防滲工程論文范文
時間:2023-04-09 15:52:19
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篇1
1.1灌漿孔的鉆孔施工工序鉆孔工序作為處理灌漿施工階段的準備工作。第一,應確保灌漿孔與壁道的完整契合性達到一定的均勻程度。第二,工作人員操作困難之處在于需要在孔距相對較小之時對灌漿機之間孔距尺寸進行合理的預測。當一切準備工作就緒,即可進行灌漿施工階段。值得注意的是,整個施工過程須在專業人員的配合下盡量放緩速度,確保準確無誤。灌漿過程中如果發現相關操作出現紕漏應及時暫停進行修改。對完成上述工序形成的灌注樁進行抗壓測試,如未達到規范標準,必須繼續灌注,直至測試結果合格即可進行下一步驟的檢查和準備工作。
1.2水利工程中的灌漿施工技術灌漿技術在水利工程防滲處理中應用的較為廣泛。但由于傳統灌漿技術工序復雜,耗材較多,產生較大費用。所以在實際過程中,應結合工程具體情況合理選擇使用材料。確保達到最理想的效果。灌漿技術一般包含高壓噴射灌漿技術、土壩壩體劈裂式灌漿灌漿技術,下面將進行詳細的說明。
1.2.1高壓噴射灌漿技術在利用高壓噴射漿液過程中形成高速水流來切割灌地層結構,并在切割縫隙中加入漿液,通過高速噴射得到均勻攪拌,同時還增高地基承載力的作用。
1.2.2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,向其里面灌注入一定量的泥漿,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和土壩壩體變形穩定性。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。
2防滲墻的處理方法
2.1薄型抓斗薄型抓斗相比其他處理防滲墻的方法具有如下的優點,包括工藝簡單、地層適應更加廣泛、價格低廉。薄型抓斗可以用于在砂土、粘土以及卵石及砂礫含量、粒徑均在一定的范圍中、這樣的情況時適合采用此方法。通常薄型抓斗的寬度為30厘米,其成墻工藝是指在進行挖土開槽的時候,采取泥漿來護壁,同時進行塑性混凝土的澆筑,最大防滲墻的成墻深度可以達到四十米。
2.2多頭深層攪拌水泥土在砂土、粘土以及淤泥與直徑均不超過5厘米的砂礫層時采用多頭深層攪拌水泥土的辦法,同時借助多頭的深層攪拌機進行攪拌的時候,在土體中通過水泥漿的噴入,進行攪拌,使土體和水泥漿液混合到一起,然后凝固成水泥土樁,這樣就形成了一個防滲的墻體。
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篇2
該防滲渠道工程位于新疆境內,全長4.9km,為改善原有的老渠水資源浪費現象,特對老渠進行防滲改造,但受施工地區農場灌溉因素的影響,將本工程分為兩個階段實施,第一階段為水渠引水口處的節制分水閘以及標號為0+000~1+650渠段工程,第二階段是標號為1+650~4+900段渠道防滲工程。防滲渠道初體設計是雙層防滲。施工工序:測量放線基礎開挖地質驗收模板支立倉號驗收混凝土澆筑振搗質量檢查及處理混凝土養護。
2混凝土工程施工
2.1基礎清理按照相關設計規范對防滲渠渠底進行基礎清理,清理工序結束后要填土并且碾壓密實,所用土料的干密度控制在1.55g/cm3以上,土方填筑時各分層厚度≤30cm。砂料進入施工場地前要將其中的大塊膠結物、植物根系等雜物清理出去,填筑砂料要符合施工規范要求,填筑土料中的黏料含量不得高于設計規范要求。
