浆砌石坝

2024-08-07

浆砌石坝(精选四篇)

浆砌石坝 篇1

浆砌石坝坝身、坝后基础岩、坝接头部位以及坝下游面出现“湿润冒汗”情况称为渗水, 由渗水情况发展为出现水流或管涌情况即为漏水, 漏水情况一般水流比较大, 且会出现多处漏点。漏水原因分以下几个方面:坝体由于施工工艺及质量不达标导致漏水;坝体由于长期处于低温环境或受到侵蚀导致裂缝从而出现漏水情况;坝体与坝基结合不牢或者坝基清理不彻底, 导致接触带漏水。

2 灌浆治漏技术

2.1 技术简介

坝上游面固结灌浆:通过灌浆修补缝隙, 堵住漏洞, 提高坝体强度和防渗能力, 以保证坝体安全。

坝下游面固结灌浆:适用于支墩坝工程和拱坝工程, 在下游坝面漏点处, 埋入浆管灌浆, 用以堵住漏水孔洞、裂缝等, 加固坝身, 增加坝身的抗渗能力。此技术也称为反向灌浆技术, 在浆砌石坝治漏加固施工中被广泛应用。

坝基、坝体帷幕灌浆:此法主要应用于浆砌石重力坝, 对坝基和坝体进行灌浆堵漏, 填充漏点和裂缝, 形成防渗层, 以达到治漏加固目的。

重新对坝面勾缝:现将原有勾缝剔除, 再用高标号的水泥砂浆混合防水材料或者干硬性预缩水砂浆重新勾缝, 此方法全面提高了坝身抗水流淘刷能力, 更加强了坝身稳定性和抗腐蚀性。

2.2 灌浆前准备工作

压力测试:检测坝体和坝基的压力情况, 得出灌浆压力。目的是保证灌浆时顺利的把砂浆打入坝体和坝基内部, 保证灌浆效果。坝基和坝身测验:测试坝基和坝身的现状, 目的是为设计、施工提供数据。

压水测试:选择坝身和坝基典型位置采用设计灌浆压力进行压水试验, 目的是提供设计帷幕和固结灌浆需要的数据, 保证施工效果。

2.3 材料以及设备的选用

打孔设备:坝上游和下游灌浆时需要打斜孔或水平孔, 遂使用汽钻机 (7655型号) 或风钻。帷幕灌浆时需要垂直打孔, 采用回转式液压钻机。

灌浆设备:多活塞式自动灌浆机、砂浆搅拌机、输浆胶管、压力表注浆管、比重器等。

灌浆材料:高标号水泥、粉煤灰、砂子、石英粉、防水材料、水等。

2.4 打孔

坝上游固结灌浆打孔:在漏点部位附近按“梅花型”打孔, 打孔位置在砌石的“丁”缝处, 根据漏水情况选择合适的孔间距, 一般情况下间距大于1m小于3m。在裂缝处, 可以沿着裂缝的走势打孔, 间距一般为1m, 孔径大约在40毫米, 深1米左右。

坝下游固结灌浆打孔:在裂缝部位打孔, 根据裂缝的走势每隔1米打一孔。在渗水部位附近按“梅花型”打孔, 打孔位置在砌石的“丁”缝处, 根据漏水情况选择合适的孔间距, 一般情况下间距大于2m小于3m。

坝基坝身帷幕打孔:在漏水的坝段, 沿着坝顶的中心线每3m打一孔, 孔径控制在60毫米左右, 也可根据测试后设计的孔间距, 孔的深度要在漏水点以下1.5m左右。如果基岩漏水, 可一次性打孔, 也可分步打孔, 深度要在漏点以下1.5m左右, 采取分段灌浆, 在浆体凝固后, 在继续进行打孔。坝身坝基接触带和坝基漏水, 可以采用坝上游垂直打孔方式和斜打孔方式, 在打孔前, 先进行清理, 在坝角处浇筑混凝土, 厚度在0.4m左右, 等混凝土凝结厚再进行打孔。

2.5 施工工艺

将水库的水位降至需要灌浆的部位以下, 然后再进行施工, 并做好施工记录。

首先进行洗孔, 在灌浆前要先对打孔周围和内部进行清洗, 采用压力水泵冲洗方法, 将压力水管插入孔底部, 水压不得超过该部位的测试压力, 直至孔口流出清水, 清洗完毕。

