水利工程中防滲加固設(shè)計(jì)

1、水利工程中防滲加固設(shè)計(jì) 水利工程中防滲加固設(shè)計(jì) 摘要：水利工程作為國(guó)家重要的根底設(shè)施，其為國(guó)家經(jīng)濟(jì)的建設(shè)與開展做出了突出的奉獻(xiàn)，然而在水利工程在運(yùn)行一段時(shí)間后，通常會(huì)出現(xiàn)滲漏的現(xiàn)象，其制約了水利工程平安穩(wěn)定的運(yùn)行。本文結(jié)合工程實(shí)例對(duì)水利工程中水庫(kù)壩體防滲加固設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析，希望能為大家提供借鑒。 關(guān)鍵詞：水利工程；防滲加固；設(shè)計(jì) 中圖分類號(hào)：TV5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 一、工程概況 某水庫(kù)集雨面積22.5km2，以“防洪為主、灌溉等綜合利用為主，正常庫(kù)容716萬(wàn)m3，校核庫(kù)容為833萬(wàn)m3，屬重點(diǎn)小型水庫(kù)，水庫(kù)壩高為45m。水庫(kù)由主壩1座，副壩1座，開放式的閘控溢洪道。因?yàn)樗畮?kù)所處的位置是暴雨中心

2、地區(qū)，為保證渡汛平安，將原方案的粘土心墻主壩，施工時(shí)而改成均質(zhì)土壩。由于施工時(shí)天氣多為下雨天，導(dǎo)致填土有較高含水量，無(wú)法壓實(shí)，施工質(zhì)量較差。主壩剛投入使用就發(fā)生滲漏，無(wú)法正常儲(chǔ)水，為解決這一問(wèn)題，做了兩次大的加固措施。第一次沿壩軸線做填充式灌漿，第二次實(shí)施壩體混凝土的防滲心墻方面的施工，分別使用人工挖孔樁(厚度0.8m)和機(jī)械造孔(0.6m)來(lái)施工，但施工不能連續(xù)進(jìn)行，管理疏忽，導(dǎo)致多數(shù)水泥心墻的施工質(zhì)量不高，加上人工挖孔樁碰到了許多大孤石，水泥心墻無(wú)法形成屏障，起不到防滲的作用。當(dāng)庫(kù)水位超過(guò)175m時(shí)，下游的壩坡就會(huì)被嚴(yán)重浸潤(rùn)，壩體和壩基出現(xiàn)嚴(yán)重滲漏，水庫(kù)一直無(wú)法正常蓄水。 二、主壩的防滲加

3、固設(shè)計(jì) 主壩高壓旋噴灌漿防滲設(shè)計(jì) 帷幕灌漿及高壓型旋噴灌漿的布置是沿主壩頂部原來(lái)的防滲墻軸線的上游一側(cè)，與原來(lái)的防滲墻軸線距離1.2米，灌漿軸線的長(zhǎng)度為579.5米，高壓型旋噴灌漿深入到全風(fēng)化的花崗巖最底端，帷幕灌漿那么自全風(fēng)化的花崗巖最底端到單位吸水率不超過(guò)5Lu線之下的5米處。高壓型旋噴灌漿的孔距用來(lái)保證鉆孔在符合標(biāo)準(zhǔn)的孔斜范圍以內(nèi)孔底的灌漿可以得到有效搭接，不出現(xiàn)“開褲叉情況，以確保證防滲成效的選定，共分成3等檔次，包括：右壩肩0+509.5至0+579.5m，左壩肩0+000至0+131m，高壓型旋噴灌漿孔為6至26m深，初定的孔距是1.0m；帷幕灌漿的孔距是2.0m，即在每相鄰的兩個(gè)

4、高壓型旋噴灌漿孔中布置好一個(gè)帷幕灌漿孔。樁號(hào)在0+133至0+274.3m，高壓型旋噴灌漿孔的深度是26至45m，初定的孔距是0.6m；帷幕灌漿的孔間距是1.8m，即每隔兩個(gè)高壓型旋噴灌漿孔就布置一個(gè)帷幕灌漿孔。樁號(hào)為0+274.2至0+509.4m，長(zhǎng)度為234m，高壓型旋噴灌漿孔的深度是18至36m，初定孔距是0.8m；帷幕性灌漿的孔距是1.6m，即每?jī)蓚€(gè)高壓型旋噴灌漿孔之間布置好一個(gè)帷幕灌漿孔。高壓型旋噴灌漿孔的間距和各種技術(shù)參數(shù)要于灌漿前通過(guò)試驗(yàn)來(lái)確定，在施工前期做好調(diào)整及完善。設(shè)計(jì)的高噴灌漿最大孔的深度是46m，已根本到達(dá)當(dāng)時(shí)高壓型旋噴灌漿的極限深度。 選定主壩的高壓型旋噴灌漿參數(shù)

