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高压旋喷灌浆与帷幕灌浆相结合在水库大坝防渗加固中的施工应用研究

蒋鹏
  
天云媒体号
2024年3期
广西科源工程咨询有限责任公司 广西南宁 530000

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摘要:本项研究深度剖析了高压旋喷灌浆技术与帷幕灌浆技术在水库大坝防渗加固工程中整合应用的具体实践。这一新方法成功地将两者的优点进行了优化结合,打造了一个既牢固又严密的防漏底层,一举攻克了水库大坝长期遭受的渗透问题。文本详细描述了建筑前期筹备环节以及设计方案筛选的关键性,内容包括地质勘探、灌浆孔位布局等细节。

关键词:高压旋喷灌浆;帷幕灌浆;水库大坝;防渗加固

引言:

水库大坝是关键的水利设施,长期存在渗漏隐患,安全性因而受损。本文针对此类问题创新性地提出了一种施工技术,该技术融合了高压旋喷灌浆与帷幕灌浆两种方法,通过汲取两者的长处,实现了对大坝防渗性能的显著增强。施工前的准备工作及设计方案的选择至关重要,而施工后果的检查则是验证加固效果的关键所在。

1.高压旋喷灌浆与帷幕灌浆相结合在水库大坝防渗加固中的施工应用

1.1施工准备与设计方案选择

在水库大坝的防渗加固项目中,通过结合使用高压旋喷灌浆与帷幕灌浆技术,形成了一种有效策略,解决了历史条件下基础处理及坝体填筑质量问题。这项技术将高压旋喷灌浆的高效渗透与帷幕灌浆的大范围防漏特性相结合,形成了一个更加坚固且连贯的防漏层。在项目启动初期,对水坝现有的状态进行周密审查是关键,内容包括但不限于结构的完整性评估、现有渗漏问题的研究,及地质环境的深入剖析。设计小组将根据这些资料,制订一项既能确保工程质量又具成本效益的加固方案。此项目要求周密规划注浆孔的布局、底蕴及决定恰当的注浆物质,以确保工程的精确度和达到最优的防水效果。

1.2主坝高压旋喷灌浆施工

高压旋喷灌浆技术,作为优秀的地基加强方法,主要是利用高压将水泥浆液注入土壤或岩石裂缝。这一技术通过物理和化学的交互作用,可以加强土壤结构或密封岩层缝隙,从而显著增强堤坝的防漏性能。在建筑作业展开前,应首要执行细致的地质调研,并紧密结合工程需求,据此编制出既科学又合理的施工方案。在准备阶段,需要选择合适的灌浆材料,配置灌浆机械,并精确确定施工位置。在实施高压旋喷灌浆作业时,一般选用强度等级达到或超过42.5的普通硅酸盐水泥,以确保灌浆料具有良好的抗渗能力和持久稳定性。施工队伍在施工阶段,将根据地质条件和坝体结构特点进行细致计算,以确定最合适的灌浆孔隙间距、压力和灌浆量。在施工时段,高压旋喷灌浆技术所采取的灌浆压力一般介于3.5MPa至5MPa之间。这一较高压力水平的目的在于确保水泥浆液能迅速在土壤或岩石裂缝中渗透并完成有效充填。灌浆孔的深度一般根据坝体的具体状况来设定,通常会一直打到坝基或到达坝体底部的防渗层[1]。