坝面固结灌浆: (1) 把注浆管埋入打好的孔内, 孔口处用水泥砂浆堵填, 用长50厘米、直径20毫米的钢管插入注浆管内40厘米, 外漏10厘米, 钢管头部加上工丝扣, 用于连接输浆管。 (2) 对漏水严重部位要用重点单孔灌浆方法, 压力按照测试得出数据。

帷幕灌浆: (1) 采取分段灌浆的方法, 从上往下或者从下往上进行灌注, 最后全面贯通, 也可以采取封闭灌浆的方法。 (2) 坝身灌浆的深度, 一般控制在5nt, 可一次性灌浆, 孔深控制在8m以内。 (3) 灌浆压力按照试验所得数据, 一般控制在0.3mpa左右。

灌浆步骤:灌浆过程要分2-3个步骤实施, 不可一次性灌满。当吸浆量小于0.4L/min时, 再进行灌浆施工, 30分钟后即可结束。

灌浆孔封堵: (1) 坝面固结灌浆时, 采用人工封堵方式将水泥砂浆充填堵实, 材料选用低水灰比膨胀水泥砂浆。 (2) 帷幕灌浆时, 用机械导管将水泥砂浆从孔低向上充填, 材料选用膨胀水泥砂浆。

浆液浓度选择:灌浆时要根据压水测试数据, 采取由稀到浓的方式进行施工。坝体在进行灌浆时, 每灌注400L砂浆时, 可将砂浆浓度提高一级, 浆液一般按照水灰比分为九个级别, 水灰比分别为0.5:1、0.6:1、0.8:1、1:1、1.5:1、2:1、3:1、5:1、8:1。在灌浆施工时, 要每隔一小时测定一次浆液比重, 以保证施工质量。

灌浆过程中事件处理:灌浆过程中, 出现冒浆的情况时, 可提高浆液浓度, 降低压力, 同时封堵孔口。打孔时出现串浆情况, 要立即停止打孔, 用胶塞堵住串浆孔。如果灌浆过程中断30分钟以上, 应该对钻孔清洗后再进行灌浆。在对管涌坝段灌浆时, 先测定涌水压力, 当压力超过0.2mpa时, 待测定涌水量后再使用高级别砂浆浓度进行灌浆。

3 检验施工质量

质量测验需要收集灌浆施工资料、灌浆前后压水测试数据, 灌浆后蓄水考验等资料, 并用孔检测的方法对灌浆治漏效果进行评估, 孔检测采用抽样的方法, 检测数量一般为总数的10%, 检测孔的位置一般随机选取漏水比较严重的部位或吃浆比较大的部位, 检测完成后, 再按照原方法进行封堵。然后对各数据单元进行比对。以供对工程质量进行评级。

文献综述.浆砌石坝特性 篇2

[摘要]:浆砌石坝使用范围比较广,中小型工程中,凡事石料丰富能建混凝土坝的地方一般都能建造同类型的浆砌石坝。在发展中国家,尤其是中国浆砌石坝发展很快。浆砌石重力坝在工用上拥有混凝土重力坝的一些优点,同时可以就地取材,节约钢材和水泥,在当前中国具有较好的发展前景。本文将对浆砌石重力坝

[关键词]:浆砌石重力坝 构造特点 设计特点 施工工艺 发展方向

一、浆砌石坝的历史回顾和背景介绍

浆砌石大坝的历史悠久,数量较多,是重要的坝型之一。中国、印度、西班牙用石块修堤筑坝历史悠久。公元16世纪西班牙用灰浆、石料修建了阿尔曼察坝。1982年印度修建了世界最高的斯里赛勒姆浆砌石重力坝,坝高144m。中国山区面积广大,石料丰富,早在2000多年以前就利用石块修建水利工程。1927年在福建修建了上里浆砌石拱坝。1932年在四川嘉陵江支流龙溪河修建了浆砌条石溢流拱坝。1949年以来,我国修建了很多浆砌石重力坝,如河北省朱庄水库重力坝,坝高95m。1971年建成的河南群英坝,是世界最高的浆砌石重力拱坝,坝高100.5m。在20世纪60年代以前各国以兴建浆砌石重力坝为主。60年代以后中国轻型浆砌石坝发展很快。70年代开始,在中小型水利工程中,轻型浆砌石坝在数量上逐渐趋于主导地位。轻型坝以拱坝为主,支墩坝和混合坝为辅,并且创造了硬壳坝和框格填碴坝等形式。