5、采取了對(duì)水庫(kù)進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)主、副兩壩的防滲墻帷幕灌漿和高噴灌漿試驗(yàn)。首先是在主壩的右壩肩所處的上游山坡實(shí)施了單樁型的高噴試驗(yàn)，之后又在主壩的左壩段壩頂實(shí)施了高噴型圍井試驗(yàn)，同一時(shí)間在右岸壩肩所處的下游山坡實(shí)施了帷幕型灌漿試驗(yàn)。經(jīng)過(guò)本次試驗(yàn)，獲得了可用于施工的灌漿參數(shù)，在對(duì)主壩防滲墻實(shí)施施工的過(guò)程中，依照水庫(kù)的地質(zhì)實(shí)際情況，對(duì)所得參數(shù)做了一些修改和完善，如表1。 表1主壩高壓旋噴灌漿施工技術(shù)參數(shù)表 主壩高壓型旋噴灌漿的防滲作用 工程完成的實(shí)際高壓型旋噴灌漿鉆孔為22899m，旋噴型灌漿為20056m；帷幕鉆孔為21564m，帷幕灌漿達(dá)9586m。為了讓上局部的高壓型旋噴灌漿跟下局部的帷幕灌漿之間能夠

6、形成有效而合理的搭接，在施工的時(shí)候應(yīng)該先做高壓型旋噴灌漿的施工，等到高壓型旋噴灌漿防滲墻的強(qiáng)度到達(dá)一定程度之后，再在上鉆孔的施工下局部做帷幕灌漿。完成的主壩灌漿施工后，防滲效果相當(dāng)明顯。 1、位于下游壩坡面上的滲潤(rùn)面完全消失，壩體漏水?dāng)?shù)量明顯減少。完成主壩的高壓型旋噴灌漿防滲墻之后，跟灌漿前做比擬，下游壩坡的滲潤(rùn)面積完全消失，壩腳的滲水量明顯減少，在所作的實(shí)測(cè)中，水庫(kù)的水位為177m時(shí)，大壩滲水量是9.36L/s，壩體的反濾體和左右壩肩的排水溝滲水量為4.26L/s，壩體以及左右壩肩的總滲水量削減率達(dá)70%。 2、測(cè)壓管的觀察結(jié)果顯示，大壩的滲潤(rùn)線得到顯著降低。根據(jù)對(duì)測(cè)壓管的水位做灌漿前后的比

7、照，選擇灌漿之后的175.5m水位跟灌漿之前的175.27m的相近水位做比照，測(cè)壓管的水位下降非常明顯，下降最大幅為7.32m，表示壩體的灌漿效果相當(dāng)好，但是相比之下左、右壩肩部位的灌漿效果要差一點(diǎn)。 4、高壓型旋噴灌漿防滲墻的檢查全部合格。對(duì)主壩的高壓型旋噴灌漿防滲墻實(shí)施鉆孔取芯方式的檢測(cè)，應(yīng)布置32個(gè)檢查孔，實(shí)際布置44個(gè)孔，并分段實(shí)施注水檢驗(yàn)。檢驗(yàn)孔的取芯自終噴高程到風(fēng)化層的頂部，于兩高噴孔之間的搭接位置進(jìn)行開孔鉆進(jìn)。巖芯除去少數(shù)受到機(jī)械破壞外，大局部都保持完整，采取率超過(guò)90%；施工中未發(fā)現(xiàn)噴不到的地方，巖芯的強(qiáng)度較高，少局部孔內(nèi)能從巖芯上看見2至5mm厚的純水泥填充在其中。 完成主壩

