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【摘 要】水库工程一般是国家出资修建的关系到国际民生的重点建设工程。由于工程的特殊性,水利工程的防渗漏问题一直是全社会普遍关注的技术问题,对我国当前水库工程中防渗漏处理进行初步的总结和探讨,希望能够对改善水库工程渗漏问题有所帮助。
【关键词】水库工程；防渗漏；塑性混凝土防渗墙技术；化学补强技术
水库的渗漏问题关系到水库工程本身的质量,是我们在从事水利工程施工、管理和维护过程中需要特别关注的问题。水库渗漏如果没有得到及时的处理与修缮,一方面将会对水库本身的质量产生危害,从而缩短水库工程的使用寿命;另一方面也将威胁到水库附件居民的生产、生活,进而将“惠民”的水库工程变成了“害民”的烫手山芋。本文在此对我国水库工程中的防渗漏进行了探讨,希望能够对改进我国水库工程的建筑和维护有所帮助。水库的渗漏原因繁多,处理渗漏的技术也比较复杂,概括的来说,当前国内主要使用以下几种手段来处理渗漏问题。
1.垂直防渗技术
垂直防渗常适用于地基透水层较薄或隔水层较浅的情况,以做成封闭式防渗帷幕来根治坝基渗透破坏的险情,可以比较彻底地解决坝基和坝身渗漏问题。
1.1塑性混凝土防渗墙技术
防渗墙的机理是:使用专用机具(乌卡斯钻机),在已建的坝体或覆盖层透水地基中建造槽型孔,以泥浆固壁,并利用高压泵将泥浆压入孔底,携带岩渣,再从孔底回流到地面,然后采用直升导管,向槽孔内浇筑混凝土,形成连续的混凝土墙,起到防渗目的。塑性混凝土是用黏土和膨润土取代普通混凝土中的大部分水泥形成的一种柔性工程材料。普通混凝土相比,塑性混凝土弹性模量低、极限应变大、能适应较大变形、抗渗性能好的特点。塑性混凝土防渗墙的一般施工步骤是:
(1)修建施工平台及导向槽。
(2)划分槽段。槽段的长度宜尽量加长,以减少槽段间接头数量,提高墙体的整体性。但受墙基地质条件限制及成槽深度等因素影响,槽段又不宜过长。根据工程特点,采用冲击钻与液压抓斗相结合的“两钻三抓”成槽方式,即用冲击式钻机钻槽孔两端的接头孔,槽段中间部分用“三抓”完成。
(3)混凝土浇筑。采用直升导法浇筑水下混凝土由混凝土输送泵往储料斗送料。
(4)泥浆固壁。塑性混凝土防渗墙施工过程中,固壁泥浆直接影响工程的施工进程和槽壁的稳定,并能起到冷却钻头、润滑钻具、悬浮岩屑以及防止坍孔的作用。
(5)清孔换浆。抓斗在抓孔过程中,会有部分细砂或其他岩渣悬混在泥浆中,然后逐渐沉淀到底孔,抓斗在挖掘槽孔底部时也会遗留少部分细砂和岩渣,这些淤积物都必须在混凝土浇筑前清理干净 否则,会给墙体质量带来危害。
(6)墙体塑性混凝土浇筑。塑性混凝土的浇筑采用泥浆下直升导管法,导管采用直径为250mm的钢制导管,丝扣连接,导管安装用16t吊车或冲击钻辅助下设。
(7)槽段连接。墙段连接采用接头管法,即在一期槽孔浇筑前在槽孔两端下设钢管,待混凝土初凝后,按一定的速度将其拔起,形成混凝土接头孔。
1.2高压喷射灌浆防渗技术
高压喷射灌浆防渗技术的机理是:按设计布孔,利用钻机钻孔,将喷射管置于孔内(内含水管、水泥管和风管),由喷射出高压射流冲切破坏土体,同时随喷射流导入水泥浆液与被冲切土体搅拌,喷嘴上提,浆液凝固,在地基中按设计的方向、深度、厚度及结构形式与地基结合成紧密的凝结体,起到防渗作用。
2.水平防渗技术