2.2模板支立本項目混凝土墻采用木模的形式,木材和其他材料的質量達到2等以上標準。模板制作要滿足結構施工圖紙設計要求。在模板安裝前應該進行測量放樣,為了保證重要結構物的尺寸和控制點應該在模板安裝的過程中進行校正。為了防止模板變形和傾覆,在模板安裝過程中應該進行加固處理。在采用木烤石蠟模板時,表面涂層或采取其他防護涂層。注意模板拆除時限,根據施工圖紙拆除。
2.3止水、伸縮縫按照施工圖紙的相關規定來確定所用止水設施的材料的品種規格、型式、尺寸以及埋設位置。在安裝使用橡膠止水帶的時候,要特別留心止水帶的變形撕裂。止水帶安裝好之后要進行必要的加固和防護。施工完成的伸縮縫混凝土表面應該及時進行整平和清掃,防止出現蜂窩麻面。
2.4混凝土澆筑本工程采用商品混凝土,混凝土標號為C25、W6、F200。對于各種不同標號混凝土配合比必須進行配合比的復試,復試合格后方可使用。在混凝土施工過程中遵守施工技術規范以及聽從監理人員的指示,在混凝土攪拌站和施工澆筑現場分別安排相關人員對混凝土的工作進行監控。根據具體情況選擇混凝土運輸設備和運輸能力,以保證混凝土運輸的質量,充分發揮設備效率。本工程混凝土運輸采用具有保溫作用混凝土專用運輸車。所選用運輸設備要確保混凝土在運輸過程中不出現分離、泄漏、嚴重泌水以及過多降低坍落度的情況,保證混凝土的工作性。應該盡量減少混凝土的運輸時間,因為某些原因停止時間太長,混凝土產生初凝時,按廢料處理,在任何情況下,嚴禁中途加水后運入倉內。混凝土運輸設備和澆注位置,要有必要的覆蓋或防雨設施。無論運輸設備的類型,混凝土入倉要防止離析,最大骨料直徑80mm三級配混凝土自由下落高度最好≤2m,超過這個限度應該采取緩降措施。
2.4.1混凝土分層澆筑作業根據監理人批準的溫控措施,對混凝土的澆注采取溫控措施,澆筑分層分塊,按澆筑程序進行施工。在斜面上澆筑混凝土時,要自低而高逐層澆筑到保持水平面為止。入倉的混凝土質量必須符合標準,如倉內的混凝土的和易性不合格應該及時處理并安放到固定的地點。在混凝土施工過程中,如所用混凝土和易性不符合標準,不允許往倉內加水,可以采用適當加入減水劑和加強振搗的措施保證混凝土的工作性。
2.4.2澆筑時間混凝土澆筑應該保持連貫性,當混凝土出現間歇時應該以混凝土試驗初凝時間和終凝時間為理論依據進行控制或按SDJ207—82有關規定確定允許澆筑間歇時間。澆筑混凝土超過允許間歇時間,這一分層的混凝土接觸面要按施工縫進行處理。
2.4.3混凝土澆筑厚度混凝土的澆筑厚度和混凝土攪拌、運輸和施工現場的澆筑能力以及施工振搗和現場施工的數量、溫度有關。一般情況下混凝土的一層澆筑厚度≤30cm,在進行分層混凝土澆筑前,如果出現了施工縫應該進行鑿毛處理。
2.4.4混凝土表面修整及缺陷處理混凝土澆筑完成后偏差不能超過施工技術規范中對混凝土結構的數據。多孔混凝土表面,如混凝土內凹隱藏的缺陷或其它損壞,必須對混凝土進行處理。對出現缺陷的混凝土應該及時的進行修復或采用措施除去缺陷混凝土。
篇3
外墻方面,主要的原因包括墻體砌筑質量不高導致墻體裂縫,建筑材料質量不合格導致墻體變形,墻體存在間隙等問題。廚衛方面,主要的原因包括鋼筋混凝土在質量與厚度等方面不合格,防水材料選擇不適合、防水層施工不達標。門窗方面,主要的原因包括門窗洞口封堵時不嚴密,封堵材料與洞口存在空隙、居民私自鑿空洞等。屋面方面,主要的原因包括施工不規范、防水層鋪設不達標等。空調孔與煙囪方面,主要的原因為安裝之后封堵不嚴。
2房建施工中防滲漏施工技術的應用
2.1前期準備工作
1)要明確施工的權責,將責任落實到人,對防滲漏施工的質量進行控制、監督與管理,建立相應的責任追究制度,一旦發現問題之后能夠找到相關的責任負責人;要做好防護工作,確保安全施工。
