杜金良 柳逢春
摘要:病險堤壩處理方案的確定,必面根據壩型及病險的不同部位、病險程度、產生原因等進行分析,制定綜合的、合理的治理方案。
關健詞:劈裂灌漿;防滲板墻;振動沉模;振孔高噴
1前言
病險堤壩處技術方案的確定,是前期工作的主要內容,必須在充分掌握地質、水文、當地材料和工程的病險歷史、運行情況的基礎上,進行充分研究論證,作出科學全面的可行性研究報告。根據壩型及病險的不同部位、病險程度、產生原因等,制定適合的治理方案。
2病險堤壩的形成基理
堤壩壩體的病害多表現為滲透破壞和變形。產生滲透破壞的原因主要是在堤壩填筑時,碾壓不實、土體疏松或堤壩老化失修,使壩體某些部位抗?jié)B坡降降低,壩后出流部位殘留過大的剩余水頭,侵蝕土體。
變形破壞也是因填土不密實,壩體某些部位產生不均勻變形、裂縫。還有一些堤壩運用多年后,由于不同高度土柱出現的應變差使壩體內部應力水平提高,出現弱應力破壞土區(qū)。近年來壩頂鉆孔時,發(fā)現孔內大量漏水、漏漿,原因是壩體內有了裂縫、洞穴或由于小主應力不足而產生水力劈裂。如果是在岸堤段產生縱向的主應力不足高水位時發(fā)生水力劈裂,將出現小主應力中足——受拉——裂縫——發(fā)生滲透破壞。我國已經有不少水庫土壩出現鉆孔漏水現象,值得引起高度重視。有一些堤壩受生物的破壞,如南方的白蟻,北方的獾、鼠掏洞等。
3堤壩壩體的處理技術
3.1帷幕防滲方案
解決堤壩壩體滲透破壞的原則是必須形成連續(xù)的防滲帷幕。帷幕的厚度和密實度,必須滿足設計提出的允許抗?jié)B坡降的要求。劈裂灌漿是堤壩體加固的好方法之一。這種方法不僅能夠形成垂直連續(xù)的防滲帷幕,解決壩體的滲透穩(wěn)定問題,而且還能夠通過灌漿使壩土體互壓和濕化變形,調整壩體內部的應力,并且使?jié){脈兩邊3~5m土體得到密實,護大了防滲帷幕帶。劈裂灌漿要分段分序進行,并且灌漿壓力要逐級加大,一般在土壩中宜采用0.2—0.5—1.0Mpa,巖石壩基采用1—3—5Mpa并且灌漿結束后要進行屏漿及閉漿處理。
3.2振動沉模方案
振動沉模防滲板墻技術是治理江河、湖泊堤防普遍存在的滲漏隱患的一項垂直防滲型施工技術。采用先進的的雙模板沉模灌漿工藝,形成的的板墻具有連續(xù)、無接縫、無開叉等優(yōu)點,它除形成一道防滲板墻帷幕外,對板墻壁兩側的土體還有一定的擠壓作用,同時由于模板的振動使堤身土體得到振密加固。該法適用于粘性土、砂性土及淤泥質土體中,處理深度在20m左右的深度內。成墻墻效果好,成本低,速度快等優(yōu)點。該工藝的主要控制參數為,漿液比重:一般在1.3-1.6;漿壓在0.3-0.5Kpa;按進漿量控制提速,即使?jié){液足夠大提速也不宜超過1.2m/min。
3.3振孔高噴方案
該工藝是利用大功率振動器將高噴管直接振至預定深度(設計深度),使造孔和下管一次完成,結合小孔距,充分利用高壓射流近噴嘴的高能區(qū)切割地層,從而實現快速提升的一種新工藝。其特點是施工不用分序實現重復切割地層,具有高效率、地層適應性強,成墻質量好,節(jié)省材料等特點。根據現場試驗,在業(yè)方、設計和監(jiān)理檢查后,確定工程施工的施工參數,一般為:孔距:1.00m;孔徑:127mm孔深:按設計圖紙(入巖大于等于0.5m);提升速度:25cm/min;漿壓:30~40MPa;風壓:0.3~0.6MPa;風量:1.0~2.4m3/min;漿量:75L/min;漿液比重:≥1.35(采用32.5普硅水泥);擺動速度:40次/分;擺角:30°具體參數還要根據不同地層再進一步確定。
該工藝主要適用于水利樞紐、水庫、及江河治理的防滲工程中。
4結束語
在實際工程中,根據不同的地質情況及不同的病因采取不同處理方案,在今后的工作實踐中更需要我們不斷地去總結和積累經驗,以便能正確、合理的處理好堤壩病險的處理問題。