混凝土防滲墻在大壩除險(xiǎn)加固中的應(yīng)用

混凝土防滲墻在大壩除險(xiǎn)加固中的應(yīng)用

0混凝土防滲墻墻體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)目前，防滲墻施工技術(shù)日益完善，已廣泛應(yīng)用于大壩除險(xiǎn)加固。混凝土防滲墻是一種地下的連續(xù)墻,其大多用于水利水電工程中?；炷练罎B墻在建筑時(shí)一般先以專業(yè)的設(shè)備進(jìn)行槽孔的營(yíng)造,待槽孔完成以后通過(guò)導(dǎo)管向其中灌注混凝土,從而形成墻體。其中,在槽孔完成時(shí)為了防止其發(fā)生坍塌,一般會(huì)先向內(nèi)部加注泥漿。目前,混凝土防滲墻作為土石壩工程以及覆蓋地基的一種主要防滲措施,在水利水電工程中作用十分明顯。1壩體文化資料某水庫(kù)壩長(zhǎng)533m,主壩長(zhǎng)381m,副壩長(zhǎng)152m。其中主壩壩腳滲漏嚴(yán)重,多處出現(xiàn)散浸。地質(zhì)勘探資料顯示:1)主壩壩體主要為含卵礫石和中、重粉質(zhì)壤土,部分為土混卵碎石土,填土滲透系數(shù)為1.15×10-3cm/s~6.44×10-5cm/s。2)壩基主河床處存在砂卵石層,左段壩基為含礫石粉質(zhì)壤土,表層含礫石,下伏基巖為輝長(zhǎng)巖。2施工過(guò)程中常見(jiàn)的事故原因、預(yù)防和處理措施2.1導(dǎo)管塞的制作在進(jìn)行混凝土的澆筑時(shí),導(dǎo)管內(nèi)的混凝土球塞可能會(huì)與隔離用的泥漿被卡住,這樣的現(xiàn)象一般稱為卡塞。造成卡塞的原因有以下3點(diǎn):1)在進(jìn)行導(dǎo)管塞的制作時(shí),其材料的選取不正確。以木材以及鋼材等較硬的材質(zhì)所制作的卡塞相對(duì)于其他物質(zhì)而言容易被卡住。2)導(dǎo)管塞的形狀不合理也會(huì)導(dǎo)致其發(fā)生卡塞,在進(jìn)行導(dǎo)管塞的設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)盡量避免選用帽形、圓柱形的導(dǎo)管塞。3)此外,導(dǎo)管塞的損壞、形變,砂漿材料的不均勻,混合有雜質(zhì)等等都會(huì)造成卡塞事故。在施工中一旦發(fā)現(xiàn)發(fā)生卡塞應(yīng)當(dāng)停止施工,將導(dǎo)管加以拆卸至被卡部位,處理以后再繼續(xù)施工。2.2斷樁的形成原因及防控在混凝土澆筑過(guò)程中有時(shí)候由于一些故障會(huì)導(dǎo)致無(wú)法進(jìn)行連續(xù)作業(yè),從而使得之前澆筑的混凝土發(fā)生初凝,進(jìn)而之后澆筑的混凝土無(wú)法較好得與之融合,從而造成斷樁。一般情況下,斷樁都是由以下2種原因所造成的:1)在進(jìn)行槽孔的清理時(shí)沒(méi)有能夠清理干凈,這樣在后來(lái)的一系列澆筑準(zhǔn)備工作完成以后進(jìn)行澆筑時(shí)就會(huì)使得槽孔內(nèi)部的落淤較大,從而造成斷樁。2)在進(jìn)行澆筑時(shí)對(duì)于混凝土的入料口沒(méi)有做好相應(yīng)的防護(hù)工作,在建筑過(guò)程中一些散渣從入料口進(jìn)入其中,這樣一來(lái)就使得混凝土之間存在了不均勻的分布,內(nèi)部擠壓力分布不均勻,從而極易導(dǎo)致斷樁的發(fā)生。要想避免斷樁現(xiàn)象的發(fā)生就應(yīng)當(dāng)做好以下預(yù)防措施:1)在施工中加強(qiáng)對(duì)于施工過(guò)程相應(yīng)操作的管理,避免由于人員操作的失誤從而造成斷樁。