2)房屋建筑材料要合格,要選擇好的防水材料來夯實防滲漏質量的基礎,杜絕一切不合格的材料進入施工現場。
3)施工之前要做好技術交底工作。
2.2房建施工中防滲漏施工技術的應用
1)外墻施工中防滲漏施工技術的應用。在外墻的施工過程中,墻體的砌體材料要盡可能選擇蒸壓型加氣混凝土,要對材料的質量進行嚴格的控制,確保產品的抗壓強度符合防滲漏施工的要求。在材料選擇的過程中要嚴防一些不合格的材料在施工過程中的應用,在條件允許的情況之下要選擇防水性能比較好的砂漿進行砌筑,確保外墻的防滲漏性能。除此之外,還應該注意混凝土墻體與磚墻的交接部位及墻壁中的各種空洞的防滲漏性能,通過增強防范性來確保防滲漏效果。
2)屋面施工中防滲漏施工技術的應用。在施工的過程中要盡量避免在下雨較多的季節進行施工,因為在混凝土終凝之前會由于下雨而受到影響。要對基層情況進行檢查,發現有凹下去的地方要進行填補,發現凸出來的要進行鑿除,要確保基層的平整,確保平層的覆蓋效果,如果在鋪設的過程中出現了松動的情況,需要重新進行鋪設。基層在施工的過程中要保持清潔,不能夠有雜質、積水等,基層清理完成之后將水泥漿刷在上面,從而增加基層與平層之間的粘結性。
3)門窗施工中防滲漏施工技術的應用。由于門窗具有活動性且活動的范圍較大、次數較多,因此是滲漏最容易出現的部分,要重視門窗的防滲漏工作。施工人員在施工的過程中要實現施工技術與施工理論基礎的相輔相成。在門窗施工的過程中,要處理好門窗的防滲漏質量與門窗的實用性、美觀性之間的關系,既要保證防滲漏效果的最大化,又要顧及其美觀與實用。要按照門窗防滲漏施工相關的質量標準來進行門窗的設計與施工。在門窗材料的選擇、運輸與安裝的過程中要確保門窗是完整無缺的,避免出現門窗的損傷、變形等情況,如果門窗已經安裝則不能夠再對其進行整修。門窗的配件要選擇合格的、標準的配件,保障門窗關閉之后達到應有的封閉效果。門窗安裝完成之后要對其縫隙進行填塞處理,確保門窗的防滲漏效果。
4)廚衛施工中防滲漏施工技術的應用。廚衛都屬于建筑中用水比較多的部分,因此廚衛的防滲漏工作對于整個建筑的防滲漏施工質量有著重要的影響。如果廚衛的防滲漏施工質量不合格,一旦出現滲漏的情況,會給人們的生活帶來很大的麻煩,要高度重視廚衛的防滲漏處理。在廚衛的防水施工之前需要對其進行結構防水測試,如果出現滲漏的情況要及時處理。
5)防滲漏施工的驗收工作。驗收是確保施工質量的重要環節。驗收工作能夠確保建筑物中防滲漏技術的有效應用,綜合、客觀地對防滲漏施工質量進行檢查與評價。驗收工作與屋面施工中防滲漏施工技術的應用同樣重要,是對防滲漏施工質量的保障。在驗收工作中要秉持著實事求是的原則。建立完整的驗收體系,確定嚴格的驗收標準,實事求是的進行驗收工作。驗收合格之后,要對新建房屋進行試用,試用通過之后才能夠正式投入使用。通過這些措施來從根本上確保房屋工程中防滲漏技術應用的有效性。
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篇4
方案1:薄壁砼防滲墻方案
基本原理是:用薄型液壓抓斗分期成槽,然后下設接頭管、澆筑混凝土、拔接頭管,然后二期重復上述步驟。該措施在河壩項目中經常使用,其抓取地層的水平很高,而且墻的穩定性好。它的優點是品質高,而且易于檢測,具有較高的防滲能力。它也存在缺陷。比如項目的開展必須要建設較高水準的平臺,而且要建設很多的輔助工程。項目的整體耗時很久,花費的資金也較多。
方案2:高噴灌漿方案