我国是世界上建造浆砌石大坝最多的国家,据统计,坝高在15m以上的浆砌石大坝有2000多座。多建于改革开放前的中、小型大坝。在发展中国家,尤其是中国浆砌石坝发展很快。但由于浆砌石坝施工机械化较困难,在发达国家中较少采用。

二、浆砌石重力坝于混凝土重力坝对比

与混凝土总理坝相比,浆砌石重力坝具有以下一些优点:

①、就地取材,节省水泥;

②、由于水泥用量少,水化热温升低,因而不需要采取温控措施;也不需要设纵缝;

③、节省模板,减少脚手架,因而木材用量较少,减少了施工干扰; ④、施工技术易于掌握,施工安排比较灵活可以分期施工,分期受益,在缺少施工机械的情况下,可用人工砌筑。浆砌石重力坝的缺点有:

①、人工砌筑,砌体资粮不宜均匀;

②、石料的修整和砌筑难以机械化,需要大量劳动力; ③、砌体本身防渗性能差,需要另作防渗设备; ④、工期较长。

通过对比我们可以知道,浆砌石重力坝相对于混凝土重力坝更具适应性。由于砌石是筑坝的主要材料,能够就地取材,同时减少了水泥用量,能够较好的避免混凝土重力坝筑坝时水化热过高的问题。但是由于浆砌石坝机械化程度不高,需要大量的人工劳动力,很难实现机械化施工,从而降低了施工效率。当前人工费逐渐增长,需要大量人工的浆砌石重力坝的成本也相对上升。

三、浆砌石重力坝的设计要点

浆砌石坝工作原理与同类型的混凝土坝相似。通过对一些实体浆砌石重力坝的研究,很多浆砌石重力坝的应力研究都采用了同混凝土重力坝假设一致的思想来构建模型研究,其研究和设计的方法主要都是借用混凝土坝设计理论,按均质弹性体考虑。

重力坝在水压力及其他荷载的作用下,主要依靠坝体自重产生的抗滑稳定来满足稳定要求;同时依靠坝体自重产生的压应力来抵消由于水压力所引起的拉应力,以满足强度要求。

为了检验大坝在施工期和运用期是否满足强度要求,在设计过程中需要对大坝进行应力分析。目前对重力坝进行应力分析的方法可归结为理论计算和模型试验两大类。坝体应力计算,对于中等高度的重力坝可采用材料力学的方法,对横缝灌浆形成的整体的重力坝用悬臂梁与水平梁共同受力的分载法,对于结构复杂和复杂地基的中、高坝用线性或非线性有限元计算,必要时可用结构模型试验复核。

目前应用最为广泛的是材料力学方法,该方法假定大坝为均质、连续、各向同性的弹性材料,坝段为固定在地基上的悬臂梁,不考虑地基变形对坝体应力的影响,各坝段独立工作,横缝不传递力。坝体水平界面上的垂直正应力按直线分布,不考虑廊道等对坝体应力的影响。

20世纪70年代以来虽进行了许多科学试验研究,但尚未形成适合砌体特性的系统设计理论。各种浆砌石坝的结构大体相同,坝体多采用浆砌石。由于砌石体的透水性远大于混凝土,因此在浆砌石坝体上游部位设置专门的防渗设施,常采用混凝土防渗面板、混凝土防渗墙或水泥砂浆勾缝防渗(用高标号水泥砂浆把质地良好的条石或料石砌筑成一层防渗层,并在表面进行勾缝)。和混凝土重力坝一样,为减少坝身和坝基渗透压力,还要在坝体内设置排水系统,在两岸岸坡和坝基下设置灌浆帷幕和基础排水系统。

四、筑坝材料

浆砌石坝的主要建筑材料为石料、骨料和胶结材料。

石料的性能和形状对砌体强度有很大的影响。坝的高度不同、部位不同,对石料的要求也不同。砌体所用石料必须质地坚硬、新鲜、完整、不得有剥落层和裂纹,上坝的石料一定要洁净,一面影响与胶结材料的黏结。石料可分为:

① 毛石。无一定规格形状,单块重量宜大于25kg,中部或局部厚度不宜小于20cm,毛石最大边长不宜大于100cm。

② 块石。形状大致呈方形,上下两面基本平行,且大致平整。,无尖角,薄边,块厚宜大于20cm,块石最大边长不宜大于100cm。

③ 粗料石。应棱角分明,六面基本平整。同一面最大高差不宜大于石料长度的3%,石料长度宜大于50cm,宽度、高度不宜小于25cm。骨料分细骨料和粗骨料,分别要满足规范的要求。

