李照慶 梅玉良
摘要:漿砌石壩蓄水后,壩下游面、壩后基礎巖及壩頭接合部位易出現(xiàn)滲水現(xiàn)象,其原因是由設計、施工或老化、退化等原因引發(fā)的。而渠道砼面板出現(xiàn)滲漏的現(xiàn)像,其原因是渠基土發(fā)生凍脹所至。無論是堤壩還是隧道出現(xiàn)滲水現(xiàn)像若是不采取相應的防治措施都會出現(xiàn)不可忽略的事故與損失,因此本文針對防治水利工程滲漏問題提出了相應的解決措施。
關鍵詞:堤壩;隧道;防滲;措施
漿砌石壩滲水其防治措施以灌漿治漏加固技術為例進行分析,渠道砼面板滲漏防治措施以修復措施為主進行分析。
1 灌漿治漏加固技術
1.1 灌漿技術在水工堤壩治漏中的種類
1.1.1 壩體、壩基帷幕灌漿;主要充填漏洞和縫隙,防滲裁漏,通過灌漿加固,形成防滲體。此方法適用于漿砌石重力壩。
1.1.2 壩上游面固結(jié)灌漿;堵塞漏洞和縫隙,加固補強壩體和提高防滲性能,以進一步提高壩體的承載能力和完整性。
1.1.3 壩下游面追蹤固結(jié)灌漿;在下游壩面有漏水或溶蝕物出逸的地方,造成水平孔或斜孔,埋注漿管進行灌漿,以堵塞漏水通道和壩體空洞、裂縫,加固壩體,增加壩面穩(wěn)定性和抗沖刷能力。這種反向灌漿工藝,非常適合拱壩和支墩壩工程,對重力壩工程只有搞清揚壓力并設排水孔也可采用。采用這種方法時最好是壩前無水。
1.1.4 壩面重新剔勾縫;剔縫后,用高標號水泥砂漿、干硬性預縮水泥砂漿或用防水材料配制高標號水泥砂漿勾縫,提高壩面防滲漏能力及壩體穩(wěn)定性、整體性和抗凍融、抗風浪淘刷能力。此方法即“前堵、中截、后追蹤”灌漿治漏加固法。
1.2 灌漿前的勘探與試驗
灌漿前的勘探與試驗為準確地確定各種灌漿參數(shù),保證質(zhì)量,首先要進行勘探和試驗。
1.2.1 壩體和壩基勘探;目的是查清壩體和壩基的現(xiàn)狀,為設計和施工提供依據(jù)。首先在典型漏水部位進行鉆孔勘探,查明壩內(nèi)部的石質(zhì)、膠結(jié)材料密實程度,有無空洞及基巖結(jié)構(gòu)情況等。
1.2.2 壓力抬動試驗;目的是查明壩基、壩體的承壓情況,以確定灌漿壓力。在不破壞原結(jié)構(gòu)的條件下,有效地將漿液壓入壩體內(nèi)部、基巖裂縫、砂礫石層中,以保證淄漿效果。
1.2.3 壓水試驗;目的是為帷幕及固結(jié)灌漿設計提供準確的數(shù)據(jù),并指導施工,保證效果。選擇壩體或壩基典型部位,按照《水利水電工程鉆孔壓水試驗規(guī)程》進行工作,試驗壓力采用設計灌漿壓力,根據(jù)試驗結(jié)果、單位吸水量(o))值的大小,確定漿液濃?度、吃漿量大?。╫)值越大,吃漿量就越大,漿液就要適當變濃。
1.2.4 灌漿試驗;目的是解決帷幕灌漿和固結(jié)淄漿的影響半徑、漿液濃度及其它參數(shù)等,為布孔和淄漿設計提供依據(jù)。
1.3 設備及材料選擇
1.3.1 造孔設備;(1)帷幕灌漿垂直造孔采用回轉(zhuǎn)式液壓鉆機,如鉆孔淺時,也可采用風鉆造孔。(2)壩上下游固結(jié)灌漿(即前堵、后追蹤灌漿)造水平孔或斜孔,使用風鉆或采用7655型汽鉆機造孔。
1.3.2 灌漿設備;有攪拌機、多缸活塞式灌漿機、承壓輸漿膠管、注漿管、膠塞、壓力表、比重計等。
1.3.3 灌漿材料;主要是425普通硅酸鹽水泥、砂子、粉煤灰、石英粉、水、外加劑等。
1.4 布孔和造孔
1.4.1 帷幕灌漿布孔,在漏水壩段沿壩頂中心線,以孔距3m、孔徑50mm或75mm為宜,或根據(jù)試驗確定孔距。孔深鉆至漏水部位以下1m-2m,如接觸帶或基巖漏水,鉆孔可鉆至不透水基巖以下lm-2m。造孔可一次性造孔,也可分序造孔,破碎地帶上下分段造孔、分段海漿,同時在漿體凝固5-7天后,再繼續(xù)向下鉆孔,以防止卡鉆、埋鉆事故發(fā)生。壩體與基巖接觸部位和壩基灌漿,也可采取在上游壩腳打斜孔或垂直孔灌漿堵漏,但造孔前應先清基,在壩腳澆筑0.3m-0.5m厚混凝土,待凝固后再打孔。垂直或傾角小于5。的帷幕灌漿孔,其孔向的偏差值不得大于規(guī)定值。
1.4.2 壩上游固結(jié)灌漿布孔;在漏水部位呈“梅花”型,鉆孔間距和排距l(xiāng)m-3m為宜,根據(jù)漏水情況確定,鉆孔位置選在砌石“了”縫中;在裂縫部位,可沿裂縫每lm布設一孔??讖綖?2mm,孔深0.7m-1.5m,根據(jù)壩體實際情況確定。
