浅谈防渗技术在水库加固中的应用

来源:用户上传      作者:周祖权

　　摘   要：水库修建过程中防渗是一个重要的环节，由于施工水平和质量的影响，工程出现裂缝、渗漏问题，导致其固定性差，诱发质量问题。因此，水库除险加固工程施工要引起高度重视，保证施工质量和效果，从而避免工程施工和使用过程中再次出现问题，造成经济损失。本文将结合吉安市白云山水库防渗加固浅谈防渗技术在水库加固中的应用。
　　关键词：水库  除险加固  防渗技术  应用
　　1  工程概况
　　吉安市白云山水库位于青原区富田镇，水库坐落于赣江二级支流富田水上。流域集水面积464km2，正常蓄水位180.00m，设计洪水位180.73m，校核洪水位182.25m，水库总库容11400×104m3。水库设计灌溉面积18.26万亩，是一座以灌溉为主，结合防洪、发电和水产养殖等综合利用的大（2）型水库。枢纽工程主要建筑物有主坝、副坝、输水隧洞和电站等。
　　2  水库加固防渗技术措施
　　2.1 大坝混凝土防渗面板技术
　　大坝为浆砌石空格填石坝，迎水面原防渗面板混凝土标号为150#（单筋），厚度自下而上为存在 1.5～0.5m。本次采用混凝土防渗面板加固处理，混凝土抗渗等级为W6，抗冻等级为F100。加固面板设计厚度为1.5～0.5m，混凝土强度等级为C25，面板表层布置φ12@200mm的钢筋网，面板与老砼采用锚筋连接，直径φ20mm，间距2.0m×2.0m，锚入埋深长度1.5m，总长按L=1.5+新增砼面板厚度-0.02m保护层控制。清基开挖严格遵循自上而下分层开挖的程序，岩石基础开挖根据不同部位采用人工风镐破除开挖法，基础开挖施工难度大，清淤采用1台长臂挖机，7台220L的反铲挖掘机，采用传替式的方法清淤;岩石基础开挖根据不同部位采用人工风镐破除开挖法，最后人工清理冲洗干净。新老砼结合面进行凿毛，并用高压水冲洗干净。锚筋施工方法，采用先灌浆后插杆的方法，即在钻孔完成后清洗干净，先将砂浆灌入，然后将锚筋加压插入到要求深度。施工缝处理，已浇筑的混凝土，其抗压强度不应小于1.2MP，表面做到去除乳皮，微露粗砂，表面充分湿润、干净、粗糙，浇筑前，应铺10～15mm厚水泥砂浆一层，其配合比与混凝土内的砂浆相同。混凝土应细微振捣密实，保证新旧混凝土的紧密结合。面板设置伸缩缝间距10m，缝间布置一道止水铜片。
　　2.2 大坝坝体充填灌浆技术
　　坝体砌体存在溶蚀现象，存在安全隐患，上部砌体强度偏低，下部砌体质量满足要求。因此，对坝体进行充填灌浆。设置两排灌浆孔，共90个孔，第一排距原坝顶上游1.5m布置灌浆孔，第二排距原坝顶上游3.5m布置灌浆孔，孔距2.0m×2.0m;充填灌浆采用6台150型地质钻分两序由上至下分段灌浆。钻孔灌浆施工方法：按设计充填灌浆施工图纸布置孔位，钻孔（根据取芯情况，经过监理、现场业主代表现场鉴定入岩0.5m），测量孔深、再洗孔、灌浆。排除孔内积水和污物，采用浓浆封堵密实并抹平封孔。
　　2.3 输水隧洞防渗加固
　　输水隧洞位于大坝右岸山体内，由进水口、洞身、压力管三部分组成，全长857.87m，进水口底板高程为153.00m，出水口底部高程为146.29m。洞室圍岩为中厚层变质砂岩、砾岩夹板岩，局部夹溥层粉砂岩，岩体为弱风化至微新岩体，稳定性较差。
　　2.3.1 0+698～0+756段内衬钢板