胶结材料有由水、水泥、砂组成的水泥砂浆和由水、水泥、小石子组成的小石砂浆。此外还有两种混合砂浆,一种是在水泥砂浆中渗入一定比例的粘土、石灰或壳灰(壳灰是用贝壳烧制而成);另一种是不用水泥而用石灰、粘土或用粘土烧制成代水泥。填料用的干砌石一般不用胶结材料,要求采用较大块度的块石,间错砌筑以增加相互的咬合力。

五、浆砌石重力坝构造特点

1、坝体防渗设施

由于浆砌石重力坝筑坝材料由毛石、块石或粗料石等材料通过胶结材料粘合构成,其本身并没有如同混凝土重力坝那样的抗渗性。相反,浆砌石重力坝的抗渗性能较差,在坝体的迎水面需采取施来抗渗。

常见的措施有以下三种:

①、混凝土防渗面板或防渗墙。在坝体迎水面浇筑一道防渗面是大、中型浆砌石重力坝广泛采用的一种防渗设施。

这种防渗设施的有点是:防渗效果好,面板位于坝体表面便于检修。缺点是:易受气温变化影响,有的防渗面板不同程度地产生了一些裂缝;施工时需要立模,耗用木材较多。为简化施工,节省木材,中、小型工程常用一层浆砌石或预制混凝土块代替模板,在其后做混凝土防渗墙,墙距上游面0.5~2m,与砌石浇筑在一起。这种方法的主要缺点是检修不便。

②、浆砌石,水泥砂浆勾缝。在坝体迎水面用水泥砂浆将质地良好的粗料石或形状较规则的块石砌筑成防渗层。并用高标号的水泥砂浆勾缝。这种防渗体比较经济,施工也简便,但防渗效果较差,适用于中、低水头的浆砌石坝。

③、钢丝网水泥喷浆护面。在坝的迎水面挂一层或两层钢丝网,喷上水泥砂浆作为防渗层,可收到较好的防渗效果,防渗层厚度根据水头大小而定,一般为5~6cm,为使防渗层能均匀传递水压力,要求在下游侧用块石浆砌一层垫层,该垫层需要砌得平直,不要勾缝。

2、溢流坝面的衬护 当过坝流速过大时,溢流坝面可用混凝土衬护,厚约0.6~1.5m,衬护内需要配置温度钢筋,并用插筋将混凝土衬护与砌体锚固在一起。沿坝轴线方向每个10~20m做一条伸缩缝。

如过坝流速不大,可以只在堰顶和鼻坎部位用混凝土衬护,直线段采用细琢的粗料石。对一些单宽流量较小的溢流坝,可以全部用质地良好、抗冲力强、经过细琢的粗料石作为溢流坝面得衬护。

3、坝体分缝

浆砌石重力坝由于水泥用量少,施工期分层砌筑,散热条件好,所以一般不设纵缝。横缝的间距也可以比混凝土重力坝稍大,一般为20~30m,最大不宜超过50m,并应与防渗设备的伸缩缝一致。在坝轴线方向基岩岩性或地形变化较大处应设横缝,以适应可能发生的不均匀沉降。

为使砌体与基岩紧密结合,在砌石前需先浇筑一层0.3~1.0m厚的混凝土垫层,垫层面应大致平整,以便砌石。

六、浆砌石重力坝发展方向之我见

浆砌石重力坝有着混凝土重力坝的优良特性,同时跟土石坝一样能就地取材,造价较低,由于主要的筑坝材料为石料,对地区的适应能力也比较强,能够避免大量的混凝土凝结产生的水化热,理应为一种比较重要的坝型,但是它的施工工艺大致如下:基础(层面凿毛)处理——铺浆——振捣——安放石料——竖缝灌浆——振捣——养护——质检。通过施工工艺我们可以看出,浆砌石坝的一些关键步骤需要靠人工来完成,很难实现机械化作业,这也是浆砌石坝一个限制其发展的条件。如何解决这一问题将是浆砌石坝的一个重要的突破方向。