1.4.3 壩下游面追蹤固結(jié)淄漿布孔;在裂縫部位沿縫隙每1m布一孔;在其它滲水部位,按照“梅花”型布孔,排距和孔距2m-3m為宜,布孔位置在“T”縫中,也可適當加密布孔??咨詈涂讖酵瑝紊嫌蚊妗?/p>
2 隧道預制砼防滲層的維修措施
2.1 現(xiàn)澆混凝土防滲層的裂縫修復
當混凝土防滲層發(fā)生裂縫后,如果防滲層仍大致平整,無較大錯位,裂縫較小的情況,可以運用過氯乙烯膠液涂料粘貼玻璃絲布的方法,進行修復。而對于裂縫較大者,可采用填筑伸縮縫的方法修復。對于大型渠道裂縫又較大的,可采用填塞與粘貼相結(jié)合的方法修復。具體做法如下:
清除縫內(nèi)、縫壁及縫口兩邊的泥土、雜物,保持清潔、干燥;縫壁涂刷冷底子油;將煤焦油填料或焦油塑料膠泥填入縫內(nèi),填壓密實,保持表面平整光滑;填好縫1-2天后,沿縫口兩邊涂刷5cm寬的過氯乙烯涂料一層,隨即沿縫口兩邊粘貼3-4cm寬玻璃絲布一層、再涂刷涂料一層、粘貼第二層玻璃絲布,最后涂刷一層涂料。在運用此方法中,要注意涂料要涂刷均勻,玻璃絲布要粘平,不能有氣泡。
2.2 預制混凝土防滲層的修復
2.2.1 混凝土防滲層砌筑縫的修復
預制混凝土渠道包括板和U型槽,其砌筑縫多采用水泥砂漿縫。砼板防滲渠道的砂漿填縫一般有以下缺點:(1)砂漿強度低;(2)施工擠壓不實;(3)不能與砼板緊密結(jié)合,勾縫的砂漿容易脫落,有的從勾縫中長出了雜草,甚至有些小型填方渠道襯砌完后,試放水發(fā)生垮渠等破壞情況,能保持完好的工程基本很少。造成放水垮渠原因,除了土方渠道質(zhì)量不好外。本人認為襯砌部分勾縫的漏水是主要的原因。為了保證工程質(zhì)量,建議對砼預制板改用方形或長方形,塊的大小應便于施工為宜,厚度8-10cm為好,板縫留10cm-15cm用高標號砼填塞,人工機械都能施工,要求搗出漿與砼板能緊密結(jié)合,使襯砌段形成整體,基本達到現(xiàn)澆的質(zhì)量。對于舊渠防滲層砌筑縫的修復也可以這樣處理:鑿除縫內(nèi)水泥砂漿塊,將縫壁、縫口沖刷干凈,用與混凝土板相同標號的水泥砂漿填塞,搗平抹平后,保濕養(yǎng)護不得少于14天。
2.2.2 混凝土防滲層表層的修復
混凝土防滲層表層損壞,如剝蝕,孔洞等,可采取水泥砂漿修補,有條件時可采用噴漿法修復。
泥砂漿修復方法:首先必須全部除掉已損壞的混凝土,并對修補部位進行鑿毛處理,沖洗干凈,然后在工作面保持濕潤的狀態(tài)下,將拌和好的砂漿用木抹抹到修補部位,反復壓平,用鐵抹抹光后,保濕養(yǎng)護不少于14天。注意如果修補部位深度較大時,可在水泥砂漿中摻和適量的礫料,作用是可以減少砂漿干縮和增強砂漿強度。
噴漿修復方法:如果條件允許,可以采用此方法。方法是將水泥、砂和水的混合料用設備經(jīng)高壓通過噴頭噴射到修復部位。
2.3 混凝土防滲層的翻修
2.3.1 舊板拆除,重新鋪筑:
混凝土防滲層如若損壞嚴重,例如破碎、錯位,滑坍等的情況下,應拆除損壞部位,處理好地基土重新鋪筑。在鋪筑時要特別注意新舊混凝土的結(jié)合面處理好。方法是結(jié)合面鑿毛沖洗后,需涂一層厚2cm的水泥凈漿,才能開始鋪筑新混凝土,同樣鋪筑好的混凝土要注意保濕養(yǎng)護。
2.3.2 舊板不拆,加鋪新板:現(xiàn)混凝土板不拆除,在其上整平后加鋪新板。
現(xiàn)澆混凝土方案:
把舊混凝土凍脹隆起的部分壓平后,在上面鋪設保溫板(聚苯保溫板),然后鋪一層塑料薄膜,完成后在其上再鋪筑素混凝土。苯板和現(xiàn)澆混凝土的厚度通過計算得出。此種方法的優(yōu)點是比較適合渠道現(xiàn)狀,較美觀。缺點:工期長,施工質(zhì)量較難控制,不適應工程在干渠輸水間隔期施工,工期短的要求。
預制混凝土板方案:
把舊混凝土凍脹隆起的部分壓平后,在上面鋪設保溫板(聚苯保溫板),然后鋪一層塑料薄膜,砂漿找平后,鋪筑混凝土板。此種方法的優(yōu)點是混凝土板可集中預制,混凝土質(zhì)量易控制,集中鋪砌,適應工程在干渠輸水間隔期施工,工期短的要求。缺點:混凝土板尺寸固定,難以適合渠道現(xiàn)狀尺寸。