2)合理的選用混凝土,對(duì)于其性能指數(shù)實(shí)驗(yàn)合格以后再加以使用。3)對(duì)于施工過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的存在的問(wèn)題應(yīng)當(dāng)及時(shí)進(jìn)行處理。3內(nèi)部涂層加固方案防滲加固方案方案包括混凝土防滲墻方案、多頭小直徑深層攪拌防滲墻方案和高壓擺噴防滲墻方案。3.1混凝土墻。作為水泥墻的原料,可利用微膠囊混凝土防滲墻施工技術(shù)具體的是指先用專門的儀器設(shè)備進(jìn)行槽孔的開挖,待完成槽孔的開挖以后向其中注入泥漿以防止其發(fā)生崩塌,而后再以混凝土注入其中,置換出泥漿,待等混凝土凝結(jié)以后便形成了混凝土墻。這一技術(shù)能夠較好的應(yīng)用于一些砂土以及黏性土質(zhì)層,具有較好的防滲效果。但是該施工方案需要較大的投入,在施工時(shí)需要?jiǎng)佑么笮偷氖┕ぴO(shè)備,并不能夠適用所有的工程。3.2其他施工技術(shù)多頭小直徑深層攪拌防滲墻是近幾年剛剛在國(guó)內(nèi)興起的一項(xiàng)防滲墻施工技術(shù),相對(duì)于其他的施工技術(shù)而言其具有著造價(jià)低、工序少、施工簡(jiǎn)單快速等一系列的優(yōu)點(diǎn)。該方案再施工時(shí)可以就地取材,避免了一系列的繁瑣的工序,具有較好的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益。但是該方案僅僅適用于一些軟土地基,對(duì)于礫石較多的工程并不適用。3.3化學(xué)加漿施工高壓擺噴防滲墻方案最早是由日本人所提出來(lái)的一種防滲加固技術(shù),其具體就通過(guò)高壓水力噴射將泥土、水泥漿液以及一些化學(xué)物質(zhì)相互攪拌融合,從而改變土層的理化性質(zhì),達(dá)到加固地基的目的。這一方法直接在泥層中形成水泥與土的凝結(jié)體,從而有效地提升了其防滲性能,達(dá)到了防滲的目的。這一施工方案具有著較為廣闊的適用范圍,并且經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的研究與實(shí)驗(yàn)已經(jīng)具有了較為成熟的施工技術(shù)。能夠較好的在一些環(huán)境惡劣區(qū)域發(fā)揮其作用,應(yīng)用前景極其廣泛。4高壓噴霧方案4.1高壓擺噴現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的確定某水庫(kù)除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)高壓擺噴墻體長(zhǎng)度共計(jì)381m,設(shè)計(jì)抗壓強(qiáng)度5MPa,滲透系數(shù)i×10-6cm/s(i=1~9),滲透破壞比降500。為了達(dá)到設(shè)計(jì)的防滲效果,還需在正式加固處理前進(jìn)行高壓擺噴現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定適合該水庫(kù)特殊土質(zhì)要求的控制參數(shù),包括孔間距、擺噴角度、水壓、氣壓、漿液流量、濃度、提升速度與擺速。在進(jìn)行防滲施工處理之前應(yīng)當(dāng)先進(jìn)行地質(zhì)勘探與調(diào)查,對(duì)于壩體與巖層的檢出面大小需要調(diào)查清楚,并應(yīng)當(dāng)對(duì)于周邊土質(zhì)層做一個(gè)細(xì)致的了解。