浆砌石坝 篇3

【关键词】水利工程;浆砌石坝;灌浆;渗漏;治漏加固技术

在所有的水利工程大坝施工形式中,浆砌石坝的历史最为悠久,也是数量最多的一种坝体结构形式。数量众多的浆砌石坝为我国多个地区的防洪发电、农业灌溉以及生活用水供应等领域都起到了极大的作用。但是由于很多浆砌石坝是很早之前修建的,修建的技术水平较低,设计不够合理,施工技术较为落后,再加上长期的运行和疏于整治维修,使得这些浆砌石坝都出现了不同程度的病害。为了保证石坝的正常运行,必须要对其进行一定的整治加固处理。而灌浆施工技术对于浆砌石坝来讲,无疑是最好的加固施工技术方法。以下本文就针对灌浆加固施工技术方法进行简单介绍。

1.浆砌石坝渗漏原因分析

通常来讲,浆砌石坝在开始蓄水之后,若坝体的下游面、坝基和坝头相连接的地方有水渗出,则就认为该浆砌石坝发生了渗漏现象。事实上,作为一种浆砌石坝,发生一些渗水现象属于正常现象,但是若渗漏问题较为严重,甚至出现了渗透通道,则就不是普通现象,必须要采取措施对其进行治漏加固处理。若任由其继续发展,则一旦遇到较大洪水,则后果不堪设想。通常引起浆砌石坝渗漏的主要原因有四点,第一,坝体本身存在一定的裂缝,并且在长期的运行中, 该裂缝的缝宽不断扩大,甚至出现了断裂等现象,引起了较大程度的渗漏;第二,石坝在修建时没有建立一定的防渗墙,或者防渗墙的施工质量较差,不能满足防渗要求;第三,在坝基施工处理时没有做好基底清理工作,使得坝体和坝基没有完全吻合,形成了渗漏通道,或者出现了坝头绕渗;第四,坝址的基层岩石经过长期的水流冲击,发生破碎现象,造成了坝基的大范围漏水。

2.浆砌石坝的灌浆治漏加固技术方法

在采取灌浆技术方法进行石坝的治漏加固施工时,需要注意要根据不同的坝体部位,采用最合适的灌浆施工技术方法。通常在坝体和坝基的治漏加固中,常常使用帷幕灌浆技术方法,这种灌浆技术方法能够很好的填补坝体和坝基中的漏洞与缝隙,实现较好的加固效果。而在坝体上游面的加固施工中,最好使用固结灌浆技术方法,能够很好的提升坝体上游面的防渗性能和承载抗压能力,保证坝体面的完整性。而在坝体的下游面加固施工中,使用追踪固结灌浆技术方法加固效果较好,但是使用该灌浆加固技术时,尽量保证坝前没有水,以保证加固施工效果。当灌浆施工完成之后,要利用一定比例配制的水泥砂浆对坝面缝隙进行勾缝处理,以此来提高坝面的防渗能力,保证坝体的稳定。

3.灌浆前的勘探与试验

(1)坝体和坝基勘探;目的是查清坝体和坝基的现状,为设计和施工提供依据。首先在典型漏水部位进行钻孔勘探,查明坝内部的石质、胶结材料密实程度,有无空洞及基岩结构情况等。

(2)压力抬动试验;目的是查明坝基、坝体的承压情况,以确定灌浆压力。在不破坏原结构的条件下,有效地将浆液压入坝体内部、基岩裂缝、砂砾石层中,以保证灌浆效果。

(3)压水试验;目的是为帷幕及固结灌浆设计提供准确的数据,并指导施工,保证效果。选择坝体或坝基典型部位,按照《水利水电工程钻孔压水试验规程》进行工作,试验压力采用设计灌浆压力,根据试验结果、单位吸水量值的大小,确定浆液浓度、吃浆量大小。

(4)灌浆试验;目的是解决帷幕灌浆和固结灌浆的影响半径、浆液浓度及其它参数等,为布孔和灌浆设计提供依据。

4.布孔和造孔

(1)帷幕灌浆布孔,在漏水坝段沿坝顶中心线,以孔距3m、孔径50mm或75mm为宜,孔深钻至漏水部位以下1m-2m,如接触带或基岩漏水,钻孔可钻至不透水基岩以下lm-2m。造孔可一次性造孔,也可分序造孔,破碎地带上下分段造孔、分段注浆,同时在浆体凝固5-7天后,再继续向下钻孔,以防止卡钻、埋钻事故发生。

(2)坝上游固结灌浆布孔;在漏水部位呈“梅花”型,钻孔间距和排距lm-3m为宜,根据漏水情况确定,钻孔位置选在砌石“T”缝中;在裂缝部位,可沿裂缝每lm布设一孔。孔径为42mm,孔深0.7m-1.5m,根据坝体实际情况确定。