高噴灌漿技術是目前水利工程中應用較廣泛的防滲措施之一,是山東省水科院在20世紀80年代的科研成果。施工工藝是利用鉆機造孔,然后將噴射裝置放入預先鉆好的孔內,用高壓射流對地層進行切割破碎,同時灌注水泥漿與破碎的土體摻攪混合,在土中形成凝結防滲體,以達到防滲目的。本地層細礫滲透系數500~800m/d,水泥漿在動水條件下極易流失,目前的試驗已證實了這一點。除應摻加速凝劑外,在噴射形式上宜采用旋噴樁套接方案。本方案設計墻體指標如下:彈性模量500-10000MPa,抗壓強度1-10MPa,滲透系數小于i×10-6cm/s,最小墻厚0.3m,比降不小于50。它的優點是其施工的品質較好,符合項目對于防滲的規定,除此之外,它的速度方面也非常有優勢,符合項目的時間要求。最后它對地層的適應能力非常好,不需要建設過多的暫時性的項目。當然這并不表示它不存在缺陷。它的主要問題是防滲的能力比對于別的方案來講有一定的欠缺。而且花費的資金比較多。
方案3:振動射沖防滲墻+高噴灌漿方案
振動射沖法是最近幾年才得以發展使用的一類工藝,它主要被應用到河湖等項目中,起到垂直防滲的作用。之所以使用這種綜合措施,主要是考慮到了以下幾點。首先項目規劃的泄洪閘所在區域地下有拋石等,單獨的使用一種方法,無法將存在的問題處理好。第二,對于那些卵石聚集的區域,振動射沖的效果不是很好,如果使用綜合方法的話就能夠將兩個方法的優點都體現出來。該方案的優點非常多。比如它符合圍堰對于防滲的規定。同時射沖的速率非常高,而且總體的防滲水平較好,一體機的使用能夠將原本較為復雜的地層施工工作開展的非常順暢,進而節省了部分時間。除此之外,還能夠將之前方案中面對的泥漿浪費問題解決好,節省了大量的水泥,而且能夠起到省電的作用。最后,它不需要建設過多的暫時性的項目,也就是說項目的總體工程量減少了。它的缺點較為明顯,比其他的方案多了一個工作步驟,它的防滲能力比第一個方案要差,不過要比第二個優秀。通過上文的多方面比對,可以發現第三個方案的可行性非常高,不論是對工期的把握還是對質量的保證都能夠做得非常合理。
2振動射沖防滲墻+高噴灌漿綜合施工方案
2.1圍井試驗
根據2009年11月1日的會議要求,原定圍井試驗方案有變動,在已完成圍井的一邊的情況下,另外三個邊改為上部8.5m為振動射沖防滲墻,下部用旋噴樁套接接墻方案。施工參數如下:孔距暫按1.0m考慮,噴射參數如下:高壓漿壓力36~38MPa,流量不小于80L/min;壓縮空氣壓力0.7MPa,流量不小于1.2m3/min;提升速度8~10cm/min;槳液水灰比1:1,比重約1.50。
2.2組合施工工法各自的施工范圍
依據現有的試驗資料,自堰頂高程179.8以下11m范圍內可以較為容易的建造振動射沖防滲墻,其下5.5m深度需采用鉆噴一體旋噴樁與上部防滲墻連接成整體。兩種工法所完成的工程量比例約為3:2。
2.3實施方式
組合施工工法將振動射沖防滲墻和高噴灌漿作為綜合施工技術的兩道工序,首先進行振動射沖防滲墻施工,在漿液未達到終凝之前完成其下的高噴灌漿施工,高噴灌漿采用鉆噴一體不分序施工技術,可將防滲體混合成一個整體,從而提高防滲性能。
2.4工效、工期、設備組合
依據常規經驗,振動射沖防滲墻按每天完成200m2,鉆噴一體高噴灌漿按每天完成150平方米。圍封面積按2.2萬平方米考慮,按上述劃分比例各自的工程量分別為1.32萬平方米和0.88萬平方米。單套設備需要的施工時間分別為66天和59天,兩套設備需要的施工時間分別為33天和30天,考慮1.5倍的不可預見因素,振動射沖和高噴灌漿各兩套設備施工工期分別為50天和45天。
2.5水泥及電力消耗預測
