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摘要:随着工程技术的不断发展,尤其是近几年来,大量新技术、新材料、新工艺的推广及应用,混凝土防渗墙技术也再日趋完善。而混凝土防渗墙工艺在水库工程及消防使用中也越来越广泛,并且在基础防渗方面起到了重要的作用。本文简要分析下混凝土防渗墙的施工概述,并就混凝土防渗墙的主要施工工艺做以介绍。
关键词:水利水电工程;凝土防渗墙;施工技术
中图分类号:TV文献标识码: A
1、混凝土防渗墙施工技术的概述
水和電作为清洁与可再生能源,使用调度灵活,具有综合开发利用效益。水电资源属于我国的优势资源,随着经济和社会的不断发展,人们对环保要求的日益提高、电力方面的优化调控,以及西部大开发战略的全面实施,水电“西电东送”是我国能源资源分布特点的必然要求,是我国电力产业发展的指针。水利水电工程项目作为一种可再生清洁能源项目,在如今电力资源紧缺,供需矛盾突出以及污染严重的环境下,大力开发水电资源作为电力能源开发的重点。目前小型水利水电工程中的数量也在不断的增加,而且广泛分布于各个地区,坝体的结构形式呈多样化,对发电和防洪减灾起着重大的作用。作者所在的电力企业有许多小水电站建设时间早,当时施工条件差,随着时间推移,工程逐渐老化,许多工程出现不同程度的病害。常见的水利水电工程的筑坝的渗透问题就是其中一种,而渗透破坏对于水利水电工程的破坏性是巨大的,所以,防渗技术在水利水电工程中显得尤为关键。本文针对水利水电工程的坝体、坝基渗漏、渗透破坏等病险的成因分析,根据不同的病因采取不同的技术处理。一般的方法是防渗墙和灌浆。
2.1、水利水电工程坝体出现渗水的成因
(1)大面积渗水:大面渗水一般发生于底板,主要造成原因是基面周围基坑降水应在垫层以下,但实际却没有达到应有水平,导致排水不良。如在下雨天断电或者其它机械出现故障时,基坑水位上涨,淹没垫层,实际情况已经不具备施工条件,但为抢进度,带水施工。其次,在灌注混凝土施工过程中,因为拌合不均、振捣不严实等原因,导致混凝土的孔隙大、强度低,出现大面积渗水现象。
(2)施工造成的裂缝:因为大面积施工,并且人为的将连续作业的混凝土分成多个单元,因此这个裂缝是施工造成的,是防水薄弱环节之一。施工时首先应明确施工缝面浮灰、杂物等是否清理干净。按规定规范施工。其次,如果模板支撑不牢固、不严密,导致跑浆,出现蜂窝麻面,也将引起缝隙渗水。
(3)由变形产生的裂缝:变形缝渗水造成的原因主要在于止水带固定不牢、偏离中心及混凝土振捣不密实而出现较大孔洞或蜂窝麻面。
(4)穿墙管:在某些坝体内部布置有各种管(水、风、电等)与主体工程联结如止水环焊接不密实,在混凝土浇筑过程中,在施工困难处,混凝土振捣不密实,出现空洞或者蜂窝麻面,就往往出现渗水。
2.2适用范围广,但风险性大
在混凝土防渗墙施工中,所产生的噪音与污染对环境的影响非常小,甚至可以忽略不计。因此混凝土防渗墙施工的适用范围非常的大,不管处于哪一种复杂的土质地层都可使用,即使碰到坚硬的花岗岩,或者是软土层以及漂石层等都可以使用其技术。但通常情况中混凝土防渗墙工程都是进行地下作业,所以在其施工过程中必定会存在一定的安全隐患以及质量隐患,而混凝土防渗墙自身施工过程中就含有一定的复杂性,因此施工不但含有一定的难度,而且所具的风险也比较大。