工程案例
業(yè)務(wù)范圍
土壩白蟻漏洞搶護及灌漿止漏
發(fā)布時(shí)間:2014-08-09
摘要:水庫土壩被白蟻掏空壩體是南方一些中小水庫經(jīng)常遇到的問(wèn)題,采用“復合土工膜”防治辦法后,效果不理想,而采用劈裂灌漿的方法進(jìn)行處理,可有效地堵塞白蟻掏洞造成的漏水通道,解決蓄水難題。 關(guān)鍵詞:堤壩 白蟻 灌漿止漏 防治
土棲白蟻危害、穿壩的現象長(cháng)期以來(lái)困擾著(zhù)水利工程的安全,威脅著(zhù)人民生命財產(chǎn)的安全,是防汛搶險的心腹大患。以往采用埋藥誘殺、挖巢、“復合土工膜”防治等辦法根治白蟻隱患效果都不十分明顯。湖北省隨州市毛兒沖水庫大壩采用劈裂式帷幕灌漿法堵洞、殺死白蟻的實(shí)踐證明該項技術(shù)是一種有效措施,較好地解決了堤壩白蟻治理難題。
一、白蟻危害與漏水過(guò)程
毛兒沖水庫位于隨州市曾都區東北部巖子河鄉,集雨面積8.95km2,總庫容117.5萬(wàn)m3,大壩為黏土心墻壩?壩長(cháng)198m,壩高22.40m,壩頂高程199.80m,正常蓄水位195.00m。水庫建于1975年,是一座具有防洪、灌溉兼農村飲水、漁業(yè)養殖等綜合效益的小型水庫。
。保紫佄:捌淝捌谔幚
。保梗福鼓,白蟻防治技術(shù)人員在該庫挖土棲白蟻巢7窩。1990年夏季普查發(fā)現大壩背水坡左側及壩中部有3處明流滲浸,滲漏流量隨著(zhù)庫水位抬高而增大,當時(shí)壩體采取了埋藥、誘殺等措施。1992年在大壩背水坡樁號0+105m、高程189.0m處發(fā)現蟻洞跌窩深約1m,直徑0.7m。鑒于該庫滲漏嚴重,在當年除險加固工程中應用“復合土工膜”防滲試驗,將迎水坡基面整平,采取大面積鋪膜止漏措施,當時(shí)取得了較好的止漏效果。
。玻畮彀l(fā)生管涌及搶護過(guò)程
該水庫用“復合土工膜”在迎水坡切斷了白蟻取水通道,破壞了白蟻活動(dòng)正常規律。天氣越是干旱,白蟻越是順著(zhù)塑膜層四處掏洞尋找水源,年久禍成,將塑膜層底部泥土掏空形成空洞。
。保梗梗改辏吃拢保叭沼旰,該庫管理員發(fā)現迎水坡樁號0+083m、高程193.60m處塌陷。當時(shí)庫水位較低,在修復中發(fā)現坑內有較多白蟻活動(dòng),翻起浮土,用竹棍錐探“復合土工膜”底部,泥土已被白蟻掏空,出現跌窩現象。當時(shí)在該處采用農藥拌和毒土筑層夯實(shí)。
同年6月11日8時(shí)?當庫水位上升至194.80m時(shí),樁號0+083m、高程193.60m處發(fā)生渾水管涌。在緊急關(guān)頭,巖子河鄉迅速調集150余人投入搶險,通過(guò)降低水位,搶筑月堤,控制了險情。但是,管涌洞仍發(fā)展到直徑1.50m。
。常U情遺留后患
一是樁號0+103m、高程190.70m處,迎水坡下陷12m2、深0.25m,向下游漏水。二是在樁號0+100m、高程190.28m處,發(fā)現壩基山體漏孔,順漏水洞追挖?已挖出3個(gè)副巢空腔,直徑10~25cm,用潛水泵向該洞灌白灰水,20分鐘后發(fā)現從壩外50m自然山坡漏水洞溢出。25分鐘后又有從原管涌洞溢出,上述情況說(shuō)明,自然山體漏洞與管涌洞屬蟻洞串連。三是外壩肩樁號0+094m,高程195.50m,雨后發(fā)生坍塌,直徑2m,深2.50m。四是勘探發(fā)現樁號0+083m~0+113m、高程193.60m~185.00m壩體出現縱向溶洞,長(cháng)30m。
二、灌漿止漏工程措施
針對上述情況,擬對險情處理實(shí)行帷幕灌漿。帷幕灌漿是不開(kāi)挖處理土壩滲浸和內部隱患的一種措施,利用壓力漿液,通過(guò)管道注入洞孔及縫隙中,漿液在壓力作用下析水后密實(shí),以達到恢復壩體整體性和防滲的目的。
。保 物
灌漿殺蟻藥物選擇農用蟲(chóng)百殺,該產(chǎn)品是一種大環(huán)內酯抗生素類(lèi),性狀為淡黃色或棕褐色液體,易溶于水,可配制成任意倍數的均勻乳液。
。玻こ檀胧
、趴孜徊贾
壩體采用劈裂灌漿技術(shù),沿壩軸線(xiàn)設兩道劈裂灌漿帷幕,孔位呈梅花形錯位布置,孔距1.50m,孔深13.50m?壩體9m、基礎4.50m?,終孔高程184.00m。
、茲{液配比
