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坝基水库论文范文

摘要针对倒木沟水库存在的问题,阐述了该水库坝基防渗工程设计方案与具体施工技术,针对土坝坝基主要由粗砂、全风化花岗岩构成的特点,采用高压摆喷灌浆施工技术构成防渗墙,成功解决了坝基渗漏问题,以期为类似水库坝基防渗工程方案选择提供参考.

关键词坝基防渗；工程设计；施工；倒木沟水库

中图分类号 TV543 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2011）14-0302-01

倒木沟水库位于松花江流域辉发河水系,坐落在海龙水库上游支流倒木沟河上.坝址位于梅河口市小杨乡倒木沟村南约1.0 km处.坝址以上集水面积9.5 km2,河道长4.41 km,河道比降为3.36‰,坡面长度1 315 m,坡面坡度15.7%,岸坡植被较好,河水终年不枯.

1. 工程概况

该水库是一座以防洪、灌溉为主,结合养殖等综合利用的小Ⅰ型水库.担负着梅河口市小杨乡（原姜家街乡政府所在地）在内的6个村屯,共9 000人,2所学校的防洪和233.33 hm2水田灌溉任务.枢纽工程由土坝和泄洪洞（兼灌溉）组成.土坝为均质土坝,坝顶高程449.5 m,坝顶长310 m,坝顶宽4.0 m,最大坝高13.0 m,上游坡比为1∶3；下游在高程446.5 m处,设3.0 m宽马道,马道以上坡比为1∶2,马道以下坡比为1.0∶2.5；总库容196万m3.设计洪水为33年一遇,洪水校核为100年一遇.

2. 土坝存在的问题

一是防洪能力.坝体原坝顶高程449.0 m,不能满足100年一遇洪水洪水位449.50 m要求.二是坝体填筑土渗透系数偏大,渗透系数达40 μm/s.三是坝基渗漏.在土坝下游坝脚常年渗流不断,致使坝脚土体长期处于饱和状态.经实际检测渗透系数在5.1～140.0 μm/s.由于坝体坝基、渗漏量大,影响水库兴利功能的正常发挥,应进行除险加固处理.

3. 防渗加固处理方案

坝体防渗：采用两布一膜防渗,其上采用机制模袋护坡；坝顶设1.0 m高钢筋混凝土防浪墙.坝基防渗处理：倒木沟水库坝基由粉质黏土混砂、粗砂、全风化花岗岩构成的特点,采用高压摆喷灌浆形成防渗墙施工技术,即采用浆、水、气三管喷射法,利用高压水形成高速喷射流束,冲击、切割、破碎底层土体,并以水泥基质浆液充填、掺混其中,形成柱状或板墙状的凝结体,用以提高坝基防渗能力[1-3].范围为土坝桩号0+028.8～0+310.0,轴线距坝轴线20 m（上游）,摆喷灌浆孔间距1.6 m,防渗墙厚0.25～0.30 m,上限至高程442.95 m,下限深入混合花岗岩0.5 m,最大孔深12.45 m.倒木沟水库坝基防渗处理工艺参数：水压力35～40 MPa,水流量70～80 L/min,水喷嘴数量2个,水喷嘴直径1.7～1.9 mm；气压力0.6～0.8 MPa,气流量0.8～1.2 m3/min,气嘴数量2个,气环状间隙1.0～1.5 mm；浆压力2.0～1.0 MPa,浆流量60～80 L/min,浆密度＞1.5 g/cm3,浆嘴个数2个,浆嘴直径6～12 mm,回浆密度＞1.2 g/cm3；提升速度8～15 cm/min,转数0.8~1.0 r/min,摆动角度40°,摆动速度8次/min.

4. 施工技术

4.1 机具

一是喷射管具应具有足够的刚度,喷射管、喷头及送液器密封可靠,喷嘴定向准确；二是高压喷嘴出口直径应与设计压力和流量相适应,能满足高速射流的要求；三是储浆桶的容积能满足连续供给摆喷灌浆浆液要求；四是灌浆泵和高压水泵的压力、流量应满足施工要求,其额定压力不小于设计压力的1.2倍；五是空气压缩机的供气量和额定的压力应不小于设计值；六是高喷台车的旋转、提升和摆动机构的性能应满足设计要求[4].

4.2 钻孔

采用回转钻机、泥浆护壁造孔；钻孔孔位与设计孔位偏差<,50 mm；钻机安放平稳牢固,钻杆的垂直度偏差不超过1%；终孔孔径110 mm；终孔深度深入基岩0.5 m；钻孔暂停或终孔待喷时,孔口应加以保护,采取措施防止塌孔；详细记录孔位、孔深、地层变化及漏浆、掉钻等特殊情况.

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4.3 水泥浆液制备

采用Po42.5强度等级普通硅酸盐水泥,水泥不得过期及有潮块；灌浆用水为水库水,水灰比为（0.8～1.2）∶1.0；制浆材料的误差＜5%；水泥浆搅拌时间,使用高速搅拌机＞30 s,使用普通搅拌机＞90 s,水泥浆自制备至用完时间不超过4 h；浆液定时检测其密度；浆液温度保持在5～40 ℃.

4.4 施工要点

下喷射管前,要进行地面试喷,检查机械及管路运行情况,并调准喷射方向及摆动角度；当喷头下至设计深度,按规定参数进行原位喷射,待浆液返出孔口,情况正常后方可提升喷射；如喷射中途停止（因拆卸喷射管）,搭接段进行复喷,复喷长度＞50 cm；喷射过程中,出现压力突降或骤降、孔口回浆量异常等情况时,必须查明原因,及时处理,并向当班质检人员报告.高喷结束后,应保证孔内浆面不下降.施工中要准确记录摆喷灌浆的参数、浆液用量,出现异常情况及时采取处理措施[5-6].

5. 结语

该工程完工后,采取在墙体上钻孔检查并进行注水试验.检查结果表明,渗透系数均小于150 μm/s,工程质量满足设计要求,取得了理想的防渗效果.在倒木沟水库除险加固工程中,针对土坝坝基主要由粗砂、全风化花岗岩构成的特点,采用高压摆喷灌浆施工技术构成防渗墙,成功解决了坝基渗漏问题,使水库兴利效益正常发挥,为类似水库坝基防渗工程方案选择提供了成功经验[7].