與單純采用旋噴樁相比,組合方案除了防滲體性能優于旋噴樁外,另一個優勢是水泥、電力用量省。在利用高噴回漿的情況下,振動射沖防滲墻水泥用量預計不超過300kg/m2,比采用旋噴樁節省200kg/m2,平均水泥用量約0.38t/m2,節省水泥總量超過2000噸以上;振動射沖的動力僅及高噴的一半,鉆噴一體設備成孔的用電量也有較大下降,綜合分析用電量比單純高噴減少1/3。以旋噴樁用電量20度/m2計算,預計電力消耗減少14萬度以上。
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裂縫成縫原因及預防措施
1溫度變化引起的裂縫
裂縫的成因:混凝土在澆筑完成后,要完成硬化過程,在這個過程中,由于水泥和水的化學反應,會產生大量的熱量,由此在混凝土的內部溫度上升。在初期的時候,由于混凝土內部的壓力比較大,而還會受到外部的拉應力,在雙方力道的作用下,超出了極限所能承受的標準,就會產生裂縫。對于這種方式產生的裂縫可以采取如下方法來控制:對于水泥性能的選擇盡量選擇熱量低的,可防止在硬化過程中產生大量的熱量;嚴格控制水泥用量;控制水灰比;對于混凝土的攪拌工藝進行改善,降低在澆筑過程中產生的熱量;通過外加劑的使用,改善混凝土的流動性和保濕性;對于施工工藝可以相應的改善,增加散熱的速度;在大體積混凝土內部設置冷卻管道,通過冷水或冷氣冷卻,減小混凝土的內部溫差;加強混凝土溫度的監控,及時采取冷卻保護措施;加強混凝土養護,混凝土澆筑后,及時用濕潤的草簾、麻片等覆蓋,并灑水養護,適當延長養護時間,保證混凝土表現緩慢冷卻,在寒冷季節,混凝土兩面必須采取保溫措施,以防寒潮襲擊。
2混凝土收縮引起的裂縫
裂縫的成因:在混凝土硬化的過程中,會產生體積上的變化,導致變形的產生,在此期間由于變形的不規律性可能導致裂縫的產生;混凝土在收縮的過程中會對鋼筋產生一定的拉應力,而當這種力達到了鋼筋所能承受的極限時就會出現裂縫;在新舊混凝土交接的部位,由于沉降度的不同,也會產生裂縫。防止這類裂縫產生的措施:如果裂縫是在表面的程度不深的裂縫,可以選擇用粘補劑等將其涂抹平整;對于水泥的用量要嚴格控制;合理設置鋼筋的的數量和位置;在相應的位置設置施工收縮縫;在對混凝土的養護期間,可以適當延長覆蓋時間。
3混凝土塑性坍落引起的裂縫
裂縫的成因:混凝土在澆筑的初期還屬于是塑性狀態,如果在這個時期出現滲水現象的話,受到重力的作用,混合料中的顆粒就會向下沉陷,而水的成分就會向上漂浮。在這個過程中,會受到來自鋼筋骨架的限制,由此在上部就會差生裂縫。防止這類裂縫產生的措施:要仔細選擇集料的配級,做好混凝土的配合比設計特別是要控制水灰比,采用適量的減水劑;施工時混凝既不能漏振也不能過振,避免混凝土泌水現象的發生,防模板沉陷;如果發生這類裂縫,可在混凝土終凝以前重抹面壓光,使裂縫閉合。
混凝土裂縫的處理材料和技術
1水泥基滲透結晶型防水材料
水泥基滲透結晶防水材料是水泥、硅砂和多種特殊的活性化學物質組成的灰色粉末狀無機材料。這種材料的作用機理是特有的活性化學物質利用水泥混凝上本身固有的化學特性和多孔性,以水為載體,借助于滲透作用,在混凝上微孔及毛細管中傳輸,再次發生水化作用,形成不溶性的結晶并與混凝上結合成為整體。由于結晶體填塞廠微扎及毛細管道,從而使混凝土致密,達到永久性防水,防潮和保護鋼筋、增強混凝上結構強度的效果。這一材料已在水工混凝土建筑物防滲修補中逐漸得到應用,均取得良好效果。
2新型灌漿材料
利用環氧樹脂和聚氨酯在一定條件下制備出可以形成同步互穿聚合物網絡結構的新型化學灌漿材料。該材料綜合廠環氧樹脂漿材和聚氨酯漿材的性能優點,漿材黏度低,凝結時間可調、強度高。水下混凝土灌漿試塊的黏接抗拉強度可達1.05NPa,是一種性能優良,適用性強、適合水下灌漿的多功能新型灌漿材料。
3混凝土裂縫注漿技術
