塑性混凝土防滲墻在水庫土壩防滲加固中的應用

1、最新【精品】范文 參考文獻 專業(yè)論文塑性混凝土防滲墻在水庫土壩防滲加固中的應用塑性混凝土防滲墻在水庫土壩防滲加固中的應用摘要：本文在分析水庫病險的情況下，采取了混凝土防滲墻施 工方案進行除險加固，對塑性混凝土防滲墻在水庫土壩防滲加固中的 應用進行了論述，對其施工工藝進行了介紹。質(zhì)量檢測表明：塑性混 凝土防滲墻的應用達到了預期的防滲效果。關(guān)鍵詞：水庫；滲漏；混凝土防滲墻；施工工藝；質(zhì)量檢測中圖分類號：TV697文獻標識碼：A文章編號：隨著運行時間的增加，水庫暴露出來的安全隱患也日益明顯， 其 中最大的質(zhì)量隱患就是滲漏問題的出現(xiàn)。為了確保水庫的安全運行， 必須對病險水庫進行除險加固。塑性混凝土是用

2、黏土和膨潤土取代普 通混凝土中的大部分水泥形成的一種柔性工程材料。 與普通混凝土相 比，塑性混凝土彈性模量低、極限應變大、能適應較大變形、抗?jié)B性 能好，同時還具有節(jié)約水泥、降低造價、施工方便等優(yōu)點。因此，在 水庫防滲加固中被廣泛用作防滲墻墻體材料。下面，就結(jié)合實例，對 塑性混凝土防滲墻在水庫土壩防滲加固中的應用進行了介紹。1水庫概況某水庫是以防洪灌溉為主，結(jié)合供水、灌溉，兼顧發(fā)電、養(yǎng)殖綜 合利用水庫總庫容427.5萬m3大壩為風化料均質(zhì)土壩。投入運行 以來，水庫一直存在滲漏問題，雖作過兩次帷幕灌漿，但仍存在滲漏 問題，下游壩坡大面積潮濕漏水，兩壩肩山體結(jié)合部及基礎(chǔ)均有滲漏， 總滲漏量偏大，雖然

3、滲水不帶泥沙，但大壩滲流仍然不正常。2水庫治理方案混凝土防滲墻技術(shù)的原理是用專烏卡斯鉆機， 在已經(jīng)建好的壩體 或者覆蓋層的透水地基中建設槽型孔， 同時用泥漿護壁，然后利用高 壓泵把泥漿壓入到孔底，泥漿攜帶巖渣從孔底返回至地面，再使用直 升導管等向槽孔內(nèi)部澆筑混凝土，這樣就可以形成一道連續(xù)的混凝土 墻來起到防滲的目的。塑性混凝土防滲墻與普通混凝土防滲墻相比，除了具有普通混凝土防滲墻的適應地質(zhì)條件廣泛、施工方法成熟、質(zhì)量可靠、防滲效率 高等特點外，還具有：低彈模，塑性混凝土的變形模量一般不超過 2000MPa高抗?jié)B性，塑性混凝土滲透系數(shù) K一般為(10-7 10-8)cm/s ;和易性較好，便于澆

4、筑；經(jīng)濟效益明顯，由于塑性混凝 土配比中用粘土替代了部分水泥，減少了水泥用量，節(jié)約了工程成本。 本工程塑性混凝土的配合比為：“水泥：膨潤土：砂：石：水：外加 齊 I= 1:0.80:5.45:0.00:1.60”。該水庫大壩壩身為人工填筑、碾壓建成，壩身存在壓實度不均勻 的情況。壩身經(jīng)過兩次純水泥漿灌漿后，在大壩軸線位置上形成了水 泥漿與土體結(jié)合的硬塊，且帷幕厚度增加，軟硬不均勻。根據(jù)前期勘探的地質(zhì)資料，基于水庫的病險情況，制定以下治理 方案：在大壩軸線上建造一塑性混凝土防滲墻，防滲墻厚 0.6m，共 劃分為15個槽段，1#槽段和15#槽段長7.3m，其余每個槽段長7m, 軸線長度105.6m

5、,第14#槽為合攏槽段，槽深(21.941.0)m，平均 槽深34.62m,混凝土澆筑方量2184.89m3。3大壩混凝土防滲墻施工方案劃定奇數(shù)槽段為施工I序槽段，偶數(shù)槽段為施工H序槽段，工程 按照從左到右、先I序后H序的順序施工進行混凝土導向槽的制作， 在壩頂施工平臺上進行沖擊鉆道軌的鋪設， 在已鋪設好的道軌上進行 沖擊鉆的組裝調(diào)試之后開始第1#槽段的造孔，防滲墻基巖部分采用“鉆鑿法”造孔；壩土部分采用“兩鉆一抓”法進行造孔。造孔完成后，進行混凝土澆筑。混凝土澆筑應遵循先深后淺，連 續(xù)進行、均勻上升的原則?；炷撩嫔仙俣纫蟛恍∮?m/h，混凝土面高差應小于0.5m,埋管深度在(16.0)

6、m范圍內(nèi)。澆筑過程中 每30min測一次混凝土面，現(xiàn)場繪制混凝土澆筑圖，及時掌握各項數(shù) 據(jù)。為消除上部浮漿對混凝土頂面的影響， 在澆筑時使最后澆筑的混 凝土從導槽頂面溢出，直至無浮漿為止。4防滲墻主要參施設備4.1鉆孔設備(1)2臺CZ-22沖擊鉆機，使用 600mn鉆具；(2)4臺CZ-30沖 擊鉆機，使用 600mn鉆具；(3)1臺GB-24抓斗，使用2500mrH 600mm 抓頭。4.2混凝土攪制設備選用2臺強制500型混凝土攪拌機，配備自動上料系統(tǒng)。攪拌站 安裝2臺JS750型混凝土攪拌機和1臺PLD2000型電子配料機，用1 臺HBT60C型砼輸送泵輸送混凝土。攪拌站配置一臺ZL4

