水利工程中浆砌石坝灌浆治漏加固技术研究

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  摘要:在基本水利工程当中,对于坝体的加固是常见的水利工程维护现象,这是基于水利工程在投入使用后,由于坝体受到逐年累月流水侵蚀所导致的坝体渗漏这一现象所采取的必然措施。本文以此为出发点,结合洋县卡房水利枢纽的建设和坝体加固技术,对水利工程中浆砌石坝灌浆治漏加固技术进行深入分析。
  关键词:水利工程;浆砌石坝;加固技术;灌浆
  引言:
  加固技术不仅是对于水利工程的基本维护和安全处理,更是对于水利工程的灌溉效率、沿途安全以及人们生活生产用水有效率的提高。因此对于水利工程而言,技术方法的采用和相关技术的提升是始终围绕促进水利工程发展,配合水利施工要求的重要举措。
  一、浆砌石坝出现侵蚀和渗漏现象的危害探究
  造成浆砌石坝出现危害的原因有很多,其中一个就是逐年累月的侵蚀,如果出现渗漏或侵蚀现象未能及时修复或加固,带来的危害是十分巨大的,而对于不同的现象需要采取不同的手段来完善加固,因此,在对浆砌石坝加固技术分析之前,先要对其危害因素进行深入剖析。
  (一)浆砌石坝出现渗漏的危害分析
  一般情况下,经过水流逐年累月的冲刷和侵蚀,坝体本身就需要进行定期的维护和加固,但是如果发现渗漏现象,就说明坝体之间存在裂缝,裂缝一般出现在坝基和坝头连接处,如果对于裂缝发现得不够及时,渗漏问题就会不断加重,一旦积累到某种程度,可能会直接造成石坝的坍塌,进而致使处于下游的居民及他们的财产安全受到威胁[1]。实际上,当坝体出现裂缝时,除了是对于坝体受到冲击产生了正常的耗损现象的外在体现,更重要的是对于坝体结构的一种考验,渗漏的具体情况直接反映了坝体结构是否稳固和需要采用的加固技术手段,总的来说,坝体渗漏是不可避免的,如何加固,何时以及采用何种技术实现加固,来保证水坝的安全是关键。
  (二)成因分析
  除了由于水体的长期侵蚀和冲刷外,造成石坝出现渗漏的因素还有很多,较为常见的有以下几种因素,首先是自身结构的发生了一定程度的变化,很多浆砌石坝由于应用年限较长,且基于当时修缮技术的限制,坝体结构逐渐发生改变,在逐年累月的流水冲刷下,加剧了这一问题。其次是对于防护措施的建设不到位。很多浆砌石坝实际上在初期建设过程中,并没有考虑或较少考虑后期的安全防护,因此坝体在建成初期不具備防渗墙,因此出现渗漏现象。再次是基于本身施工的问题,很多坝基在施工过程中都存在问题,如在建设过程中产生的施工垃圾没有得到有效的处理,这些垃圾会对于坝体产生影响,导致裂缝出现,或者在施工工程中,由于计算失误,导致的连接不合理等情况。都会导致石坝最终出现渗漏现象。
  二、加固技术的具体分析
  以洋县卡房水利枢纽为例,洋县卡房水利枢纽主体工程分为护坦、坝基开挖、大坝砌筑及帷幕灌浆排水(A)、(B)五个部分。由细石砼砌石重力拱坝水库和坝后引水式水电站组成,是以灌溉为主,结合发电、养殖、解决人畜饮水等综合利用的中型水利工程[2]。由于其坝体采用的是帷幕灌浆式的,因此无论是承受能力还是其他的渗漏情况处理都比较有效,除此之外,在对于上游进行加固时,考虑到上游承受的冲击力大,因此需要的抵抗力也比较大,故而坝体本身在进行加固时要要综合考虑,采用固结灌浆的技术加固。坝体加固是一个长期的工作,需要定期定时地对于坝体进行监察,出现裂纹及时上报,得到批准方案后进行填补,来最大限度地保证坝体能够长期处于安全状态,进而保证处于下游人们的生命财产安全问题。
  三、实际加固技术的具体要求及操作
  在对于坝体进行加固技术工作开展时还需要结合裂缝的实际情况,进行具体的相关工作流程操作,而具体工作要求及操作方法主要分为三个部分,首先是基于施工前的相关勘探实验工作,其次是对于坝体施工的具体工艺要求,最后是基于施工结果的质量监测[3]。
  (一)施工前的准备工作