水平铺盖分利用天然黏土和人工填筑黏土两种,可以就地取材、造价低、施工工作面大、工期短、简单易行,不需要特殊的施工设备和器材。按设计要求施工,可以满足渗透稳定,但渗透量较大,坝基下游仍有一定的坡降。因此在采用水平铺盖防渗时,必须结合下游排水减压设施。
3.使用化学补强技术处理水库渗漏
化学补强是在不改变原工程结构的前提下,利用原混凝土结构强度,对其薄弱环节产生的裂缝和破损部分,采用化学物质环氧材料进行局部修补的一种方法目的是恢复建筑物的整体性,保持混凝土的强度、耐久性和抗渗性。环氧材料具有较高的粘结强度,并具有一定的弹性能与新老混凝土很好地结合,是目前较理想的防渗堵漏新型材料,其组成成分主要有:
(1)主剂环氧树脂是有环氧基团的高分子聚合物,其结构是线型的,本身不会固化,但流动态随温度高低而发生变化加固化剂后,具有良好的粘结性。
(2)固化剂。
(3)增韧剂。
(4)稀释剂。
(5)填料等。
具体步骤:首先清除混凝土表面污渍,先沿裂缝沟槽,把漏水处用水玻璃掺水泥止住水,然后用环氧砂浆修补,接着填筑环氧砂浆,待填满后用木板压紧压平。
水库是水利产业的重要组成部分。水库是民心工程,改革开放以来,尤其是近年来随着经济的快速发展,国家对水库的各项投资逐渐加大,水库工程的数量、规模及建设质量都有了巨大的进步。但对水库的防渗漏问题我们仍然不能掉以轻心,必须在思想和行动上动作起来,切实提高水库的质量。
【参考文献】
［１］金丽华，周岚辉．关于水库风险问题分析,载，中国集体经济(下半月)．2007，（6）．
［２］王振方，周春海，周淑杰．化学补强技术在水库工程维修中的应用,载，水利科技与经济．2006，（7）．
［3］李晓丽，荆亮．水库土石坝渗漏控制措施分析,载科技咨询导报．2007，（21）．
［4］汪炳生．塑性混凝土防渗墙技术在大同水库施工中的应用,载沿海企业与科技．2007，（7）．
［5］赵万宏，梁志刚，王永波．模糊集合理论在水库建设规模优化设计中的应用,载水利科技与经济．2007，（5）．
【关键词】水库工程；防渗漏；塑性混凝土防渗墙技术；化学补强技术
水库的渗漏问题关系到水库工程本身的质量,是我们在从事水利工程施工、管理和维护过程中需要特别关注的问题。水库渗漏如果没有得到及时的处理与修缮,一方面将会对水库本身的质量产生危害,从而缩短水库工程的使用寿命;另一方面也将威胁到水库附件居民的生产、生活,进而将“惠民”的水库工程变成了“害民”的烫手山芋。本文在此对我国水库工程中的防渗漏进行了探讨,希望能够对改进我国水库工程的建筑和维护有所帮助。水库的渗漏原因繁多,处理渗漏的技术也比较复杂,概括的来说,当前国内主要使用以下几种手段来处理渗漏问题。
1.垂直防渗技术
垂直防渗常适用于地基透水层较薄或隔水层较浅的情况,以做成封闭式防渗帷幕来根治坝基渗透破坏的险情,可以比较彻底地解决坝基和坝身渗漏问题。
1.1塑性混凝土防渗墙技术
防渗墙的机理是:使用专用机具(乌卡斯钻机),在已建的坝体或覆盖层透水地基中建造槽型孔,以泥浆固壁,并利用高压泵将泥浆压入孔底,携带岩渣,再从孔底回流到地面,然后采用直升导管,向槽孔内浇筑混凝土,形成连续的混凝土墙,起到防渗目的。塑性混凝土是用黏土和膨润土取代普通混凝土中的大部分水泥形成的一种柔性工程材料。普通混凝土相比,塑性混凝土弹性模量低、极限应变大、能适应较大变形、抗渗性能好的特点。塑性混凝土防渗墙的一般施工步骤是:
(1)修建施工平台及导向槽。