1.3帷幕灌浆加固坝基和坝肩

在进行水库大坝的防渗加固作业时,运用帷幕灌浆技术扮演着核心角色。这项技术核心是向水库大坝的底部和侧翼灌注水泥浆,构建一道连续的阻水屏障,从而有效阻遏和减少水流渗透,保障大坝结构稳固可靠。将高压旋喷灌浆技术融合运用,能明显提高防渗效果,确保水库大坝的长期稳定与安全运作。在对坝基及坝肩进行帷幕灌浆作业的过程中,一般需根据实际的地质条件和可能的漏水问题,细致规划施工方案。在施工启动前,地质勘查须到位,渗漏部位要详尽排查。这要求对坝基和坝肩的岩石裂隙、孔隙分布等详细情况开展全面分析。依据调研数据,规划灌浆孔的定位、深度及压力,确保灌浆作业能充分填补裂缝与孔洞,以此建立有效的防漏隔离层。在建筑施工环节,灌浆作业关键采用水泥基浆料,配制比例及流动性能需视工地实际状况进行适当变动。应恰当增加例如减水剂和速凝剂等添加剂,目的在于优化灌浆的成效以及提升浆体的性质。

2.高压旋喷灌浆与帷幕灌浆相结合施工后的防渗加固效果检查

2.1渗透系数测试

在水库大坝防渗加固工程方面,关键技术的策略形成通过高压旋喷灌浆和帷幕灌浆技术的有机融合,有效提升了大坝的安全性。这项全面强化方法显著减少了水库大坝结构体的透水隐患,同时大幅增强了大坝结构的坚固性。防渗效果的评价关键在于对渗透系数的测定。渗透率是衡量材料抗渗透能力的核心参数,它直接关联到大坝的防渗效果。众多水坝在加强稳固前,透水性已远超安全阈值。在某些条件下,这一比例系数或许升至10^-3 cm/s之上。这一渗透参数揭示了坝体存在显著渗漏问题,故必须实施有效的加强手段。结合高压旋喷和帷幕灌浆技术,可有效降低渗透系数至10^-6 cm/s以下,确保达到防渗设计要求。

2.2地下水位监测

监测地下水位直接反映出大坝防渗结构的实际工作状况,为维护和管理提供了科学依据。在加固工程启动之前,发现大坝下游侧地下水位上升,暗示大坝可能发生渗漏,水正透过坝体流向下游。在执行高压旋转喷射灌浆和帷幕灌浆联合的防渗加强手段之后,倘若加强成效突出,监测井所测量的地下水位将观察到明显降低,此种情形在大坝下游区域格外突出[2]。

2.3压水实验

通常在大坝加固后进行压水实验,在执行实验时,务必准确测定所施加的水压强度、水压作用时长以及下游泄漏位置的水流速率。剖析这些资料,便能审视大坝防渗加固的成果。在加固工程启动前,大坝结构性缺陷如裂缝和孔隙已导致严重渗漏。某水库大坝在加固之前,进行压水实验,结果显示,在0.5MPa水压作用下,24小时之内,下游渗漏量达到100升/秒,显然已经违背了安全规范。该调查结果暴露出这座大坝存在严重的防渗漏缺陷,亟待采取有效的加强措施。完成高压旋喷和帷幕联合灌浆的防渗加固后,需再次开展压水实验,以即时验证加固效果。若加固措施得以奏效,0.8MPa的水压下,24小时内,下游的渗漏量有望大幅减少,或许降至每秒5升以下,甚至达到零渗漏的最佳效果。这一明显的好转说明,经过加固的大坝成功构建了有效的防渗隔离层,大幅提高了大坝的稳固性。详情见表1。

结语:

在执行水库大坝的防渗加固工作时,通过结合使用高压旋喷灌浆和帷幕灌浆技术,已展现出卓越的成效。精心设计和严格施工提高了大坝的防渗效果,从而确保了水库运行的安全。未来,随着水库大坝建设的推进,将更深入探索和优化施工技术,积累对水利工程进步有益的丰富经验和先进技术,从而更加有效地解决日益突出的水资源管理挑战。

参考文献:

[1]李巍.高压旋喷灌浆与帷幕灌浆联合施工的坝体防渗加固技术研究[J].黑龙江水利科技,2017,45(02):59-62.

[2]贺建龙.高压旋喷灌浆与帷幕灌浆相结合在水库大坝防渗加固中的施工应用[J].湖南水利水电,2016,(04):20-24.

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