水電大壩加固工程中帷幕灌漿施工技術(shù)的應(yīng)用解析

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在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的帶動(dòng)下，我國(guó)社會(huì)對(duì)于能源的需求不斷增加，能源供需矛盾日益激化，人們開(kāi)始重視對(duì)于新的清潔可再生能源的開(kāi)發(fā)和利用。在這樣的背景下，我國(guó)的水利工程數(shù)量不斷增加，并逐漸成為國(guó)家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要組成部分。水利工程的功能主要包括防洪、蓄水灌溉、供水、發(fā)電等作用，對(duì)于區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展是非常重要的。因此，做好水電大壩的加固工程，保障其安全性和穩(wěn)定性，是相關(guān)管理部門(mén)需要重視的問(wèn)題。

1 水電大壩中存在的安全隱患

我國(guó)的水利工程多建于上世紀(jì)七八十年代，受當(dāng)時(shí)技術(shù)和資金條件的限制，水利大壩的強(qiáng)度和耐候性相對(duì)較差，在使用過(guò)程中，出現(xiàn)了許多的安全隱患和質(zhì)量問(wèn)題，其中最為嚴(yán)重的就是大壩的滲漏，如果不能對(duì)其進(jìn)行有效處理，必然會(huì)影響大壩的運(yùn)行安全，甚至造成大壩崩塌等嚴(yán)重后果。造成水利大壩滲漏的原因是多方面的，主要包括以下幾點(diǎn):

(1)設(shè)計(jì)因素。在對(duì)水利工程進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，由于經(jīng)驗(yàn)的缺乏以及技術(shù)條件的限制等，沒(méi)有對(duì)特殊情況進(jìn)行分析，使得水利工程的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)偏低，對(duì)于大洪峰和特大洪峰的預(yù)防不足，導(dǎo)致其在將于較為集中，水量巨大的年份受到嚴(yán)重的破壞，進(jìn)而產(chǎn)生滲漏。

(2)施工因素。在對(duì)水利工程的地基和墻壁等進(jìn)行施工時(shí)，由于面積較大，為了施工的順利進(jìn)行，提升施工效率，一般都會(huì)將混凝土工程分為幾個(gè)較小的單元進(jìn)行同時(shí)施工，之后進(jìn)行組合。這些單元組合的縫隙則是最容易出現(xiàn)滲水現(xiàn)象的部位;而如果采用大體積混凝土整體施工，不僅施工緩慢，而且質(zhì)量難以控制，容易出現(xiàn)混凝土裂縫，同樣會(huì)出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。

(3)材料因素。雖然社會(huì)和建設(shè)單位對(duì)于水利工程的質(zhì)量非常重視，很少出現(xiàn)偷工減料的現(xiàn)象，但是并不代表不會(huì)出現(xiàn)因原料因素造成的工程質(zhì)量問(wèn)題。例如，一些水利工程在建設(shè)時(shí)，由于資金和技術(shù)條件的缺乏，使得水利工程自身的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和穩(wěn)定性受到的一定的影響，在使用過(guò)程中容易出現(xiàn)問(wèn)題。

(4)時(shí)間因素。一方面，由于使用年限的限制，使得水利工程的耐久力和強(qiáng)度達(dá)到了結(jié)構(gòu)的承受極限，進(jìn)而導(dǎo)致滲漏;另一方面，由于缺乏相應(yīng)的維護(hù)資金，使得水利工程的維護(hù)不足，導(dǎo)致年久失修和結(jié)構(gòu)老化，從而產(chǎn)生滲漏。

2 水電大壩加固工程中帷幕灌漿施工技術(shù)的應(yīng)用

帷幕灌漿，是指在閘壩的巖石或者砂礫石地基中，采用灌漿的方法，建造防滲帷幕的施工技術(shù)。帷幕的頂部與混凝土閘底板或者壩體相連，底部深入到不透水巖層中，可以有效減少和組織地下水的滲透。帷幕與下游排水系統(tǒng)共同作用，也可以降低滲透水流對(duì)于閘壩的揚(yáng)壓力。因此，帷幕灌漿技術(shù)一直都是水利工程防滲加固的主要手段。本文結(jié)合相應(yīng)的工程實(shí)例，對(duì)帷幕灌漿施工技術(shù)在水電大壩加固工程中的應(yīng)用進(jìn)行簡(jiǎn)單分析。

2.1 工程概況

某水庫(kù)屬于綜合性水利樞紐工程，總庫(kù)容約120 萬(wàn)立方米，正常庫(kù)容100 萬(wàn)立方米，死庫(kù)容18 萬(wàn)立方米。主壩最大高度12.2m，為混凝土壩，壩頂寬度約60 -70m。在2013 年年底檢修中，發(fā)現(xiàn)副壩存在有明顯的散浸和集中滲漏現(xiàn)象，主壩也存在集中滲漏，對(duì)于壩體的穩(wěn)定性和安全造成了一定的影響，需要進(jìn)行加固處理。