(3)坝下游面追踪固结灌浆布孔;在裂缝部位沿缝隙每1m布一孔;在其它渗水部位,按照“梅花”型布孔,排距和孔距2m-3m为宜,布孔位置在 “T”缝中,也可适当加密布孔。孔深和孔径同坝上游面。

5.施工要求

(1)先放空水库或将库水位降至灌浆部位以下,再灌浆施工,并做好灌浆各项记录。

(2)洗孔;灌浆前应对孔壁、孔底及裂缝进行冲洗,采用风水联合冲洗方法,水压力不大于本段灌浆压力的75%,时间以孔深浅确定,直到回清水为止。

(3)帷幕灌浆;采用孔内循环法,自上而下或自下而上分段灌浆,最后全孔灌注。分段灌浆时,要在灌浆段以上0.5m处加胶塞封堵。通过论证,也可采用小口径钻孔孔口封闭灌浆法;坝体内灌浆长度,孔深不超过8m时,可全孔一次性灌注;灌浆压力按设计控制,但要低于抬动试验极限压力,一般控制在0.2MPa-0.4MPa。

(4)坝面固结和追踪灌浆;在孔内预埋注浆管,孔口管周围用干硬性水泥砂浆填堵,采用内径20mm钢管,长50cm,插入孔内40cm,外露5 cm,管头要加工丝扣,以便与输浆管连接;采取一组四孔并联灌浆法,也可单孔或两孔一起灌注。对坝后漏水处重点孔位要采取单孔重点灌浆。灌浆压力按设计控制,一般采用0.2MPa-0.25MPa。

(5)浆液的浓度;灌浆时应遵循由稀到浓的原则,根据压水试验逐级改浓。坝体当注入浆量大于30L/min时,可越级变浓。当某一级浆液灌注400L以上,而灌浆压力和吸浆量均无明显改变时,可改浓一级浆液灌注。浆液水灰比一般采用重量比8:1、5:1、3:1、2:1、1.5:1、1:1、0,8:1、0.6:1、0.5:1九个级别。根据设计,必要时还可掺和粉煤灰、砂石、石英粉、铝粉等。

(6)灌浆时要分2-3序灌注,同时一定要进行复灌。在设计压力下,当吸浆量不大于0.4L/min时,再续灌30分钟即可结束。

(7)灌浆孔封孔;帷幕灌浆时,竖孔封孔采用机械导管法,用1:2水泥砂浆从孔底向上逐渐提升封填密实;坝面固结灌浆水平孔封孔,采用低水灰比1:2水泥砂浆人工填堵捣实。封填材料最好用膨胀水泥砂浆。

(8)加强灌浆观测;在灌浆期间,应随时观测坝体位移、变形情况,发现问题立即停灌或降低压力,采取补救措施。

6.质量检测

质量检测主要以灌浆前后压水试验资料、灌浆资料、灌浆前后钻孔取岩芯资料、孔内摄影及蓄水考验等资料,进行比较综合评定,或者在灌浆前后用振动测试分析仪检测坝体质量。灌浆质量评定按合格和优良两级;凡各单元工程主要检测项目全合格,其他检查项目有70%及其以上达到标准要求的定为合格,90%及以上则定为优良。

7.结语

总之,在浆砌石坝的灌浆治漏加固施工中,必须要先进行实地勘察,了解坝体的渗漏情况,包括坝体的渗漏部位和渗漏原因,之后在采取有针对性的施工方案进行灌浆加固施工。在施工中要严格按照技术要求标准进行规范作业,在灌浆完成后对施工质量进行检测,只有在合格或优秀的施工质量检测结果下,才能竣工。

【参考文献】

[1]蒋险峰.浆砌石坝防渗灌浆施工技术[J].陕西农业科学,2004(05).