在混凝土防渗墙施工设计时,要根据地基的工程地质和水文条件,综合闸坝结构的要求,确定墙轴线位置,选用墙体材料,初步选定墙厚;然后计算渗流及结构应力,确定墙底基岩或相对不透水层的深度及墙体材料物理力学指标,最终明确墙厚、墙体及防渗体连接的细部设计。重要得工程还需要在墙体内埋置监测仪器,随时掌握墙的运行状况。防渗效果通常采用两种方法进行估算:第一:建墙后渗流量减少值与同水头下无墙时渗流量的百分比值;第二:渗流通过防渗墙后的水头损失与全水头的百分比值。效果较好的防渗墙的防渗效率用上述两种方法估算数值分别可达到95%与90%。常用的墙体材料有素混凝土、掺大量粘土的塑性混凝土、粉煤灰混凝土等。
3、水利水电工程混凝土防渗墙施工技术
在水库工程、水电工程及堤坝工程等工程的基础建设中,都会使用到混凝土防渗墙,因为混凝土防渗墙的应用广泛,工程中起到的基础防渗作用大,所以它的施工技术及施工质量就非常的重要。因此,要特别注重混凝土防渗墙的重点施工技术关键部分质量控制。
3.1、多头深层搅拌截渗墙技术:深层搅拌法是针对软弱地基的改良所使用的防渗墙技术,主要是为了解决水利工程建设中地基承载力不够的问题。
水泥浆体泵的高压输浆管推到钻杆泥浆作业,钻入土壤,水泥浆与土充分混合。然后,双电源长深层搅拌桩机移平,然后重复这个过程,逐步形成了防渗墙。厚选择钻和重叠的方案,并根据墙体设计防渗墙的连接。该技术在土壤中的应用主要是粉质粘土,粘土和砂土密度的介质,不适用于砾石层。而针对砂卵石地层,应该运用冲击钻进造槽孔技术。
3.2、冲击钻进造槽孔技术
主要为砂卵石地层,槽施工的第一孔,在侧孔成槽后。在粘土层,一般以钻主,侧孔,槽的主要施工方法,侧孔清洗后墙。
3.3、3.灌浆法的施工工艺
灌浆法,顾名思义就是固结压力之间的组合可以泥浆钻入土壤孔隙中的建筑物,在最终的物理性能的优化效果,渗流控制功能。以下是几种常见的灌浆方法:
(1)土坝坝体劈裂灌浆
劈裂注浆是某土坝灌浆压力,坝体应力分布规律的使用,沿坝轴线劈裂坝体,灌注合适的泥浆,形成垂直的连续防渗墙,以堵塞漏洞,裂缝或切断软弱层,提高堤坝渗流能力,并通过浆相互间的压力,大坝和湿陷性,使内部的应力分布,提高大坝变形稳定性。根据当地的充填裂缝,裂缝,有可能是区域性的,均匀的喷香港群类似的固结灌浆;对施工质量差,甚至出现通过上游和下游的横缝,一般应在劈裂灌浆所做的一切。根据工程实例,土坝坝体采用劈裂灌浆技术来解决土坝坝体的渗漏问题,结果表明,改进后的注浆密实度,渗透系数减小,背水坡消失潮湿渗水,渗流量可以减少7O%。
(2)高压喷射灌浆
高压喷射灌浆的防渗技术,是基于高压水泥浆液射流冲击和破坏地层的结构,使水泥浆和灌浆土壤颗粒混合,和功能的防渗墙像硬结形成。根据地层结构和渗灌要求的不同,可分为一套射流。高压喷射灌浆的优点:设备简单,效率高,材料来源广泛,成本低,交叉渗透效果好。缺点是:高的地质条件,设备较多,在较大的控制是不容易的(大于200mm)颗粒形成背后的泄漏和井喷现象。
4、结语
混凝土防渗漏墙施工使用的工具及技术的不断完善,他已成为水库、大坝防渗漏加固的一项非常重要的举措。不过在混凝土防渗墙施工过程中要注意防渗墙混凝土一般具有适当的强度、较高的抗渗标号、较低的弹性模量,因此,混凝土混合材料具有良好的加工性和坍落度。在泥浆中浇筑混凝土的上升管可以有效地分离泥浆和混凝土。在土石坝浇筑混凝土防渗墙控制孔混凝土面上升速度,以防止开裂。无论墙式类型,连接技术之间的相邻壁或桩施工技术是防渗墙的困难。工程实践证明,接头质量差往往成为坝基隐患。因此,地下连续墙的施工,要严格的质量保证。