(2)划分槽段。槽段的长度宜尽量加长,以减少槽段间接头数量,提高墙体的整体性。但受墙基地质条件限制及成槽深度等因素影响,槽段又不宜过长。根据工程特点,采用冲击钻与液压抓斗相结合的“两钻三抓”成槽方式,即用冲击式钻机钻槽孔两端的接头孔,槽段中间部分用“三抓”完成。
(3)混凝土浇筑。采用直升导法浇筑水下混凝土由混凝土输送泵往储料斗送料。
(4)泥浆固壁。塑性混凝土防渗墙施工过程中,固壁泥浆直接影响工程的施工进程和槽壁的稳定,并能起到冷却钻头、润滑钻具、悬浮岩屑以及防止坍孔的作用。
(5)清孔换浆。抓斗在抓孔过程中,会有部分细砂或其他岩渣悬混在泥浆中,然后逐渐沉淀到底孔,抓斗在挖掘槽孔底部时也会遗留少部分细砂和岩渣,这些淤积物都必须在混凝土浇筑前清理干净 否则,会给墙体质量带来危害。
(6)墙体塑性混凝土浇筑。塑性混凝土的浇筑采用泥浆下直升导管法,导管采用直径为250mm的钢制导管,丝扣连接,导管安装用16t吊车或冲击钻辅助下设。
(7)槽段连接。墙段连接采用接头管法,即在一期槽孔浇筑前在槽孔两端下设钢管,待混凝土初凝后,按一定的速度将其拔起,形成混凝土接头孔。
1.2高压喷射灌浆防渗技术
高压喷射灌浆防渗技术的机理是:按设计布孔,利用钻机钻孔,将喷射管置于孔内(内含水管、水泥管和风管),由喷射出高压射流冲切破坏土体,同时随喷射流导入水泥浆液与被冲切土体搅拌,喷嘴上提,浆液凝固,在地基中按设计的方向、深度、厚度及结构形式与地基结合成紧密的凝结体,起到防渗作用。
2.水平防渗技术
水平铺盖分利用天然黏土和人工填筑黏土两种,可以就地取材、造价低、施工工作面大、工期短、简单易行,不需要特殊的施工设备和器材。按设计要求施工,可以满足渗透稳定,但渗透量较大,坝基下游仍有一定的坡降。因此在采用水平铺盖防渗时,必须结合下游排水减压设施。
3.使用化学补强技术处理水库渗漏
化学补强是在不改变原工程结构的前提下,利用原混凝土结构强度,对其薄弱环节产生的裂缝和破损部分,采用化学物质环氧材料进行局部修补的一种方法目的是恢复建筑物的整体性,保持混凝土的强度、耐久性和抗渗性。环氧材料具有较高的粘结强度,并具有一定的弹性能与新老混凝土很好地结合,是目前较理想的防渗堵漏新型材料,其组成成分主要有:
(1)主剂环氧树脂是有环氧基团的高分子聚合物,其结构是线型的,本身不会固化,但流动态随温度高低而发生变化加固化剂后,具有良好的粘结性。
(2)固化剂。
(3)增韧剂。
(4)稀释剂。
(5)填料等。
具体步骤:首先清除混凝土表面污渍,先沿裂缝沟槽,把漏水处用水玻璃掺水泥止住水,然后用环氧砂浆修补,接着填筑环氧砂浆,待填满后用木板压紧压平。
水库是水利产业的重要组成部分。水库是民心工程,改革开放以来,尤其是近年来随着经济的快速发展,国家对水库的各项投资逐渐加大,水库工程的数量、规模及建设质量都有了巨大的进步。但对水库的防渗漏问题我们仍然不能掉以轻心,必须在思想和行动上动作起来,切实提高水库的质量。
【参考文献】
［１］金丽华，周岚辉．关于水库风险问题分析,载，中国集体经济(下半月)．2007，（6）．
［２］王振方，周春海，周淑杰．化学补强技术在水库工程维修中的应用,载，水利科技与经济．2006，（7）．
［3］李晓丽，荆亮．水库土石坝渗漏控制措施分析,载科技咨询导报．2007，（21）．
［4］汪炳生．塑性混凝土防渗墙技术在大同水库施工中的应用,载沿海企业与科技．2007，（7）．
［5］赵万宏，梁志刚，王永波．模糊集合理论在水库建设规模优化设计中的应用,载水利科技与经济．2007，（5）．