作。塑性混凝土不同于普通混凝土,其抗渗性能较佳,极限应变大,还能节省大量水泥、方便施工,所以广泛应用到水库大坝防渗加固工程中。
一、工程概况
(一)水库情况
某地水库主要用于防洪、灌溉,是一座集供水、灌溉、发电、养殖于一体的综合利用水库,其总库容接近430万立方米,大坝是风化料均质土坝[1]。自水库运行后,经常出现渗漏情况,尽管工程单位开展了多次帷幕灌浆施工,但未能解决渗漏问题,在其下游坝坡出现大面积漏水,在两坝山体结合部位还有渗漏。
(二)治理思路
1.混凝土防渗墙内涵及特点
混凝土防渗墙技术旨在借助乌卡斯钻机在建好的坝体上开设槽型孔,再用泥浆护壁,使用高压泵将泥浆压入孔底,泥浆携带岩渣由孔底返至地面,再用直升导管向槽孔内浇筑混凝土,这可有效构建混凝土连续墙,从而起到防渗、加固的作用。相较于普通混凝土防渗墙,塑性混凝土防渗墙不仅具备普通混凝土防渗墙的特点,还有低弹模、高抗渗性等优势。通常情况下,塑性混凝土的变形模量在1900MPa内(用国际单位?),渗透系数是10-7 cm/s,而且塑性混凝土的和易性佳,方便浇筑。最后塑性混凝土的经济效益较高,因其配比时使用黏土替代部分水泥,所以水泥用量有效缩减,可以为工程单位节约大量的施工成本。
2.治理方案
基于勘查资料与水库情况,工程单位制定如下治理方案[2]。首先在大坝轴线建造塑性混凝土防渗墙,墙体厚度是0.7m,划分出13个槽段,第1槽段和13槽段长度均是8.2,其余槽段长度是8m,而第12槽段属于合拢槽段,槽深接近39m,平均槽深在36m左右。
二、塑性混凝土墙在水库大坝防渗加固中的应用
(一)塑性混凝土墙的施工工艺
施工过程中,工程单位需要在各槽段进行造孔,优先钻主孔到设计深度后再钻小墙,钻孔结束后需要清洗槽孔,随后开展水下混凝土浇筑工作。在完成一定数量的主槽段后需要开展接头施工。为避免墙体渗漏,接头施工十分关键。施工人员需要采用双反弧法接头施工,借助十字钻头造孔到设计深度后,用双反弧钻头修整处理,最后用钢丝钻头清刷完毕后施工人员可以浇筑混凝土成墙。应用这一施工方法,墙体接缝处不会出现开叉、孔洞等问题,在经钢丝钻头清刷后,其接头和两边原有的混凝土面可以完美接合,这可进一步提高工程施工的质量与效果。整个施工环节,施工人员需要使用泥浆用于造孔固壁,泥浆相关指标也需达到工程标准,以提高防渗加固施工的技术水平及质量。
(二)塑性混凝土浇筑
首先,工程单位需要下设导管。使用导管前施工人员需要进行密闭性能检验,在检验合格后才可应用导管进行施工[3]。下设导管期间,施工人员可以使用冲击机进行吊装,将导管下设到槽孔孔底后,可将其提升0.2m并进行固定。其次,混凝土浇筑施工中,监理人员需要全程监督与管理,还要按照国家规定及施工技术指导现场作业,杜绝质量不达标的塑性混凝土投入到实际应用中,这可提高防渗墙的施工质量。在浇筑完毕后,施工人员需要及时拔出预埋钢管。施工期间他们需要按照设计孔深合理配置预埋管,安装期间可用吊车对准孔位后匀速下放垂直安装预埋管,在混凝土浇筑完成后,每隔30分钟需顺时针转动一圈预埋管,以防混凝土冷凝致使预埋管抱紧,从而无法拔出预埋管。测试过程中为防止缩孔等问题,施工人员应在混凝土浇筑完成的24小时后拔出预埋钢管。
结束语:
总之,将塑性混凝土墙应用到水库大坝防渗加固施工中,在先进施工工艺的帮助下,大坝坝体的渗漏问题得到有效地解决,其防渗效果也十分显著,特别是下游坝坡的大面积漏水问题得到彻底解决,两坝山体结合部位的渗水点也全部消失。经实践发现,塑性混凝土防渗墙技术可有效防渗、加固并修复水库大坝,不仅施工质量达到设计要求,防渗加固效果还十分良好,在此背景下,水库工程的经济效益、社会效益可以最大限度地提高。
参考文献:
[1]刘玉才,滕忠雪,张晓.塑性混凝土防渗墙在察尔森水库除险加固中的应用[J].东北水利水电,2021,39(07):13-15.
[2]张晔.塑性混凝土防渗墙在水库副坝加固中应用[J].东北水利水电,2019,37(07):9-10+20+71.
[3]向广银.塑性混凝土防渗墙在北湖水库加固中应用[J].中国农村水利水电,2015(08):141-142+146.