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豎井堵漏

一、滲水形成原因 
  1.施工縫 
  為了在施工方便,在施工面積比較大的時候,將混凝土人工分成幾個小的單元,而這些單元之間的縫隙是滲水的易發地區。此外,施工過程中,模板支撐不牢固,造成跑漿,出現蜂窩麻面,引起縫隙滲水。 
  2.變形縫 
  止水帶沒有固定牢故,偏離中心,混凝土灌注時振搗不密實,出現較大孔洞或者蜂窩麻面導致變形縫滲水。 
  3.穿墻管 
  在散灘電站水下工程有各種管(風、水、電)與主體工程聯結,如止水環焊接不密實,在混凝土澆筑過程中,在施工困難處,混凝土振搗不密實,出現空洞或者蜂窩麻面,就往往出現滲水。 
  4.大面積滲水 
  水工建筑物底板出現大面積滲水的幾率比較大,主要是因為基面四周基坑施工沒有達到相應的標準,排水能力低下,遭遇強降水天氣時,一旦機械出現故障或者停電,基坑存水無法及時排出,水面上漲,容易淹沒墊層,造成底板大面積透水。此外,在工程建設施工過程中,用攪拌不均的混凝土進行灌注,這樣由于存在較大的空隙,從而導致大面積滲水的發生。 
  二、水利工程防滲墻的類型和特點 
  各類型的水利工程對防滲墻都有一定的要求,習慣于墻體厚度小、滲透系數低、柔性強、耐久性好及單位面積造價低。防滲墻施工有多頭深層攪拌水泥土、鋸槽法、鏈斗法、薄型抓斗、射水法和倒掛井法等成墻工藝。 
  1.多頭深層攪拌成墻技術 
  多頭深層攪拌成墻技術即是多頭深層攪拌樁機一次多頭鉆進,把水泥漿噴入土體并攪拌,使土體與水泥漿液混合固結成一組水泥土樁,樁與樁搭接形成水泥土防滲墻,目前最大成墻深度為22m,水泥土滲透系數<10cm/s,抗壓強度>0.3MPa。多頭深層攪拌成墻技術的優點在于施工簡便、無泥漿污染、造價較低,適用于粘土、砂土、淤泥和砂礫層(砂礫直徑小于5cm)。從許多水利工程應用這種多頭深層攪拌成墻技術效果得知,多頭深層攪拌水泥土防滲墻防滲效果明顯,在地下防滲工程中質量可靠,投資最經濟、最有效,具有一定發展前景。 
  2.鋸槽法成墻技術 
  鋸槽法成墻技術即是在先導孔中,鋸槽機的刀桿以一定的傾角一邊作上下往復切割運動,一邊以0.8-1.5m/h的速度(根據地層狀況)向前移動開槽;被鋸切割下來的土體可由反循環或正循環方式的排渣系統排出槽外,并采用泥漿護壁。澆筑塑性混凝土,形成寬度為0.2-0.3m的防滲墻體。鋸槽機由行走底盤、動力及傳動系統、刀桿及支架加壓系統、排渣系統、起重設施及電氣控制系統組成;傳動方式有機械式與液壓式2種。以不同規格的刀桿進行組合,開槽寬度可達0.2-0.5m、深度達到40m。鋸槽法的優點是連續成槽、工效高、墻體連續、質量好,并且成墻深,適應于粘土、砂土和卵石粒徑小于100mm的砂礫石地層;還可以采用自凝灰漿、固化灰漿形成不同強度和抗滲指標的防滲墻。 
  3.鏈斗法成墻技術 
  鏈斗法成墻技術即是由鏈斗式開槽機排樁上的旋轉鏈斗取土,同時將斜放的排樁下放到成墻深度,開槽機前進開挖溝槽,并采用泥漿護壁,其澆筑混凝土方法類似鋸槽法。鏈斗式開槽機的開槽寬度為16-50cm,深度可達10-15m。適應于粘土、砂土和粒徑小于槽厚的、含量小于30%的砂礫石地層。 
  4.薄型抓斗成墻技術 
  薄型抓斗成墻技術即是:采用斗寬為0.3m的薄型抓斗挖土開槽,泥漿護壁,澆筑塑性混凝土或用自凝灰漿形成薄壁防滲墻,最大成墻深度可達40m。適用于粘土、砂土及卵石和砂礫的含量與粒徑在一定范圍內的土層。 
  5.射水法成墻技術[HT][ST] 
