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山東茂隆新材料科技有限公司 2020-11-19 3449
水庫集發電、防洪、生態、供水、灌溉等功能于一身,是防治水害、調整控制水資源時空分布、保護生態環境、優化水資源配置等工程的一種最關鍵手段,同時它在江河防洪體系內業占據著相當重要的位置。但是因多樣因素的影響,我國水庫中依舊有很多病險水庫,且水庫的病險率非常高,無時不刻地影響著水庫下游人類的生命財產安全,甚至給社會經濟發展及穩定帶來巨大的威脅。為了促進病險水庫除險加固工作的發展,我們可采用如下手段。
1.壩體老化病害防治措施 1.1壩體裂縫防治措施 壩體裂縫,將破壞壩身的整體性和抗滲性,嚴重性的裂縫會造成壩體滲水滑坡,所以對裂縫的處理,應當引起高度的重視。為防止裂縫的產生,應加強設計、施工和運行管理,這是根本的措施。一旦裂縫產生。應根據檢查觀測的結果。查明原因,采取合理的處理措施,盡可能恢復壩體原來的整體性和抗滲性,使裂縫不再產生。在處理方法上,一般有翻筑、灌漿、放緩壩坡、加做保護層等措施。究竟采取—種措施,還是多種措施,應根據裂縫產生的原因、部位、深度、走向、嚴重程度、庫水位高低以及壩型等情況具體分析,合理的加以處理。 1.2壩體的滲漏防治措施 壩體擋水后,庫水通過壩體和壩基向下游滲透,可能引起滲漏和滲透變形,同時壩體在自重和水荷載作用下發生沉降和不均勻變形,將影響水庫的正常運行。壩體的各種異常滲漏,無論發生在什么部位都應根據不同原因進行處理。滲漏控制的標準是:保證壩體和壩基的滲流穩定,其抗滲比降和滲透流速滿足穩定要求,控制滲流量,盡量減少滲漏損失-控制下游剩余水頭,防止滲透變形破壞,保證下游邊坡穩定,減少下游沉降。滲漏的處理方法主要有灌漿法、斜墻法、套井、回填粘土等。但由于水庫滲漏處理受到各種因素的制約,特別是施工條件和工期的限制,因此要視根據具體情況采用不同的處理方法。 1.3壩體滑坡防治措施 滑坡是壩體主要病害之一,不僅使工程損失較大,甚至可以造成壩體潰壩失事,危及人民生命財產安全。壩體滑坡的原因是多方面的,主要有設計、施工、運行管理,地震作用等等,因此,壩體滑坡的防治也應該當從多方面入手。為防止滑坡,首先要求按設計的土料上壩,要嚴格控制土料的含水量和干容重,防止出現干容重和抗剪強度低的軟弱夾層,認真處理新老土體的接縫、土體與剛性建筑物的連接以及與壩基、岸坡的交接等。重視壩基處理的質量要求。在雨季施工,壩面要采取防雨措施。 2.案例分析 2.1工程概況 某水庫除險加固工程主壩混凝土防滲墻地處0+050-1+730這一帶,在壩頂中線線上游旁3015m處安設了防滲墻軸線,墻頂高程達50.54m,墻體有0.3m厚,混凝土強度設計等級為C20,墻體滲透系數K不超過l×10-7~cm/s,在超過墻頂50.54m高程一直到壩頂回填C15索混凝土。 壩址位于覆蓋層,覆蓋層較薄,基巖埋藏淺,其厚度最大為7.2m。強度較佳,而尾部覆蓋層只有2米厚。縱觀覆蓋層最厚處,其處于0+930m段缺乏黏性土,而基巖上方的中砂層只有O.9m厚,這一層主要位于0+930-1+300這~趨于內,屬于中密狀態。而基巖上方已經風化成全風化~強風化,其下是中等風化片麻巖,承載力高、巖性比較硬。為此,我們針對1.0-4.2m厚全風化段巖體以及5.0~17.5m厚的壩基土及壩身土做了一個室內滲透試驗與注水試驗。試驗數據顯示其大部分是微弱透水性,在這當中1+30-l+620與0_+2O0-0+45O處屬于中等透水性,而針對強風化段巖體所做的室內試驗與注水試驗得到的數據顯示,防滲墻穿進強風化巖達50cm,其透水性屬于弱透水性。 