2.2 帷幕灌漿

針對(duì)壩體的實(shí)際情況，采用帷幕灌漿技術(shù)進(jìn)行壩體的加固施工，其施工流程如下:(1)定位。在施工前，需要結(jié)合相應(yīng)的加固方案，對(duì)帷幕灌漿孔進(jìn)行定位，確保孔位的合理性和準(zhǔn)確性。(2)鉆孔。在帷幕灌漿施工中，采用的鉆孔設(shè)備為XY -2PC 型地質(zhì)鉆機(jī)。在開(kāi)鉆前，需要使用羅盤(pán)儀等儀表設(shè)備面對(duì)鉆機(jī)進(jìn)行校正，確保開(kāi)孔的孔徑為91mm，終孔孔徑在46mm 以上。鉆孔工作是分段進(jìn)行的，每一段帷幕灌漿孔鉆孔施工完成后，需要使用導(dǎo)管導(dǎo)入清水，對(duì)鉆孔進(jìn)行清理，避免雜物和泥漿堵塞鉆孔。在帷幕灌漿施工前，還需要利用壓力對(duì)裂縫位置進(jìn)行沖洗，約為灌漿壓力的80%。如果壓力值大于1MPa，則應(yīng)該采用1MPa，避免裂縫而對(duì)進(jìn)一步擴(kuò)大。(3)壓水試驗(yàn)。壓水試驗(yàn)是灌漿施工前的最后一道工藝，通常會(huì)與裂縫的沖洗工作一起進(jìn)行，水壓與裂縫沖洗壓力相同。壓水試驗(yàn)持續(xù)20min，每隔5min，都需要對(duì)水壓的流量進(jìn)行記錄，并最終計(jì)算出透水率，為后續(xù)施工提供便利。

(4)帷幕灌漿。帷幕灌漿，在覆蓋層區(qū)域采用的是孔口封閉循環(huán)鉆灌法，在基巖區(qū)域采用的是分段式灌漿法。在灌漿過(guò)程中，要確保射漿管與孔底的距離小于50cm，對(duì)于在同一排上的相鄰灌漿孔，應(yīng)該將高度差控制在15cm 以上。在灌漿過(guò)程中，為了確保施工質(zhì)量，必須對(duì)漿液濃度進(jìn)行有效控制。一般來(lái)講，帷幕灌漿施工技術(shù)中，漿液的水灰比包括6 個(gè)不同的等級(jí)，其比例依次為5∶1、3∶1、2∶1、1∶1、0.8∶1 和0.6∶1。漿液的濃度應(yīng)該隨著灌漿的持續(xù)而由稀變濃，逐級(jí)變換。在灌漿完成后，需要進(jìn)行相應(yīng)的封孔工作。這里采用的是全孔灌漿封孔法，即零導(dǎo)管，將孔內(nèi)的漿液水灰比轉(zhuǎn)換為0.5∶1，之后使用專(zhuān)用的灌漿塞，堵住孔口，再進(jìn)行純壓力灌漿封孔，封孔采用最大灌漿壓力，時(shí)間約為1h。

2.3 質(zhì)量檢測(cè)

在施工完成后，需要對(duì)帷幕灌漿的質(zhì)量進(jìn)行全面檢測(cè)。首先，要對(duì)灌漿孔進(jìn)行檢查，檢查的數(shù)量不能少于孔總數(shù)的10%，而且必須確保檢查的全面性，每一個(gè)單元要設(shè)置一個(gè)以上的檢查孔。其次，要采用單點(diǎn)法對(duì)待檢孔進(jìn)行壓水試驗(yàn)，每段的透水率合格標(biāo)準(zhǔn)為q≤5Lu。然后，應(yīng)該由設(shè)計(jì)單位、施工單位和監(jiān)理單位共同對(duì)待檢孔的位置進(jìn)行確定，確保其處于帷幕灌漿的中心線上。然后，利用地質(zhì)鉆機(jī)對(duì)鉆孔繼續(xù)檢查取芯率為灌漿總孔數(shù)的2%，保證混凝土和基巖的相接處結(jié)合良好。檢查完畢后，需要按照施工要求對(duì)其進(jìn)行重新灌漿和封孔。

3 結(jié)語(yǔ)

總而言之，帷幕灌漿施工技術(shù)在水電大壩加固工程中的應(yīng)用，可以對(duì)大壩的滲漏問(wèn)題和裂縫等進(jìn)行有效處理，確保大壩運(yùn)行的安全和穩(wěn)定，應(yīng)該引起相關(guān)技術(shù)人員的重視。

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