论文部分内容阅读
摘 要:在目前的水利发展运用当中,斜孔帷幕灌浆的使用越来越多,尤其是在病险水库的处理时,这一方面的运用更是显得尤为重要。以山东省临沂市兰山区的施庄水库为例,这个水库出现问题时两次都是采用的斜孔帷幕灌浆的方法,对于水库的治理起到了十分显著的效果,同时通过治理也为这一水利施工方法积攒了更多的经验。
关键词:斜孔帷幕;灌浆;水库;防渗处理
我们以山东省临沂市兰山区的施庄水库为例来论述斜孔帷幕灌浆。
1 施庄水库目前存在的问题
在1975年以及1977年前后,相关施工人员曾经对施庄水库进行了两次的左坝肩的防渗处理,在这两次处理之中,前一次是采用的斜孔帷幕灌浆处理方法,处理后最大渗漏量由0.4 m3/s下降到0.18 m3/s,渗漏量减少了55%,而在后一次的渗透处理中,采用了固结灌浆处理的方式,渗漏量由处理前占来水量52.2%下降到了25.61%,下降50.94%,从此之后,施庄水库的渗漏更多的集中在了右坝肩上。施庄水库在1977年~1985年连续9年渗漏观测资料分析,水库绕坝渗漏情况并不理想,渗漏量约为同期来水量的9.38%左右,最大达到25.61%,年平均渗水量为70.57万m3,年渗漏量占入库水量的比例为19.16%。
通过一些官方的分析以及数据表明,施庄水库的坝体之所以会产生绕渗的现象主要有两个方面的原因。首先,地质结构的原因。该水库的右坝肩处主要是以两组张性结构面来对岩体起到一定控制作用,在顺势河流的方向上,节理的裂隙相当发育,密度为4~6条/m,最多处为8条/m,倾角达到75°~85°,实测最大渗漏量为0.12 m3/s,坝基实测最大渗漏量为0.06 m3/s,总计最大渗漏量为0.18 m3/s,岩石吸水率平均为0.01%~1.0%。其次,人为因素的原因。由于人为的因素造成岩体的破碎现象十分严重,在深度仅仅有1.0~1.5 m的情况下,右坝肩的爆裂造成了破碎带分布逐渐延伸,并最终造成水库渗漏。
2 该水库左坝肩以及右坝肩的防渗设计
起初施工设计人员在对该水库进行防渗施工时采用了垂直防渗的帷幕灌浆方案,却并不能够使得绕渗现象得到解决。在坝肩与混凝土防渗面板侧面间约2 206.71 m的地带依然存在渗透问题,因此对位水库的效果并不明显。后来使用的帷幕灌浆对于本水利工程的右坝肩防渗起到了显著地效果。这次的设计是在原有的右坝肩处形成帷幕,将起初的坝顶右坝肩的40 m平洞改成斜孔,在左右坝坡的3个部位,共布置钻灌孔28个,钻灌总进尺765 m。
3 施庄水利左坝肩下部的防渗帷幕设计
第二次对该水库的设计中布置了7个孔,呈现出辐射状态,并设立在上游坝面与坝肩岩体交接2 507 m高程处,坝坡与垂直面之间的夹角为35°32″,总进尺200.9 m,孔间夹角为5°04″,孔深18.2~50 m,孔深按穿过断层后5 m控制。在右坝肩的防渗帷幕设计当中,水库淤积高程在2 507 m,故下部帷幕布置与左坝肩布置相同,即在上游坝面右周边缝2 507 m高程处,呈辐射状布置7个孔(8号孔~14号孔),孔深175~572 m、总进尺1940 m,前坝坡与垂直面总的夹角为35°32″,孔间夹角为5°04″,孔深按穿过断层深入弱透水层后50 m控制。在高程2 507~2 525 m间,布置10个孔(17号孔~26号孔),孔距2 m,高程2 507 m以上分两个区间布置钻灌孔,孔深为穿过相对不透水层后4 m控制,孔深23~28 m,总进尺258 m,钻孔与水平夹角为20°,同时向下游倾斜5°。在高程2 525~2 537 m间,布置4个孔(26号孔~30号孔),孔距3 m布置,孔深均为28 m,总进尺112 m。钻孔与水平夹角为20°,孔深为穿过相对不透水层后4 m控制,同时向下游倾斜5°。
4 防渗的设计标准
有相关规定表明,施庄水库的坝高为55m,按照它的坝高标准,防渗帷幕体内岩体单位吸水量不大于5 Lu,终孔深度为岩石透水率Lu≤10,检查孔按10%控制检测,伸入弱透水层后5 m终孔。
要做好斜孔帷幕灌浆工作首先要做好斜孔帷幕灌浆的验收工作,一般情况下,它包括施工组织设计、(开工申请、开工令等)、钻孔原始钻探记录、灌浆原始记录表、检查孔压水试验记录、单元工程质量评定表、施工管理工作报告、进场原材料抽检资料、竣工结算书、竣工图纸、以及施工过程中三方的来往资料。而在这过程中,还有很多注意事项,灌浆时必须严格按要求进行分段灌浆。止浆塞应止塞好。灌浆中,必须随时观察有无串浆、冒浆情况,如果串浆,必须将串浆孔止塞封闭,如果地层冒浆,应及时降压,限量灌入,采用浓浆闭浆法施工。固結灌浆宜在有混凝土覆盖的情况下进行。钻孔灌浆必须在相应部位的混凝土达到50%设计强度后,方可开始等等,这些都需要施工人员注意方可。