关键词:水利水电工程;凝土防渗墙;施工技术
中图分类号:TV文献标识码: A
1、混凝土防渗墙施工技术的概述
水和電作为清洁与可再生能源,使用调度灵活,具有综合开发利用效益。水电资源属于我国的优势资源,随着经济和社会的不断发展,人们对环保要求的日益提高、电力方面的优化调控,以及西部大开发战略的全面实施,水电“西电东送”是我国能源资源分布特点的必然要求,是我国电力产业发展的指针。水利水电工程项目作为一种可再生清洁能源项目,在如今电力资源紧缺,供需矛盾突出以及污染严重的环境下,大力开发水电资源作为电力能源开发的重点。目前小型水利水电工程中的数量也在不断的增加,而且广泛分布于各个地区,坝体的结构形式呈多样化,对发电和防洪减灾起着重大的作用。作者所在的电力企业有许多小水电站建设时间早,当时施工条件差,随着时间推移,工程逐渐老化,许多工程出现不同程度的病害。常见的水利水电工程的筑坝的渗透问题就是其中一种,而渗透破坏对于水利水电工程的破坏性是巨大的,所以,防渗技术在水利水电工程中显得尤为关键。本文针对水利水电工程的坝体、坝基渗漏、渗透破坏等病险的成因分析,根据不同的病因采取不同的技术处理。一般的方法是防渗墙和灌浆。
2.1、水利水电工程坝体出现渗水的成因
(1)大面积渗水:大面渗水一般发生于底板,主要造成原因是基面周围基坑降水应在垫层以下,但实际却没有达到应有水平,导致排水不良。如在下雨天断电或者其它机械出现故障时,基坑水位上涨,淹没垫层,实际情况已经不具备施工条件,但为抢进度,带水施工。其次,在灌注混凝土施工过程中,因为拌合不均、振捣不严实等原因,导致混凝土的孔隙大、强度低,出现大面积渗水现象。
(2)施工造成的裂缝:因为大面积施工,并且人为的将连续作业的混凝土分成多个单元,因此这个裂缝是施工造成的,是防水薄弱环节之一。施工时首先应明确施工缝面浮灰、杂物等是否清理干净。按规定规范施工。其次,如果模板支撑不牢固、不严密,导致跑浆,出现蜂窝麻面,也将引起缝隙渗水。
(3)由变形产生的裂缝:变形缝渗水造成的原因主要在于止水带固定不牢、偏离中心及混凝土振捣不密实而出现较大孔洞或蜂窝麻面。
(4)穿墙管:在某些坝体内部布置有各种管(水、风、电等)与主体工程联结如止水环焊接不密实,在混凝土浇筑过程中,在施工困难处,混凝土振捣不密实,出现空洞或者蜂窝麻面,就往往出现渗水。
2.2适用范围广,但风险性大
在混凝土防渗墙施工中,所产生的噪音与污染对环境的影响非常小,甚至可以忽略不计。因此混凝土防渗墙施工的适用范围非常的大,不管处于哪一种复杂的土质地层都可使用,即使碰到坚硬的花岗岩,或者是软土层以及漂石层等都可以使用其技术。但通常情况中混凝土防渗墙工程都是进行地下作业,所以在其施工过程中必定会存在一定的安全隐患以及质量隐患,而混凝土防渗墙自身施工过程中就含有一定的复杂性,因此施工不但含有一定的难度,而且所具的风险也比较大。在混凝土防渗墙施工设计时,要根据地基的工程地质和水文条件,综合闸坝结构的要求,确定墙轴线位置,选用墙体材料,初步选定墙厚;然后计算渗流及结构应力,确定墙底基岩或相对不透水层的深度及墙体材料物理力学指标,最终明确墙厚、墙体及防渗体连接的细部设计。重要得工程还需要在墙体内埋置监测仪器,随时掌握墙的运行状况。防渗效果通常采用两种方法进行估算:第一:建墙后渗流量减少值与同水头下无墙时渗流量的百分比值;第二:渗流通过防渗墙后的水头损失与全水头的百分比值。效果较好的防渗墙的防渗效率用上述两种方法估算数值分别可达到95%与90%。常用的墙体材料有素混凝土、掺大量粘土的塑性混凝土、粉煤灰混凝土等。