然后對(duì)于相隔1.2m平行于擬灌漿軸線的施工應(yīng)當(dāng)參照表2中的一些參數(shù)來(lái)進(jìn)行試驗(yàn)性噴注,并對(duì)于結(jié)果進(jìn)行注水檢驗(yàn)。根據(jù)試噴結(jié)果并參照相關(guān)工程經(jīng)驗(yàn),本工程選用技術(shù)參數(shù)如下:鉆孔間距1.2m,擺噴角度20°,水壓30Mpa,氣壓0.7MPa,漿液濃度1.6g/cm3,提升速度10cm/min左右。4.2噴射噴管的控制某水庫(kù)的除險(xiǎn)加固方案選取的是高壓擺噴防滲墻施工方案,其在具體的施工過(guò)程中選用的是單排布孔三管二序法施工。具體的設(shè)計(jì)如圖1。待鉆機(jī)完成鉆孔工作以后先調(diào)整高噴臺(tái)車的位置,使其處于孔口處,對(duì)于孔洞檢查一切正常以后進(jìn)行下管噴射,直到洞口開始返漿再開始提高噴射的速度,在提高噴射速度的同時(shí)不能夠停止噴射,應(yīng)當(dāng)一邊噴射一邊提速,直至速度達(dá)到最大值。噴射完成以后應(yīng)當(dāng)及時(shí)進(jìn)行噴管的清洗,不能夠在噴管中留有殘?jiān)Ｍ瓿蓢姽嘁院筮€要留意孔洞是否發(fā)生下沉,如果發(fā)生下沉應(yīng)當(dāng)及時(shí)地進(jìn)行補(bǔ)獎(jiǎng)。5檢測(cè)儀器的質(zhì)量高壓擺噴防滲墻施工屬于隱蔽性施工工程,其需要用一些專業(yè)的設(shè)備儀器才能夠?qū)ζ滟|(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)。因而工程委托了相關(guān)的之間單位對(duì)于防滲墻的質(zhì)量進(jìn)行了檢測(cè),檢測(cè)內(nèi)容包括墻體的抗壓強(qiáng)度、搭接情況以及鉆孔注水試驗(yàn)檢測(cè)器滲透性等等。6混凝土防滲透技術(shù)的進(jìn)步6.1設(shè)計(jì)成功率高、經(jīng)濟(jì)效益好防滲墻選用黏土混凝土所需的成本較低,能夠?yàn)楣こ坦?jié)約資金,提高工程經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)其技術(shù)較為成熟,具有較好地抗壓性能以及抗裂性能,并且防滲性能也不錯(cuò),在完成以后能夠較好地滿足工程的設(shè)計(jì)需求,避免了一些不必要的維護(hù)與重建,有效的增加了功臣的經(jīng)濟(jì)效益。黏土混凝土防滲墻其施工技術(shù)較為成熟,應(yīng)用前景較為廣泛,這種新型墻體材料也因此得以廣泛推廣。6.2反循環(huán)鉆機(jī)傳統(tǒng)的鋼繩沖擊鉆機(jī)由于具有能夠適應(yīng)各種地層、維修簡(jiǎn)便、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn),至今仍廣泛使用,而且不斷改進(jìn)。主要的改進(jìn)之處有:1)增加反循環(huán)出渣系統(tǒng),變使用抽筒間斷出渣為使用泥漿反循環(huán)連續(xù)出渣,加大電機(jī)功率,改進(jìn)鉆頭形式,增大鉆頭重量,鉆頭重量由以往的1.5t增加到3~5t。2)改進(jìn)機(jī)械結(jié)構(gòu),延長(zhǎng)易損零配件壽命,提高機(jī)械的綜合性能。由于這些改進(jìn),增加了鉆機(jī)的沖擊功和耐用性,鉆孔工效顯著提高。3)另外一項(xiàng)重大技術(shù)突破是,墻段接頭技術(shù)取得了關(guān)鍵性的突破。6.3混凝土防滲墻的應(yīng)用多年來(lái),我國(guó)水利水電混凝土防滲墻技術(shù),從無(wú)到有逐漸發(fā)展直至目前,設(shè)計(jì)施工已成為一種解決在不同工程要求和不利自然條