  施工前要对于坝体进行一系列的勘探和实验工作,来确保后续施工工艺及施
  工技术的选择。勘察工作主要是针对坝体和坝基开展的,除了对于渗漏的严重程度进行基本勘察外,还需要对于施工中坝体能够承受施工强度及行管的安全问题进行勘察,除此之外,勘察工作还需要对于坝体材料、施工位置做出明显标记,以确保后续施工的有序进行。
  在勘察结束后,还需要采取一系列的实验来完成对于石坝整体的基本监测,首先是基于压力监测的压力抬动实验,其次是基于坝体加固前期必备的水压力实验,最后是基于加固技术工作开展准备要求的基本项目实验:砌墙次序、组砌形式、上下游灌浆布孔位置的具体分布等。
  (二)施工工艺
  在基本的准备工作和实验结束后,经过数据分析,确认可以开始相关的加固工作后,就进入了加固施工阶段,加固施工需要对于施工工艺进行严格把关,来确保施工质量。
  首先是施工准备工作,诸如水泥、砂浆、块石等,根据实际的施工工艺需求,准备的内容也有不同要求,以水泥为例,水泥需要有基本的合格证和质量验收单,并进行品种强度的测试,以确保其性能符合加固技术要求。在完成材料准备后,就可以正式进入施工状态。
  施工状态中需要注意的一点是加固施工需要在坝体无水的环境下进行,也就是说需要进行一定量的排水,至少保证裂缝位置或施工位置处于水面之上。而坝体加固施工本身对于环境的湿润程度也有相应的要求,因此要根据实际情况,对于水坝的水体进行良好调整来辅助加固施工工作的开展。
  在施工过程中,需要注意的施工工艺有以下几点,首先是测量放线问题,测量放线主要针对的是石坝的四大角轴线尺寸,目的是确定定位桩的位置,其次是土方开挖程序,应当是自上而下的,且始终关注土质状况,确保工序有序进行,且保证施工中对于高度把握有基本预留内容。在进行砌体施工时,需要注意的方面比较多,首先是浆砌石块的放置位置,其次石块的基本搭配,最后是对于石块空隙的填补。这三个方面的不正常施工都有可能造成缝隙出现,甚至会出现错位、劈裂的现象,因此除了格外注意施工工艺外,还需要在施工过程中,定期进行洒水保湿,来保证其清洁度[4]。在完成施工后,就需要进行施工养护,也就是后期的砌体养护工作,砌体养护主要是湿度养护,做到定时定量的洒水且保证其不在规定时间范围内产生震动影响结构。需要注意的是,如果施工步骤是在冬天开展,那么后续的养护工作就要以麻袋养护为主,即用麻袋进行覆盖。
  (三)质量监测
  质量监测也是非常重要的一个环节,如在前期施工前需要进行相关实验一样,施工结束后对于质量也要做出相应的质量监测工作,监测结果分为合格和优良两种,不同的施工内容有不同的检测标准,如对于砂浆而言,检测砂浆的深入度,如果大于70%属于合格,大于检测的90%则属于优良等。施工质量是对于施工工艺的最后一道把关关卡,需要严格对待。
  四、结束语
  浆砌石坝防渗加固施工技术实际上就是在发现石坝出现渗漏情况后积极采取补漏措施的技术手段使用,为了充分保证施工质量,无论是基本的原料质量验收,还是具体到实际施工中的施工工艺,都需要严格把关,石坝的裂缝修护是对于水坝建设和下游人民生命财产安全的重要保障,因此无论是任何施工关节,都不能掉以轻心,并严格按照相关要求开展施工流程,最终为水坝加固建设给予有效修护,并带来良好的社会效益和经济效益。
  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):123-124.
  [2]韩凤梅.浆砌石坝体治漏加固技术问题研究[J].科技致富向导,2011(3):365-365.
  [3]吾克尔·吾买尔.浆砌石坝灌浆治漏加固技术在新疆水利工程施工中的技术应用[J].科协论坛(下半月),2008(10):23-24.
  [4]田百民.浆砌石坝体渗漏原因及解决方法[J].科技致富向导,2011(2):310-311.
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