選擇水泥、黏土混合液,控制帷幕體滲透系數在10-4~10-5cm/s以下。拌液土料選取粉質(zhì)黏土或粉質(zhì)壤土,黏粒含量為20%~40%,粉粒含量為30%~70%,遇水后可迅速崩解分散,吸水膨脹,具有一定的穩定性和黏結力。漿液稠度:土與水泥重量比為30%~40%水和干料重量比為1∶1~4∶1之間,漿液比藥為10∶1,拌制好的泥漿其容重為1.4~1.69g/cm3。漿液用鐵紗網(wǎng)布過(guò)濾干凈?以免渣物進(jìn)入壓漿機內發(fā)生故障影響出漿效果。
、枪酀{壓力與灌漿稠度的控制
灌漿壓力與漿液稠度的操作控制是保證工程施工質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節。采用HBW50/1.5型水泥砂漿泵?出漿管直徑20mm,由灌漿塔經(jīng)高壓輸送管注入灌漿點(diǎn)。
一是中小型水庫大壩碾壓不密實(shí),其容重較小,漿液壓力不宜過(guò)高,正常灌漿壓力需均勻,首先不要過(guò)猛,應保持在每秒0.2MPa,隨后逐漸加大,最大灌漿壓力不宜超過(guò)每秒0.5MPa。
二是對樁號0+083壩基孔洞采取自下而上分段灌法?先栓塞定噴基礎,次灌壩體?,先用稀泥漿沖刷孔洞、縫壁后,不加壓灌注,然后逐步加大濃度,加壓至稠度1∶1全壓力灌注為止。
三是對樁號0+094透水途徑較長(cháng)的空洞先用4∶1漿液低壓灌注,按單位吸漿量40~60L/min控制操作,根據吃漿進(jìn)展,逐步變換漿液稠度1∶1全壓力灌注為止。
四是對樁號0+098透水性強的孔段,吃漿量大,低壓濃灌,適時(shí)調整漿液稠度。待原管涌洞及山坡漏水洞均有泥漿溢出,河岸溢漿最遠點(diǎn)離壩外90m處?采用棉絮填塞冒漿孔或用黏土料回填夯實(shí)后,再進(jìn)行外堵慢灌。漿液由低往高處依次慢灌,使壩體大小縫隙既能灌飽,又不浪費。
五是對樁號0+108m串漿洞,即一孔灌漿、異孔冒漿的現象,可將串漿孔堵塞后繼續灌漿,若灌漿孔與串漿孔之間劈開(kāi)裂縫,可夯實(shí)裂縫后多次少量重復灌漿。
三、效果分析
。保梗梗鼓辏吩,他們在灌漿后的漏水洞挖開(kāi)檢驗,發(fā)現洞內泥漿凝固體飽滿(mǎn)固結,而且隨洞形走樣粗大凝固體與洞壁土層膠凝形成整體,不張開(kāi),無(wú)空隙,無(wú)滲浸。據近幾年觀(guān)察,該水庫經(jīng)受高水位運行檢驗再未發(fā)現滲漏現象,有效地解決了大壩安全問(wèn)題。
根據該庫止漏效果分析,該方法具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn):
、儆孟x(chóng)百殺乳劑拌水泥漿液滲透土層,對白蟻殺傷率高,壩體未發(fā)現白蟻活動(dòng)跡象,是灌漿殺蟻的理想藥物。
、谕翂畏罎B采取帷幕灌漿施工簡(jiǎn)便、安全可靠,可節約投資,提高防滲性能。
、叟压酀{技術(shù)只要能做到科學(xué)地設計和施工,可以解決壩后出現的散浸、滲漏、管洞流土等隱患,滿(mǎn)足抗滲穩定的要求。
四、灌漿中應注意的事項
。保畬τ陂_(kāi)裂現象的處理
由于泥漿的壓力作用,會(huì )使裂縫延伸。如壩面看不見(jiàn)的裂縫,在灌漿過(guò)程中往往會(huì )出現裂縫,可組織人力沿裂縫做阻漿蓋,使泥漿不會(huì )冒出來(lái)。
。玻畬γ皾{的處理
、贌o(wú)論在什么部位發(fā)現冒漿,都要暫時(shí)停止灌漿。
、谌绻趬雾敾驂纹旅皾{,用亂棉絮阻塞,出現臃腫狀可在冒漿處開(kāi)挖回填夯實(shí)后再灌。
、墼诤磧劝l(fā)現冒漿時(shí),如果可以進(jìn)入,用亂棉絮堵塞再灌。假若不能進(jìn)入可采取高濃縮漿堵塞,待凝固后再繼續灌漿。
、苋绻谏钏谐霈F冒漿,因為不能堵塞,應待已灌泥漿初凝后改灌濃度大的泥漿。
。常畬纹侣∑鸷退莸奶幚
、偃绨l(fā)現壩坡有隆起現象,很可能是因為灌漿而引起的壩坡滑動(dòng),應立即停止灌漿,由有關(guān)技術(shù)人員研究隆起的原因,在確認壩坡穩定時(shí),才可繼續灌漿。
、诠酀{中發(fā)現有塌陷現象時(shí),也應停止灌漿,待查明原因,填土夯實(shí)后再進(jìn)行灌漿。
參考文獻:
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