3、水利水电工程混凝土防渗墙施工技术
在水库工程、水电工程及堤坝工程等工程的基础建设中,都会使用到混凝土防渗墙,因为混凝土防渗墙的应用广泛,工程中起到的基础防渗作用大,所以它的施工技术及施工质量就非常的重要。因此,要特别注重混凝土防渗墙的重点施工技术关键部分质量控制。
3.1、多头深层搅拌截渗墙技术:深层搅拌法是针对软弱地基的改良所使用的防渗墙技术,主要是为了解决水利工程建设中地基承载力不够的问题。
水泥浆体泵的高压输浆管推到钻杆泥浆作业,钻入土壤,水泥浆与土充分混合。然后,双电源长深层搅拌桩机移平,然后重复这个过程,逐步形成了防渗墙。厚选择钻和重叠的方案,并根据墙体设计防渗墙的连接。该技术在土壤中的应用主要是粉质粘土,粘土和砂土密度的介质,不适用于砾石层。而针对砂卵石地层,应该运用冲击钻进造槽孔技术。
3.2、冲击钻进造槽孔技术
主要为砂卵石地层,槽施工的第一孔,在侧孔成槽后。在粘土层,一般以钻主,侧孔,槽的主要施工方法,侧孔清洗后墙。
3.3、3.灌浆法的施工工艺
灌浆法,顾名思义就是固结压力之间的组合可以泥浆钻入土壤孔隙中的建筑物,在最终的物理性能的优化效果,渗流控制功能。以下是几种常见的灌浆方法:
(1)土坝坝体劈裂灌浆
劈裂注浆是某土坝灌浆压力,坝体应力分布规律的使用,沿坝轴线劈裂坝体,灌注合适的泥浆,形成垂直的连续防渗墙,以堵塞漏洞,裂缝或切断软弱层,提高堤坝渗流能力,并通过浆相互间的压力,大坝和湿陷性,使内部的应力分布,提高大坝变形稳定性。根据当地的充填裂缝,裂缝,有可能是区域性的,均匀的喷香港群类似的固结灌浆;对施工质量差,甚至出现通过上游和下游的横缝,一般应在劈裂灌浆所做的一切。根据工程实例,土坝坝体采用劈裂灌浆技术来解决土坝坝体的渗漏问题,结果表明,改进后的注浆密实度,渗透系数减小,背水坡消失潮湿渗水,渗流量可以减少7O%。
(2)高压喷射灌浆
高压喷射灌浆的防渗技术,是基于高压水泥浆液射流冲击和破坏地层的结构,使水泥浆和灌浆土壤颗粒混合,和功能的防渗墙像硬结形成。根据地层结构和渗灌要求的不同,可分为一套射流。高压喷射灌浆的优点:设备简单,效率高,材料来源广泛,成本低,交叉渗透效果好。缺点是:高的地质条件,设备较多,在较大的控制是不容易的(大于200mm)颗粒形成背后的泄漏和井喷现象。
4、结语
混凝土防渗漏墙施工使用的工具及技术的不断完善,他已成为水库、大坝防渗漏加固的一项非常重要的举措。不过在混凝土防渗墙施工过程中要注意防渗墙混凝土一般具有适当的强度、较高的抗渗标号、较低的弹性模量,因此,混凝土混合材料具有良好的加工性和坍落度。在泥浆中浇筑混凝土的上升管可以有效地分离泥浆和混凝土。在土石坝浇筑混凝土防渗墙控制孔混凝土面上升速度,以防止开裂。无论墙式类型,连接技术之间的相邻壁或桩施工技术是防渗墙的困难。工程实践证明,接头质量差往往成为坝基隐患。因此,地下连续墙的施工,要严格的质量保证。