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1、大坝涵管位置防渗处理与帷幕灌浆施工,水利工程论文江西赣州大坝的 3#坝坝下涵管进口段位于残坡积土层中，需进行水平灌浆处理，坝下涵管与防渗墙相穿插部位采用高压冲洗混凝土置换，另在防渗墙建成后，对桩号 0 + 152. 00 0 + 162. 00 沿坝轴线布孔进行帷幕灌浆。涵管加固完成后，重修反滤体。 2 施工总体方案 本工程分两条主要施工线路: 1) 第一条施工线路为 1#坝坡修复、2#大坝防渗墙施工、2#坝帷幕灌浆、2#坝顶填筑、2#坝坡修复、2#坝防浪墙及坝顶道路及附属构造。 2) 第二条施工线路为 3#坝防渗墙施工、3#坝坝下涵管加固、3#坝帷幕灌浆、3#坝坝顶填筑、3#坝坡修复、3#坝
2、防浪墙、3#坝顶道路及附属构造、4#坝防渗墙施工、4#坝帷幕灌浆、4#坝顶填筑、4#坝坡修复、4#坝防浪墙、4#坝顶道路及附属构造、5#坝坡修复、工程收尾。3#坝下涵管承当防水任务的同时承当发电任务，所发电量进入大电网输送，每年发电量300 万 kW h以上，有较客观的经济效益，因而应尽量保存水库的发电功能。3#坝下涵管与防渗墙相穿插部位位于墙风化岩中，为保卫涵管，在涵管两侧槽段6 m内防渗墙造孔时，钻孔可布置在距离涵管外壁1. 0 m位置，涵管以上1. 8 m的安全保卫距离。当涵管两侧和管顶防渗墙槽体开挖完成后，利用高压设备中的水、气将浆砌石缝隙中的渣泥及涵管两侧和基础下面强风化带泥沙冲散，
3、接着再经过防渗墙槽段内泥浆排渣，待清渣完成后该部分同混凝土防渗墙灌注，最后进行防渗墙底部帷幕灌浆处理。同时，为提高涵管与坝体接触带防渗性，需在涵管周围上、下范围内加设帷幕灌浆处理措施，以提高该范围的防渗性。 3 涵管位置防渗处理 水库侧涵管进口段位于残坡积土中，需进行水平灌浆处理，沿浆砌石方涵外边缘0. 2 m布置环向水平灌浆孔，孔距1. 5 m，孔深10 m。坝下涵管与防渗墙相穿插部位采用高压冲洗混凝土置换，另在防渗墙建成后，对桩号 0 + 152. 00 0 + 162. 00 沿坝轴线布孔进行帷幕灌浆处理。设 3 排孔，一排位于混凝土防渗墙上游1 m，灌浆孔距1. 5 m，灌浆深度在高程
4、304 296 m。一排位于混凝土防渗墙下游1 m，灌浆孔距1. 5 m，灌浆深度在高程 302 297 m。另一排位于防渗墙中部，预留灌浆孔，孔深适当进入方涵砌体，以砌体为中心，孔距离砌体 1. 0 m，灌浆时应十分注意保卫涵管。 3. 1 涵管出口恢复 坝下涵管出口位于坝下游排水棱体内，涵管加固将原涵管部分及返虑体拆除，重修返虑体，将涵管包围起来，以起到防止大坝土体被渗流带出的作用。 3. 1. 1 土石方开挖 涵管加固需挖除原有堆石棱体及周围土方，由于土石方量较小，且施工位置位在于涵管出口端，为不毁坏涵管及坝体，将采用 1 台 PC60 ZX55 小型反铲式挖土机配合 2 台 10t 运
5、泥车进行施工。 施工工艺流程见图 1: 3. 1. 2 场地清理 场地清理主要是开挖范围内杂物去除，开拓运输便道。 3. 1. 3 土方开挖方式方法 本工程的土方开挖主要采用小型挖掘机开挖，开挖边坡知足边坡稳定要求。对涵管边线等小断面不能进行机械开挖的部位，则采用人工开挖。开挖前，先由测量工程师放出开挖边线、开挖控制桩，由监理工程师检查合格后进行开挖。 由于本工程项目施工作业面小，采用 1 台反铲挖掘机进行开挖，可利用土石方由自卸汽车运输至现场临时堆料场，不可利用废渣或多余土方由自卸汽车运输至弃渣场。开挖方式方法自上而下分二层开挖，第一次挖深至块石顶面; 第二次开挖至涵管周围20 cm，由人工
6、开挖，以免毁坏涵管。开挖经过中，应多注意开挖边线、深度，防止超挖毁坏坝体及管身。 3. 1. 4 临时边坡的稳定性 涵管出口段开挖完成后，在堆石棱体施工前，为防止坝体边坡遭受雨水冲刷，边坡设彩条布覆盖，上边缘埋入坝体30 cm。 3. 1. 5 堆石棱体恢复 堆石棱体按原样恢复，棱体恢复前在涵管周围设置返虑层，将涵管包围起来，详细做法由设计、监理现场确定。棱体宜选用不风化新鲜块石，棱体堆砌完成后应平整、牢固。 3. 1. 6 土方回填 堆石棱体完成后即开场浆砌石明渠两边土方回填，回填土料选用按设计要求选用黏性土，用37灰土分层回填夯实。土方回填前做好土方夯实试验，确定打夯机打夯次数、每层铺筑的