　　对原混凝土面凿毛处理并冲洗干净，衬砌厚10mm钢板，内径2.9m。内径在2.88～3.20m，考虑钢板的衔接及凿除老混凝土对洞身不利，设计核算满足过流要求，统一采用内径2.90m的钢板衬砌，沿环向均匀布设6个灌浆孔，轴向间隔3m并在上游设两道阻水环，下游设一道阻水环，在上游与老混凝土接口处环向设置一排锚筋，锚入混凝土1.0米，并与钢衬焊接。衬砌钢板、阻水环材料采用Q235-C级碳素钢，符合《普通碳素结构钢和低合金结构钢热轧钢板热轧厚钢板和钢带技术条件》（GB3274-2007）的要求，衬砌钢板的制作、安装、焊接材料及技术要求按《压力钢管制造安装及验收规范》（DL5017-2007）。衬砌钢板按设计要求安设后，封堵灌浆孔，对空隙较大处先回填C20混凝土。待混凝土到14d后（强度达70%），用风钻对灌浆孔钻孔（孔径不小于30mm）。
　　2.3.2 0+756～0+879.67段增设钢筋混凝土衬砌
　　0+756～0+879.67为钢筋混凝土衬砌，衬砌厚度30 cm，混凝土强度等级C25。插筋采用φ20钢筋，长0.5m，插入老混凝土0.25m，间距0.5m×0.5m，并用M10砂浆填实插筋与插筋孔的空隙。钢筋制安，钢筋制安分两层布设，环向φ18@200，横向φ10@200布设，环向钢筋与插筋采用焊接且环向钢筋的焊接的搭接长度不小于10d（相邻及内外层的搭接接头应错开0.5m），轴向钢筋与环向钢筋绑扎牢固。钢筋制安检查验收合格后、清洗原混凝土浇筑面后，安装钢模，应确保底部无积水，支撑牢固，满足浇筑混凝土时的刚度和强度，接缝严密平顺，注浆管与钢模接触部位封堵严密，预留振捣窗口。采用C25混凝土，粗骨料粒径控制在40mm以下，塌落度120～150mm，从底部开始浇筑，逐层振捣，分段衬砌浇筑。混凝土浇完进行养护，达到强度的75%，拆模（对局部不良处进行处理）。
　　2.3.3 帷幕灌浆
　　灌浆孔设3排在钢衬上游段，每排环形均匀布设6个灌浆孔（排距1.0m、2.0m、2.0m），孔深5.0m，钻孔、灌浆按环间分序，环内加密的原则进行。采用单孔、全孔一次灌浆，灌浆压力0.4MPa，浆液水灰比采用2：1、1：1、0.8：1、0.5：1四个比级，遵循由稀到浓的原则。在灌浆压力下，灌浆孔注入率小于1L/min，延续30min结束。
　　2.3.4 固结灌浆
　　固结灌浆采用风钻造孔，灌浆按设计要求两分序灌将。孔距2m，造孔采用风钻钻孔，孔径为φ38，深入围岩0.1m，灌浆压力为0.3MPa。固结灌浆孔径不小于38mm，孔位、孔深、孔向应满足设计要求。固结灌浆应在砼衬砌7天后进行，按环间分序、环内加密的原则进行，遇有地质不良地段可增为三序。
　　2.3.5 接触灌浆
　　接触灌浆采用预埋灌浆管进行灌浆，并按设计要求进行施工。在钢板上锤击检查，划出脱空区，视脱空区面积大小确定孔数，布置孔位。每个脱空区至少布置两孔，其中一个灌浆孔，靠近脱空区底部，另一个为排气孔，位于脱空区顶部。采用磁座电钻，孔径不宜小于12mm。接触灌浆浆液水灰比采用1：1、0.8：1、0.6：1三个比级。灌浆压力不超过0.1MPa，灌浆结束后，作好封孔。灌浆完成后，锤击钢板上，检查无空区，灌浆效果较好。
　　3  结语
　　白云山水库除险工程于2014年4月主体完工后蓄水运行，至今经过五年多的运行，未发现大坝、输水隧洞渗漏现象，加固后达到很好的防渗效果。安全隐患彻底消除，工程正常运行，取得了较好的社会效益和经济效益。
　　参考文献
　　[1] 贾绍莲.活盘水库大坝加固振动沉模防渗板墙设计[J].广东水利水电，2018，271（9）：23-26.
　　[2] 付海玉，张红霞.浅谈东风水库大坝加固设计方案的技术问题[J].内江科技，2017，38（2）：49.
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