劈裂灌浆技术在普宁三坑水库除险加固中的应用

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劈裂灌浆技术在普宁三坑水库除险加固中的应用

山东茂隆新材料科技有限公司 2021-01-11 2614


三坑水库建成于1959年,土坝坝高29.5m,坝长550m,集水面积38km2,库容962万m3,灌溉农田1587hm2,并作为县城流沙的供水水源,兼有发电效益。随后,按照千年一遇的标准完善配套设施、加固大坝并完成加高土坝3m,使库容增至1468万m3,效益更加显著。 然而,由于水库所处的大南山区,是省内四大暴雨区之一,洪患无常,水库未能发挥更大的拦蓄洪水作用。于是,1980年在水库上游库尾建成1座总库容1650万m3的调节水库,集水面积24.8km2,大大减轻下库的防洪压力。该库土坝最大坝高55m,成为全县水库坝高之首,坝长280m。这座水库的主要功能是蓄洪治涝,错开三坑水库洪峰发电,尾水归入下库,使水资源得到充分综合开发利用,补充了城镇供水水源。 上库大坝建成后,出现严重的渗漏和管涌病害,使上、下两库安全同时受到威胁。为了确保安全,一方面限制上库蓄水量,一方面采取勘察和物理勘探的手段查明隐患,并对大坝进行3次充填灌浆除险加固处理。但是,这些除险加固措施,未能解除大坝存在的隐患,险情依然存在。对这样一座带病运转、未能发挥最大蓄水功能的水库,经省水行政主管部门专家组鉴定,列入重点除险加固的病险工程基建项目。 针对充填式灌浆未能消除隐患的实际,施工设计采取省内深圳水库、云浮朝阳水库行之有效的劈裂灌浆施工工艺,并采用了一套能在施工过程中进行灌浆质量自动化监控的系统,对灌浆施工实行科学管理。 由于劈裂式灌浆在省内多在重点中型水库的除险加固中运用,收到良好效果,成为处理土坝坝体隐患的一项经济有效的新技术。通过实践总结出来的经验,劈裂式灌浆对解决以下六种隐患有较明显效果:坝体碾压不实,密实度普遍较差的松堆土坝;坝体内有渗漏通道,软弱层,坝体浸润线过高

由于防渗土工膜具有拉伸强度好,冲击强度高,防渗透、耐酸碱、耐热、耐候、耐磨等特性,防渗土工膜在沿海地区建筑行业得到大量的应用。同时也在江河堤坝、水库、引水隧道、公路、铁路、机场、地下、水下等工程广泛使用。土工膜已成为现代化国民经济建设的重要物资。并介绍有关防渗土工膜的生产技术。随着沿海地区经济建设的飞速发展,房地产开发渐升温,宾馆饭店、豪华住宅、写字办公楼鳞次栉比,层出不穷,海边新建的公寓、疗养院也为数不少。但由于沿海地区地势凹,地下水向上渗透。严重影响建筑施工。采用压延双向拉伸工艺生产的防渗土工膜,由于具有拉伸强度好、冲击强度高、防渗透、耐酸碱、耐热、耐候、耐脚损等特性,被用来阻隔地下水向上渗透。使其在建筑施工中得到人们的应用。施工单位根据建筑工地面积大小,将防渗土工膜用高频焊接或胶带粘合的方法粘成一体,铺在夯好的基础上,上面铺以沙土垫层,土工膜就被留在建筑基础下。从严格意义上讲。防渗土工膜的质量会影响到建筑物的施工质量。

,坝坡发生湿润区或“牛皮胀”或渗透破坏(管涌、流土)现象;坝体由于不均匀沉陷而产生的裂缝(不包括滑坡裂缝);分期施工的土坝,分层和接头有软弱带和透水层;坝体和其他建筑物(如放水涵管、闸墙等)接合不好,存在空隙和接触冲刷;坝体内存在生物洞穴和腐烂树根等隐患。对照三坑上库大坝的实际,和这些总结出来的现象有许多相同之处。而质量自动化监测系统,对施工过程中进行定时、定量化监测,从而保证了对工程质量的有效监督。它不仅能将灌浆施工由经验管理及施工完成后质量检测监督,转变为科学化的定量管理和实时的质量检测监督,而且能对灌浆孔口压力、浆液浓度、灌浆流量、灌浆量和时间等参数进行实时的现场监测、记录。该监测系统对采集的灌浆工作状态数据,能建立一套分析数学模型的数据图表程序,对所得数据进行分析处理,并能及时对灌浆过程进行灌浆压力、灌浆量、灌浆时间与成墙面积、灌浆时间控制与成墙效率等这些重要指标的考核,从而实现对灌浆过程的指导和监督,并自动生成逐孔灌浆过程的4种监测报表:灌浆深度~灌浆量,时间~灌浆量,孔口压力~灌浆深度,灌浆历时~浆液浓度。这样,便能及时掌握整个灌浆施工过程的各种情况。 由于三坑上库在除险加固中改进灌浆施工工艺(坝体劈裂灌浆,两坝端充填帷幕灌浆,坝基帷幕灌浆)和采用了对灌浆过程在施工质量管理上实施自动化监控,取得了除险加固的良好效果。水库除险加固完工后,经过4年的正常运转和汛期高水位蓄水考验证明,除险加固效果比预计还好。具体表现在原大坝背水坡有大面积渗漏湿润及“牛皮胀”和两坝端管涌漏水的现象均已消失,坝体浸润线水位明显降低0.5~0.9m。据4年来的观测除险加固后的三坑上库呈稳定状态,满足水库安全运行的要求,发挥出更好的综合效益。 普宁市三坑上库的除险加固实践证明,在灌浆工程施工中,同时应用灌浆施工监测自动化系统进行施工质量自动化监控,更能确保灌浆这种隐蔽工程的施工质量,这是一项切实可行的技术措施。


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