7、0型鏟車上砂 石料。5混凝土防滲墻施工工藝5.1混凝土防滲墻施工工藝見附圖附圖施工工藝流程圖5.2槽孔施工混凝土防滲墻工程在施工第1#槽段時按計劃方案采用“兩鉆一 抓法”成槽，由CZ-30型鋼絲繩式?jīng)_擊鉆鉆進主孔，GB-24液壓抓斗 抓取副孔土體，采用直升導管法澆筑成墻。I、H期槽段間的接頭采 用套打一鉆的連接方式。后來由于原壩身曾進行過兩次灌漿處理， 局 部純水泥漿灌漿體帷幕厚度達0.6m，對壩體土體性質(zhì)有較大影響， 在防滲墻范圍內(nèi)的土體改變?yōu)檐浻膊灰坏牟痪|(zhì)體，致使抓斗抓取副孔時無法控制孔斜率，而重復修孔不僅嚴重影響工期，所投入的人力 物力也相應增加。因此我們得出結(jié)論：“兩鉆一抓法”的施工

8、工藝不 適合該水庫防滲墻工程施工，認真研究后決定在后來的防滲墻施工中 改取“鉆鑿法”(全部采用沖擊鉆鉆進)成槽、抓斗只輔助清孔的施工 工藝。這樣雖然壩體內(nèi)原灌漿體對沖擊鉆成槽仍有很大影響，但是部分緩解了施工工期和成本控制的壓力。5.3混凝土澆筑本工程標準槽段長度為7.0m,配置3套直徑220mn導管，采用 直升導管法進行澆筑。槽孔混凝土澆筑之前認真擬好澆筑方案，根據(jù) 槽孔的具體深度及槽長合理配置導管。嚴格控制導管底口距槽底距離 控制在(15 25)cm范圍內(nèi)；導管間距不大于3.5m;導管距一期槽孔 端控制的間距為(1 1.5)m，距二期孔端間距為1m;當槽底高差大于 0.25m時，應將導管置于

9、控制范圍的最低處?；炷翝仓氨仨毚钤O 好澆筑平臺，其上設置儲料斗等。澆筑時用混凝土泵將混凝土直接送 入儲料斗，后吊起料斗并對準澆筑導管，打開閥門使混凝土沿導管注 入槽孔內(nèi)。使用沖擊鉆下設和起拔導管?；炷寥雽Ч苤氨仨毾葯z查其坍落度、擴散度和最大骨料直 徑。其坍落度應為（18 22）cm,擴散度應為（34 40）cm。混凝土澆筑應遵循先深后淺，連續(xù)進行、均勻上升的原則?；炷?土面上升速度要求不小于2m/h，混凝土面高差應小于0.5m，埋管深 度在（16.0）m范圍內(nèi)。澆筑過程中每30min測一次混凝土面，現(xiàn)場繪制混凝土澆筑圖， 及時掌握各項數(shù)據(jù)。為消除上部浮漿對混凝土頂面的影響， 在澆筑時

10、使終澆混凝土從導槽頂面溢出，直至無浮漿為止。5.4接頭孔施工防滲墻I、H期槽孔的接頭采用鉆鑿法，接頭鉆鑿時間控制在（24 36）h。本工程采用這種接頭方法，主要考慮到這種接頭方法工藝簡單， 不需專門的設備，形成的接縫可靠。只要控制接頭孔的造孔質(zhì)量，接 頭孔的空間位置要盡量與一期槽孔原主孔的位置保持一致；二是取決于二期槽孔時施工時清孔泥漿和對一期墻段端面的刷洗質(zhì)量。當槽孔深度達到40m深，澆筑時間要達到10h,很難控制拔管的時間，起拔 時間過早，混凝土尚未達到一定的強度，就可能出現(xiàn)接頭孔縮孔或垮 塌；起拔時間過晚，接頭管表面與混凝土的粘結(jié)力和摩擦力增大，增 加了起拔的難度，甚至被埋住。通過本工程

11、對防滲墻的接縫開挖檢查 的結(jié)果，證明選取的接頭方法是正確的。5.5混凝土澆筑過程中的檢查混凝土澆筑過程中，在攪拌站出機口隨機取樣，檢測坍落度、擴 散度、并取樣進行抗壓、抗?jié)B、彈模試驗。在單元槽孔的澆筑過程中， 取抗壓強度試件一組（分別從上、中、下三處各取一塊）。每三個單元 槽段取一組抗?jié)B，每四個單元槽段取一組彈模試件。6混凝土防滲墻質(zhì)量檢測本工程為塑性混凝土防滲墻，強度較低，只通過注水試驗檢查防 滲墻抗?jié)B性。分別在6#槽和12#槽內(nèi)施工2個檢查鉆孔，孔深分別為 36.0m和23.5m,防滲墻檢查孔共進尺59.5m，注水試驗段11段，見 附表。附表混凝土防滲墻質(zhì)量檢測結(jié)果注水試驗自上而下分段進行。試驗段長為5m注水試驗前先進行鉆孔沖洗至返清水為止。注水試驗采用注水試驗方法測定地層滲透 性，其原理是借用水柱自重將水壓入鉆孔四周的裂隙中，并以一定條件下單位時間內(nèi)壓水量（流量）的多少來反映地層的透水情況。由注水試驗的數(shù)據(jù)計算出滲透系數(shù)K分別為2.61 x 10-7cm/s和2.20 x 10-7cm/s，均小于5x 10-7cm/s，證明防滲墻的抗?jié)B性能符合 設計要求。7結(jié)論實踐證明，混凝土防