帷幕灌漿在病險水庫除險加固中的應用

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前言

隨著社會飛速發展和時代變遷,水利建設事業對國民經濟發展的促進作用愈發明顯,雖然我國水利工程建設工作在黨的英明領導之下取得了驕人的成果,但是在不少水庫依然隱藏著安全隱患,我國有很多病險水庫沒有得到及時加固,不能因為目前滲漏問題尚未完全顯現,就忽視了對病險水庫的加固工作。廣大水利工作者必須明確意識到我國現有部分水庫結構強度無法在特殊氣候災害下保證人民群眾的安全這一現實情況,這些病險水庫在日常蓄水過程中透水滲水現象時有發生,在水庫建設時沒有進行全面論證和科學設計,未能考慮到各類自然環境因素,沒有對地基進行妥善處理,因此必須采用帷幕灌漿法解決滲漏問題,使病險水庫的基礎堅硬度得到提升,以此減輕壩體結構壓力。

一、使用帷幕灌漿技術加固病險水庫必須進行實地考查

在對水庫實施注漿之前必須對施工現場的社會因素和自然環境因素進行考查,詳細分析水庫所在地的地質變化規律,實地抽樣并檢測分析巖層的主要成分與地質類型,準備可用的施工設備和足夠的材料,如粘土水泥漿、水玻璃等工程材料[1]。在對病險水庫的水文數據和工程設計進行深入分析后可適當進行小規模的實地灌漿實驗,對灌漿效果進行實驗檢驗,了解壩基不透水層與透水層的分布規律,以此調整灌漿厚度和深度,施工方應當選擇符合現實情況的施工方案,制定一套完善的危急情況處理辦法。根據巖層的透水性大小選擇適當的灌漿孔,隨時調整其分布密度,巖層縫隙較多、較破碎的區域進行多排(3排左右)打孔灌漿。

二、帷幕灌漿的重點施工環節分析

(一)帷幕灌漿的主要施工方法評析。帷幕灌漿的主要施工方法為一次性灌漿法和分段灌漿法,在面對壩基滲水情況不嚴重、巖層中不透水層較多的情況下,業內普遍使用一次性灌漿法,這種方法的施工難度較小,施工時間較短[2]。而面對巖層破碎、滲水嚴重、壩基強度不足的情況時,可將鉆孔按高低進行排列在不同時間進行灌漿,可由鉆孔下部到上部進行灌漿,也可由鉆孔上部到下部逐段對已鉆好的孔洞進行灌漿作業,這種施工方法的優勢在于節約原材料,能夠有效避免材料浪費,節約施工成本,施工的質量能夠得到保證。

(二)帷幕灌漿施工對打孔技術的要求。現階段我國水利建設工作進行帷幕灌漿施工主要使用鉆機進行鉆孔,按照標準的施工圖紙設計選擇正確的鉆孔方向和鉆孔斜率進行鉆孔,將施工誤差控制在10cm范圍以內,滿足鉆孔工作對精確性的要求。如果在鉆孔過程中遭遇塌孔問題,則必須及時對其實施處理再進行施工。

(三)根據水庫的實際地質情況選擇適宜的灌漿材料。目前我國灌漿施工普遍按照施工類型和地質條件選擇相應的工程材料,準確地選擇灌漿材料能夠讓材料的基本特性得到充分的發揮,可提升灌漿工作的實際效果。病險水庫灌漿工作主要使用水玻璃和水泥漿液,這兩種材料的使用范圍較其他材料要廣泛得多,在現實施工中可灌注到不同特性的巖層中依然能具備正常強度。在地下水流速較快的巖層進行注漿工作時可使用水泥-水玻璃漿液進行加固防滲注漿,在情況緊急、工程預算不足的情況下可使用單液水泥漿,這種材料價格較低、制造方便,來源較其他注漿材料豐富,且實際操作流程簡易,但是流失率較高,終凝時間較長,無法應用于對材料要求較高的壩基巖層注漿工作中。

(四)灌漿過程中發生的特殊情況處理辦法。在實施灌漿過程中經常會遭遇各種計劃外的困難,例如部分孔洞吸漿不止,超過了施工計劃所設計的容量,這是因為巖層內部有其他孔洞或裂縫吸收了灌注的漿液,施工方可選擇使用減壓灌漿法,調節擠壓漿液進行噴射的設備壓力,等到在孔縫內部的漿液自然凝結后再加強噴射壓力,進行該孔洞的灌漿工作。部分較破碎的巖層內部孔洞較多,施工者所鉆出的灌漿孔洞之間有聯通,灌注的漿液經常流動到其他孔位,為有效解決此類情況,可在施工之前對鉆孔之間的距離進行規劃布置,在施工中可對孔洞進行同步灌漿,使用灌漿塞堵塞縫隙通道。對滲水縫隙較多或鉆孔之間有溶洞的特殊情況還可使用注漿管向孔洞內部灌注水泥砂漿填充,在達到灌注量后檢測鉆孔間的滲漏情況,檢測通過后方可繼續進行正常的灌漿施工。

結論

病險水庫必須盡早進行加固處理,可充分利用帷幕灌漿技術靈活應對水庫的滲漏問題和下陷問題,施工方必須準確選擇符合實際情況的施工方案,對每一道施工工序的質量進行嚴格管理和監督,通過灌漿施工降低滲水量,縮減水利建設成本和原材料的損耗量,減輕壩基滲漏程度,提升水利工程的安全性和可靠性,保障病險水庫的使用安全和經濟效益。