浆砌石坝 篇4

1 帷幕灌浆技术应用性意义

社会经济的发展全面带动了我国水利工程技术的进步, 同时也出现了不少水利工程大坝年久失修、坝体渗漏及垮塌现象, 给工农业发展造成了较大危害。而通过加强利用大坝工程中的帷幕灌浆技术可以对大坝渗漏进行有效堵塞, 减少大坝漏洞发生的概率, 提高坝体和坝基的整体稳固性能。因此, 在水利施工工程监管过程中, 应该加强对于坝体侧面溶蚀物的检查, 注意坝体中出现的斜孔或者平孔漏水裂缝地方, 进而对石坝的漏水通道和坝体空间进行加固, 增强坝体坝面的抗冲刷性能和整体抗压性能。然而, 在对大坝进行帷幕灌浆时, 最好选择坝体坝基内部无水的情况下来进行。

2 帷幕灌浆施工试验和灌浆孔工艺注意事项

2.1 帷幕灌浆施工准备阶段的灌浆试验

(1) 灌浆前的勘探和试验工作。在进行帷幕灌浆前首先要对土石坝坝体进行科学勘探和试验, 以此来进一步明确帷幕灌浆的具体参数, 提高灌浆施工质量。 (2) 坝基和坝体勘探。通过对坝基和坝体进行勘测可以提高施工效率, 对坝体的地质材料以及关键漏水缝隙进行勘测。 (3) 压力水平测试。要使用灌浆法来测定出坝体、坝基的准确压实程度, 前提要保证土石坝的基层机构不能被破坏, 通过将浆液输送到坝体砂砾石层和裂缝之处来提高灌浆水平。 (4) 压水测试。目的是通过压水测试来为工程灌浆参数提供可靠标准, 在此过程中, 要采取具有说服力的坝体或者坝基位置进行压水测试, 并按照相关的压水试验标准来执行操作。可以利用单点法灌浆孔压水试验计算公式:q=Q/PL来计算, 其中

Q———压入水的流量L/min;

P———进行压水试验的段中全压力值MPa;

L———压水试验段的长度;

q———透水率Lu.

在使用此计算公式之前要计算出具体的透水率值, 然后将P与Q之间的函数曲线绘制出来。然而, 并不能将压水测试的测试结果作为灌浆压力设定的唯一标准, 而是要通过单位吸水量 (ω) 值以及具体试验结果来确定帷幕灌浆吃浆量数值和其浓度大小。单位吸水量 (ω) 值与浆液的具体浓度具有正相关的联系, 其浓度会随着吸水量 (ω) 值数量比例的增大而变大。 (5) 灌浆试验。通过灌浆试验可以准确测定出固结灌浆与帷幕灌浆的具体浓度、半径以及数值比例和参数数值。

2.2 帷幕灌浆施工布孔方法

帷幕灌浆钻孔设备包括有:在进行帷幕灌浆垂直钻孔和土石坝坝体固结造孔时要使用回转式液压钻机, 而在进行坝体侧面倾斜式钻孔时要使用7655汽钻或者是风钻进行钻孔。其所用机械器具主要有:压力表、搅拌机、胶塞和灌浆机, 而材料有水玻璃、细砂、早强剂、石英粉和P.032.5硅酸盐水泥等。帷幕灌浆钻孔的位置与打孔注意事项: (1) 确定帷幕灌浆孔的位置。首先要沿着平行于坝轴线方向来进行帷幕灌浆钻孔, 并按照后灌前排孔的顺序来进行;其次, 在确定孔距和孔径时, 要在高于坝轴中心线1m的地方来布置灌浆孔, 并使其孔径大小维持在100mm左右。帷幕钻孔时, 要使灌浆过程一次性完成, 而分段进行的操作需要等到一周之后再进行操作, 通常需要钻到不透水基岩层的1.5m之下, 以减少卡钻或者灌浆事故发生的次数。 (2) 坝面固结灌浆布孔。坝面固结灌浆要采取后排孔先灌浆的方式来进行, 按照平行于坝轴线方向的做法对其平行面上坝轴中心线以下1m进行钻孔, 以孔距为3m, 孔径大小为100mm来进行灌浆孔布置。而对于接触带漏水的情况, 要将不透水的基岩钻孔距离深至3m处。坝面固结灌浆和帷幕灌浆一样需要一次性完成灌浆钻孔, 在分段灌浆模式下, 需要在第六天之后进行再次钻孔。 (3) .确定坝体侧面灌浆孔的位置。灌浆孔在坝体侧面要使其裂缝钻孔空隙相互之间的间隔距离保持在0.8m左右, 而对于渗水型坝体侧面“梅花”型灌浆孔方式要将其孔距之间的间隔距离保持在3m。对于“T”字型灌浆孔要将其钻孔深度保持在0.7m--1.5m之间, 并使其孔径距离确定为45mm左右。