  射水法成墻技術的設備主要由造孔機、混凝土攪拌機和澆筑機組成。其技術即是利用造孔機成型器內的噴嘴,射出高速水流來切割土層,成型器上下運動切割修整孔壁,采用泥漿護壁,正循環或反循環出渣。槽孔形成后,澆筑水下混凝土或塑性混凝土,形成薄壁防滲墻。成墻厚度為0.22-0.45m,深度可達30m.成墻垂直精度可達1/300,適應于粘土、砂土和粒徑小于100mm的砂礫石地層。 
  三、灌漿防滲技術類型及其特點 
  經調查顯示,對于土石壩壩基、壩體的防滲施工中,所采用的灌漿方法通常有寬心墻壩的壩體劈裂灌漿、低壓速凝式灌漿法、壩基卵礫石層防滲帷幕灌漿以及均質土壩及高壓噴射灌漿等。 
  1.高壓噴射灌漿 
  通過高壓水泥漿液射流來沖擊并破壞被灌地層結構的高壓噴射灌漿防滲技術,是依靠被灌地層土顆粒與水泥漿液摻混在一起,而形成壁狀固結體并達到防滲效果。同時,根據防滲要求和被灌地層結構的不同,我們又可以將高壓噴射灌漿分為擺噴、定噴和旋噴這三類。此外高壓噴射灌漿防滲技術具有以下幾方面的優點:工效高、設備簡單、造價低、料源廣以及搭接防滲的效果良好。但不足之處在于其所需機具多并且難以控制,同時對地質條件的要求也比較高。因而在一定程度上限制了它的推廣與運用。 
  2.土壩壩體劈裂灌漿 
  土壩壩體劈裂式灌漿主要是根據壩體應力分布的規律,施以一定壓力進行灌漿,從而使壩體沿壩軸線方向劈裂,向其里面灌注人一定量的泥漿,最終形成鉛直連續的防滲泥墻。通過土壩壩體劈裂灌漿后,有效實現漏洞堵塞,避免裂縫或切斷軟弱層,從而提高土壩壩體的整體防滲能力土壩壩體變形穩定性。對于裂縫的局部灌漿,在可能有裂縫的區域,均勻布置類似固結灌漿的灌漿孔群,同時,對于壩體施工條件比較差,或者在施工中有上下游貫通橫縫出現的,都應該進行全線的劈裂灌漿。例如,據報道,土壩壩體劈裂灌漿技術在我國廣東省寶樹水庫解決土壩壩體的滲漏問題中得到很好的利用,通過該灌漿技術可以有效地提高壩體的密實度,降低滲透系數以及減少壩體滲流量等,從而確保水利防滲施工工程的質量。 
  3.低壓速凝式灌漿 
  這種灌漿方法一般用于高危水位下搶險堵塞管涌,它可根據管涌所處位置的地質情況(即粘土層或砂礫層)分別采用30型鉆機或50型鉆機鉆孔,然后先向孔內注入浸水后即膨脹的物質(如黃豆、大米),再以小于49kPa的壓力徐徐向孑L內灌人加進速凝劑水玻璃的水泥漿。注入膨脹物質是為了加大管涌內阻力,減慢管涌內水流速度,防止水泥漿隨水流出;加入速凝劑,水泥漿能很快凝固而堵塞管涌。 
  4.卵礫石層防滲帷幕灌漿 
  卵礫石層的防滲帷幕灌漿技術,通常是采用粘土為主并且加少量水泥的混合漿液進行灌注。與在巖石中的灌漿不同,在卵礫石層灌漿往往很難形成自立的鉆孔,所以一般采用循環鉆灌閥跟管灌漿、套閥式灌漿以及打管灌漿的方法。同時,由于受施工現場地質條件各種因素的限制,難以做到有效控制漿液的填充范圍。因此,必須采用三排以上的灌漿孔,才能使該灌漿技術符合相對較高的防滲標準,保證水利工程防滲質量合格。 
  5.通過灌漿加固,形成防滲體。 
  此方法適用于漿砌石重力壩。壩上游面固結灌漿,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。壩下游面追蹤固結灌漿,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。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。


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