8、全線的帷幕灌漿之后，根據(jù)帷幕孔數(shù)的10%需要布置30個(gè)檢查孔，實(shí)際布置42個(gè)孔，并實(shí)施全孔取芯以及壓水兩種試驗(yàn)。在灌入較多水泥的地方，都取了比擬完整的結(jié)石?？梢詮臋z查孔的取芯看到，最厚的填充水泥脈達(dá)10cm，大局部張開的陡傾角內(nèi)可看到0.2cm至1.0cm的水泥脈，但是水泥脈旁邊的小條裂隙那么沒有填充，表示陡傾角的裂隙很難灌入。取芯的狀況說(shuō)明：開口大且連續(xù)的裂隙都已獲得有效的灌注和填充，但是鉆孔沒揭露的小裂隙和陡傾角仍有透水性。 主壩的高噴型防滲墻共實(shí)施92段注水試驗(yàn)，帷幕灌漿實(shí)施127段壓水試驗(yàn)。結(jié)果顯示：高噴型防滲墻實(shí)施的92段注水試驗(yàn)中，有3段的滲水系數(shù)超過(guò)10-6cm/s，其余所有的都

9、是i×10-6至10-8cm/s，合格率到達(dá)96.8%；帷幕灌漿實(shí)施的127段壓水試驗(yàn)中，有8段的滲水率超過(guò)5lu，其余的都不超過(guò)5lu，合格率到達(dá)93.8%。 灌溉發(fā)電洞及導(dǎo)流洞的加固堵漏設(shè)計(jì) 完成主壩高壓型旋噴灌漿的防滲墻之后，下游壩坡的滲水面積完全消失，壩腳的滲水量已明顯減少，左右壩肩以及壩體的總滲水量有效減少，減幅高達(dá)70%，但是導(dǎo)流洞的滲水量還是比擬大。針對(duì)這個(gè)現(xiàn)象，對(duì)導(dǎo)流實(shí)施補(bǔ)充勘探，經(jīng)過(guò)氯離子的示蹤試驗(yàn)、充電法、自然電場(chǎng)法等方法，檢查出導(dǎo)流洞的滲漏源主要是導(dǎo)流洞、左壩肩和兩側(cè)的附近位置，左壩肩滲水主要是由于發(fā)電洞的滲水導(dǎo)致，為此，進(jìn)行灌溉發(fā)電洞和導(dǎo)流洞的加固堵漏設(shè)計(jì)。導(dǎo)

10、流洞加固堵漏設(shè)計(jì)方法： 1、在樁號(hào)為0+000至0+185m的固定范圍內(nèi)，實(shí)施與原高噴墻之上設(shè)置普通單排水泥帷幕型灌漿與超細(xì)型水泥帷幕灌漿相結(jié)合的措施，以增強(qiáng)防漏作用，孔距設(shè)定為1m。帷幕灌漿的上端灌到高噴墻的底線之上5m處，下端深入至5Lu線的往下5m位置。 2、將被封堵的堵頭部位實(shí)施填充性灌漿操作，在壩頂部或者從坡邊部位打孔，用水泥混合粘土沙漿對(duì)鉆孔周圍填土依次施以灌漿回填操作，在洞體采用漿砌石、基巖進(jìn)行水泥漿充填型灌漿操作，間距2m為一斷面，每個(gè)斷面上有5個(gè)孔，孔間距為2.1m。灌溉發(fā)電洞的加固堵漏措施： 針對(duì)灌溉用發(fā)電的巖體和洞管壁進(jìn)行充填型灌漿作業(yè)，按發(fā)電洞的進(jìn)水口位置為基準(zhǔn)按下游流向沿洞體軸線所示每間隔2m必須布置灌漿斷面一個(gè)，按照各斷面3個(gè)開孔，其每?jī)蓚€(gè)斷面間的鉆孔必須錯(cuò)開進(jìn)行鉆孔，鉆孔應(yīng)以深入巖石層厚度0.5m為根本要求。 采取內(nèi)襯鋼管進(jìn)行加固。內(nèi)襯鋼管內(nèi)徑1.8m、鋼板的厚度8mm。洞壁與鋼管間回填入M20混凝土砂漿，完成回填混凝土砂漿15天后，再針對(duì)鋼襯的外側(cè)實(shí)施回填灌漿。 完成導(dǎo)流洞與灌溉發(fā)電洞的加固堵漏工作后，水庫(kù)的水位是176.06m，大壩的總滲水量是8.2L/s，大壩的總體滲水量和實(shí)施前相比，同樣水位的滲水量降低了60%。 三、結(jié)語(yǔ) 水利工程滲漏現(xiàn)象如果得不到有效的治理將會(huì)造成極其嚴(yán)重的損失，本文對(duì)水庫(kù)壩體的防滲加固設(shè)計(jì)，經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明是可