2.2施工過程 主壩為南北走向,南面連接進庫道路。北面為一危橋,施工進場道路只有南面的進庫路,壩頂最大寬度僅為5.Om,液壓成槽機寬5.Om,這就意味著液壓抓斗進行施工作業時,壩面交通中斷,其他的工程只得停頓下來。對于本就時間緊迫的形勢更加嚴峻,因此為提高施工效率、保證施工質量,工程中所用的混凝土采用商品混凝土。 2.2.1混凝土導向槽 導向槽是在地層表面沿地下連續防滲墻軸線方向設置的臨時構筑物。起著標定防滲墻位置,成槽導向、鎖固槽口-保持泥漿液面·槽孔上部孔壁保護、外部荷載支撐的作用,再結臺液壓薄壁抓斗機械自身良好的三級導向系統,確保成槽的垂直度。本工程在槽口建造型C20鋼筋混凝土導
鑒于復合土工膜部分現場觀測成果合成材料在工程應用中具有一定的抗老化能力,故有些國家的某些文件中對其使用年限作了較為寬限的規定,如前蘇聯BCH07-74《土石壩應用聚乙烯防滲結構須知》中規定,聚乙烯土工膜可用于使用年限不超過50年的建筑物。奧地利林茨公司發表的“聚丙烯復合土工膜土工合成材料的長期性狀”一文中的結論寫道:“對聚丙烯的15年以上的現場應用經驗表明,它們的化學和生物穩定性高;織物的最大損壞是在施工中;鋪設以后沒有大變化;……可預期超過100年的穩定性。
向槽,導墻兩側用黏土分層回填壓實,作為防滲墻施工平臺。 2.2.2槽段成槽 槽孔長度關系到混凝土防滲墻接頭的數量和對土體穩定的影響。根據地質條件、挖槽機械性能(主要是抓斗張開斗寬),結合混凝土的供應強度,以及土體的施工安全等因素,本工程采用三抓成槽,I、Ⅱ期槽段長度都為7.Om,但在施工過程中,根據工程實際地質情況進行了適當調整。 2.2.3槽段接頭連接處理 為保證混凝土防滲墻段連接質量,采用“接頭管法”進行混凝土防滲墻段連接施工。即在I期槽孔澆筑前,于槽兩端下設300mm鋼管,待}昆凝土初凝后。按一定速度將其拔起,形成接頭孔。Ⅱ期槽孔澆筑}昆凝土時,接頭孔靠近I期槽孔的側壁形成圓弧形接頭,混凝土防滲墻段形成有效連接。 2.2.4墻體澆筑 采用水下導管澆筑法,導管內徑250mm,絲扣連接。槽孔混凝土澆筑速度是影響混凝土質量的重要因素,速度太慢會使混凝土坍落度損失,容易造成堵管。 2.3施工質量控制 2.3.1混凝土質量的控制 由于受施工、養護條件的影響,結構混凝土強度一般僅為標準強度的75%~80%。而在泥漿中澆筑的混凝土強度更低于一般混凝土強度,而且強度的波動性大。本混凝土防滲墻設計強度標準值為20MPa,其配合比(1~/m3)如下;水泥:水:砂:石子:外加劑:粉煤灰=323;194:778:1073:5.33:32.3。其中。水灰比為0.60,砂率為42%,坍落度為18-22cm。考慮到以上因素的影響,在商品混凝土拌制過程中采取了C30的混凝土配合比進行配料,確保混凝土防滲墻施工后的混凝土強度值達到設計要求。 2.3.2施工中應注意的問題 1冶理劃分槽孔長度,縮短單元槽段的施工時間,盡早成槽澆筑,防止因長時間浸泡導致孔壁失穩,引發槽孔坍塌。 2)因施工調度需要較長時間擱置的槽孔,應注意經常向槽孔內補充新鮮漿液,將孔口段長時間沉淀產生的清水置換出去,防止泥皮掉落引發孔壁坍塌。 3.結語 老化病害深刻地影響著壩體安全,而本文提及的各種病害處理手段得按照不同病害的特性及形成機理采取不一樣的處理手段,因地制宜,密切聯系工程的實際狀況加I 處理。事實上,本文所列舉的混凝土防滲墻工程案例只是病害預防手段當中的一個實例,但是此混凝土防滲墻建成的施工工藝對于類似工程而言具有極大的參考價值,其也給以后的病險水庫大壩加固混凝土防滲墻創設了一個新的手段。Demand feedback