7、厚度以及最佳含水量。 3. 2 注意事项 坝下涵管承当排水、发电的任务，且位于大坝坝体底部，位置重要，施工不当容易损坏坝体，造成坝体渗漏毁坏，因而施工时应十分注意下面 3 个方面: 1) 防渗墙造孔时孔位需准确，预留一定的安全距离，详细为涵管左右侧各留1 m的安全距离，顶部留1. 5 m的安全距离，用高压设备中的水、气排渣，造孔时应随时留意孔位和孔深。 2) 涵管部位防渗墙混凝土连同坝体防渗混凝土一起浇筑。开场浇筑时，同时拉开( 两组) 储料斗活门，混凝土料连续进入漏斗并冲开漏斗活板，顺导管冲入孔底。全部储料进入槽孔后，连续进行混凝土浇筑作业，混凝土上升速度 2m/h。 3) 挖除原堆石棱体时
8、速度应慢、准，尽量避免超挖而毁坏坝体。 4 帷幕灌浆施工 本工程中的 2# 4#坝坝基防渗采用帷幕灌浆，孔位沿防渗墙中心线布置，孔距1. 5 m，底至5 LU线下面5 m，灌浆材料采用普通硅酸盐水泥浆，灌浆孔按 3 个次序施工，防渗设计标准为灌浆后基岩透水率 5 LU。 4. 1 施工条件 1) 在刚完成灌浆或正在灌浆部位的30 m 范围内，不得进行坝基岩石破碎或爆破作业。 2) 帷幕灌浆开场前，应根据设计指定的部位进行灌浆试验，应编制灌浆试验大纲并报送监理人，然后按监理人批准的方案进行施行。 4. 2 浆料选择和供给 选用 425#普通硅酸盐水泥浆，浆液的浓度应由衡稀到浓，逐级改变。浆液的水
9、灰比( 重量比) 采用5 1、3 1、2 1、1 1、0. 8 1、0. 6 1 ( 或0. 5 1) 等 6 个比级，开灌水灰比51。 根据现场条件和灌浆施工进度，在各坝的灌浆轴线下游侧中间位置布置一个集中制浆站，拌制水泥浆液供灌浆施工。制浆站内各设 ZJ 400 型高速搅拌机 1 台，J 900 型储浆搅拌机 1 台，YSB 250/120 型调速注浆泵 2 台套。 4. 3 施工重点 4. 3. 1 先导孔 目的是在施工时，检查设计帷幕底板线高程。在先灌排的第 1 次序孔中用 1/3 的孔做先导孔，先导孔间距12 m 其他孔深5 m，分段做压水试验，压力3 MPa。 4. 3. 2 钻孔
10、 必须按分序加密的原则进行，先钻序、后钻孔施工。当序孔灌浆浓度均到达10 m时，序孔的钻灌工作才能开场。 4. 3. 3 钻孔冲洗 为提高灌浆效果，灌浆孔在灌浆前进行严格的孔壁冲洗与裂隙冲洗，孔内沉积厚度 20 cm。 4. 3. 4 制浆要求 水泥应选用颗粒细、稳定性好、胶结性强、结石强度高和耐久性好，标号为425#的水泥，受潮结块、超过保质期的水泥严禁使用。掺合料选取活性材料如减水剂、速凝剂、缓凝剂等有助于加强浆液流动性和扩散性提高灌浆效果。灌浆用水应符合拌制水工混凝土的用水要求。在灌注较大裂隙时，在浆液中可掺入适量的砂( 掺入量 水泥重量的2 倍) ，制成水泥砂浆，其强度等级采用 M20
11、，配合比按水水泥砂 = 0.512。砂的粒径 0. 5 mm，细度模数 2。 4. 3. 5 灌浆 采用 自上而下，分段钻灌，小口径钻进，孔口封闭，不待凝浆液孔内循环的高压灌浆 工艺。射浆钻杆距孔底 50 m。具备以下条件才能进行帷幕灌浆: 帷幕区及附近的溶蚀通道已封堵完毕。变形观测系统已经设置，并能进行观测。灌浆结束标准必须同时知足以下两个条件: 灌浆孔的吸浆量 0. 4 L/min，且持续时间 1 h。到达设计最大灌浆压力的持续时间 1. 5 h。 4. 3. 6 封孔 灌浆结束后，随即将灌浆孔清理干净用水泥砂浆填实。 4. 3. 7 灌浆质量检查 帷幕灌浆质量检查以分析检查孔压水试验成果
12、为主，同时结合钻孔、取芯资料、灌浆记录和测试成果等综合评定。检查孔的数量 灌浆总孔数的10% ，检查孔压水试验在该部位灌浆结束14 d后进行。压水试验合格标准: 设计规定透水率 1 Lu。 5 结 语 本文分析了某大坝工程的施工难点，提出了该工程的施工方案，结合工程施工实践介绍了涵管位置防渗处理和帷幕施工技术，为同行提供了参考。 以下为参考文献: 1林峰，周彩贵，高雄杰. 八一水库大坝防渗处理J. 岩石力学与工程学报，2003( S2) : 118 119. 2叶成林 . 高埔水库大坝除险加固设计J. 广东水利水电，2006( 04) : 31 33. 3陈国涛. 对西平水库大坝除险加固设计的讨论J. 广东科技，2007( 03) : 11 15. 4王德生，梁忱祥，刘元刚，等 . 朱隈水库主坝防渗加固施工J. 东北水利水电，2005，23( 02) : 15 16. 5刘国友. 浅析水利工程堤坝防渗加固施工技术J. 科技创新与应用，2020( 24) : 188. 6王春生，刘欣锋 . 水库土坝防渗加固处理J. 河南水利与南水北调，2018( 12) : 48 49. 7梁兴辉. 浅析水利工程堤坝防渗加固技术J. 科技创新与应用，2020( 30) : 202.