3 帷幕灌浆在浆砌石坝中的应用性操作

在进行帷幕灌浆施工工程之前, 首先要将水库的库水位置降低到灌浆部位以下, 然后需要用清水将帷幕灌浆钻孔后残留的杂质进行清洗, 在施工过程中要根据钻孔的实际状况对水压调定时间和具体冲洗时间进行控制, 确保施工质量。

3.1 坝面灌浆操作

在进行坝面灌浆操作时, 要利用干性水泥砂浆填堵上钻孔内预留的注浆孔, 并确保灌浆钻孔钢管的内径为20mm, 长度为50cm, 孔内长为40cm, 而其灌浆压力要控制在0.1MPa。

3.2 灌浆浓度控制操作

帷幕灌浆的灌浆浓度通常是按照先浓后稀的操作步骤来进行, 越级变浓只有在出现浆液量大于30L/min之时, 然而, 可以在保持灌浆压力稳定的前提下, 使其总灌注量超过400L, 把灌注液浓度提升一级。在实际灌浆过程中, 要根据具体情况进行测量, 不断掺和进数量一定的细砂、粉煤灰等材料, 并按照科学量定法将灌浆浆液配置比分为九个等级。在此过程中, 还要间断性的对配置灌浆液体进行定时测试, 每隔一小时进行再次灌注, 其灌注速度应小于0.4L/min。

3.3 封孔操作

可以采用机械导管法来进行灌浆封孔操作, 采取从孔底自下而上的方式来进行封孔, 并使砂浆水泥的配置比例保持在2∶1;而坝体侧面的灌浆水泥砂浆配置比应为1∶2。其中使用价值最高的是膨胀性的水泥砂浆。灌浆质量监测是整个帷幕灌浆体系中相当重要的一个环节, 需要采用振动测试分析仪器对坝体的灌浆前后资料、坝体的蓄水考验等进行质量监测。通过检测孔的情况来确定灌浆质量, 其原则是:被检测的孔的数量要占到灌浆孔总数的10%;孔位的选择一般以吃浆量比较大的孔作为标准;检测孔的合格标准为透水率q<10Lu;如果q>10Lu说明灌浆质量不合格需进行补强灌注。值得注意的是, 在检测之后, 仍旧需要按照标准的封孔方法进行封孔。其监测结果有标准和优良两种, 各个单元工程项目的检测指标达到90%以上的是优良, 而达到70%以上的被评为达到标准。

3.4 帷幕灌浆操作

在实际施工中有很多种帷幕灌浆方法, 其中常用的是孔内循环法和孔口封闭式灌浆法, 而在对整个钻孔进行灌浆的过程中, 有从上到下以及从下而上这两种灌浆方式。帷幕灌浆操作的具体注意事项是:将固定胶塞加到灌浆孔上方0.6m之处的位置, 而当钻孔深度大于10m的时候, 要将孔距保持在5m;当钻孔深度小于10m的时候要将孔距保持在2m左右。其灌浆压力要在0.3MPa左右, 以确保压力数值处在安全极限范围内。帷幕灌浆的操作方法有自下而上和自上而下这两种施工方法: (1) 自上而下的灌浆施工工艺流程:第一段钻孔→钻孔与裂缝冲洗→简易压水试验→第一段灌浆→第二段灌浆→简易压水试验→钻孔与裂缝冲洗→第二段钻孔→······→全孔灌浆结束→封孔; (2) 自下而上灌浆施工工艺流程:钻孔至终孔→自上而下分段钻孔→裂隙冲洗→简易压水试验→自下而上分段灌浆→封孔。

4 结语

综上所述, 帷幕灌浆已经成为坝基处理中的最主要施工手段, 有利于提高坝基的施工质量, 延长水工建筑物的使用寿命。只有严格按照固结灌浆和帷幕灌浆的操作标准进行, 才能有效的避免质量事故的发生, 不断加强对于帷幕灌浆与固结灌浆相关监测工作的管理, 从根本上提高土石坝安全性。

摘要:帷幕灌浆已经成为了坝体坝基危险预防和处理中最常用的方法, 对于有效提高坝基的抗渗能力以及施工质量具有重要作用。本文针对帷幕灌浆在浆砌石坝中的实际应用情况进行了分析, 并对帷幕灌浆中的具体施工前勘探、试验、压力水平测试以及灌浆材料选择进行阐述。

关键词:帷幕灌浆,浆砌石坝,坝基坝体

参考文献

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