关键词:斜孔帷幕;灌浆;水库;防渗处理
我们以山东省临沂市兰山区的施庄水库为例来论述斜孔帷幕灌浆。
1 施庄水库目前存在的问题
在1975年以及1977年前后,相关施工人员曾经对施庄水库进行了两次的左坝肩的防渗处理,在这两次处理之中,前一次是采用的斜孔帷幕灌浆处理方法,处理后最大渗漏量由0.4 m3/s下降到0.18 m3/s,渗漏量减少了55%,而在后一次的渗透处理中,采用了固结灌浆处理的方式,渗漏量由处理前占来水量52.2%下降到了25.61%,下降50.94%,从此之后,施庄水库的渗漏更多的集中在了右坝肩上。施庄水库在1977年~1985年连续9年渗漏观测资料分析,水库绕坝渗漏情况并不理想,渗漏量约为同期来水量的9.38%左右,最大达到25.61%,年平均渗水量为70.57万m3,年渗漏量占入库水量的比例为19.16%。
通过一些官方的分析以及数据表明,施庄水库的坝体之所以会产生绕渗的现象主要有两个方面的原因。首先,地质结构的原因。该水库的右坝肩处主要是以两组张性结构面来对岩体起到一定控制作用,在顺势河流的方向上,节理的裂隙相当发育,密度为4~6条/m,最多处为8条/m,倾角达到75°~85°,实测最大渗漏量为0.12 m3/s,坝基实测最大渗漏量为0.06 m3/s,总计最大渗漏量为0.18 m3/s,岩石吸水率平均为0.01%~1.0%。其次,人为因素的原因。由于人为的因素造成岩体的破碎现象十分严重,在深度仅仅有1.0~1.5 m的情况下,右坝肩的爆裂造成了破碎带分布逐渐延伸,并最终造成水库渗漏。
2 该水库左坝肩以及右坝肩的防渗设计
起初施工设计人员在对该水库进行防渗施工时采用了垂直防渗的帷幕灌浆方案,却并不能够使得绕渗现象得到解决。在坝肩与混凝土防渗面板侧面间约2 206.71 m的地带依然存在渗透问题,因此对位水库的效果并不明显。后来使用的帷幕灌浆对于本水利工程的右坝肩防渗起到了显著地效果。这次的设计是在原有的右坝肩处形成帷幕,将起初的坝顶右坝肩的40 m平洞改成斜孔,在左右坝坡的3个部位,共布置钻灌孔28个,钻灌总进尺765 m。
3 施庄水利左坝肩下部的防渗帷幕设计
第二次对该水库的设计中布置了7个孔,呈现出辐射状态,并设立在上游坝面与坝肩岩体交接2 507 m高程处,坝坡与垂直面之间的夹角为35°32″,总进尺200.9 m,孔间夹角为5°04″,孔深18.2~50 m,孔深按穿过断层后5 m控制。在右坝肩的防渗帷幕设计当中,水库淤积高程在2 507 m,故下部帷幕布置与左坝肩布置相同,即在上游坝面右周边缝2 507 m高程处,呈辐射状布置7个孔(8号孔~14号孔),孔深175~572 m、总进尺1940 m,前坝坡与垂直面总的夹角为35°32″,孔间夹角为5°04″,孔深按穿过断层深入弱透水层后50 m控制。在高程2 507~2 525 m间,布置10个孔(17号孔~26号孔),孔距2 m,高程2 507 m以上分两个区间布置钻灌孔,孔深为穿过相对不透水层后4 m控制,孔深23~28 m,总进尺258 m,钻孔与水平夹角为20°,同时向下游倾斜5°。在高程2 525~2 537 m间,布置4个孔(26号孔~30号孔),孔距3 m布置,孔深均为28 m,总进尺112 m。钻孔与水平夹角为20°,孔深为穿过相对不透水层后4 m控制,同时向下游倾斜5°。
4 防渗的设计标准
有相关规定表明,施庄水库的坝高为55m,按照它的坝高标准,防渗帷幕体内岩体单位吸水量不大于5 Lu,终孔深度为岩石透水率Lu≤10,检查孔按10%控制检测,伸入弱透水层后5 m终孔。
要做好斜孔帷幕灌浆工作首先要做好斜孔帷幕灌浆的验收工作,一般情况下,它包括施工组织设计、(开工申请、开工令等)、钻孔原始钻探记录、灌浆原始记录表、检查孔压水试验记录、单元工程质量评定表、施工管理工作报告、进场原材料抽检资料、竣工结算书、竣工图纸、以及施工过程中三方的来往资料。而在这过程中,还有很多注意事项,灌浆时必须严格按要求进行分段灌浆。止浆塞应止塞好。灌浆中,必须随时观察有无串浆、冒浆情况,如果串浆,必须将串浆孔止塞封闭,如果地层冒浆,应及时降压,限量灌入,采用浓浆闭浆法施工。固結灌浆宜在有混凝土覆盖的情况下进行。钻孔灌浆必须在相应部位的混凝土达到50%设计强度后,方可开始等等,这些都需要施工人员注意方可。