自從壞氧樹脂類高分子材料被用于混凝上建筑物裂縫修補工程后,至今它已經成為僅次于鋼材和水泥的第三種材料被廣泛應用。以往傳統方法是靠人工控制將樹脂漿液注入裂縫內。當環氧漿液黏度大,裂縫寬度較小時,這種修補方法并不一定十分成功。由日本引入一種"壁可"注漿技術,則是通過橡膠管的彈性收縮壓力自動完成注漿,緩慢均勻地灌漿壓力可將縫隙中的空氣壓人混凝土毛細管中,并通過混凝上的自然呼吸作用排出,有效地避免了氣阻現象,從而保證了灌漿質量。在無人看管的情況下,注漿管靠內部壓力可以持續很長時間自動注漿,需要人工操作的只是用泵將漿液壓入到注射管內。
篇6
關鍵詞: 防滲墻; 滲流; 土石壩
Abstract: This paper take Wu homeland reservoir dam as an example, through the finite element analysis method, analyzes the concrete cutoff wall quality defect and its control effect on dam seepage flow. From the results of the analysis can see, impervious wall normal so impervious to meet security requirements engineering; but if the cutoff wall defects, then the various parts of the dam body seepage gradient will have a great impact on. The cutoff wall crack location of this factor than the width of crack of seepage control of greater impact, and cutoff wall hanging wall permeability coefficient than on seepage control of greater impact.
Key words: impervious wall of earth-rock dam; seepage
中圖分類號: TV641 文獻標識碼:A 文章編碼:
混凝土防滲墻防滲效果較為可靠, 目前在國內水利工程中應用比較廣泛, 國內外學者對其各方面進行了大量研究,主要為防滲墻的施工設計與應用、防滲墻的滲透特性研究、低彈模混凝土防滲墻材料的研制等進行了大量研究。但是, 由于施工質量的原因, 混凝土防滲墻 有可能出現裂縫、墻體滲透系數超過設計指標以及墻體懸掛等問題。關于這些不利情況對大壩滲流控制的影響的研究, 目前尚不多見。[ 王薇.土石壩安全風險分析方法研究[D].天津大學博士學位論文,2012.]
本文利用吳家園水庫大壩的水文地質工程地質參數, 對采用混凝土防滲墻加固的大壩典型斷面進行了滲流有限元計算, 模擬分析了當防滲墻的裂縫在不同位置、不同裂縫開度時, 或者當墻體滲透系數增大、墻體懸掛時, 大壩滲流狀態的變化情況。
1 工程概況
吳家園水庫位于浙江省蒼南縣藻溪鎮, 是一座以防洪、供水為主, 兼顧灌溉、發電綜合利用的中型水庫。大壩為黏土心墻土石壩, 外部為砂礫壩殼, 上游設有黏土鋪蓋。壩頂高程為49. 60 m, 最大壩高 32. 49 m, 壩頂長 232. 6 m, 壩頂寬 6. 0 m。壩基從上到下依次為礫砂層( 最厚 34 m)、弱風化流紋斑巖。工程始建于 1958 年底, 大壩運行 40 多年, 大壩防滲體系存在的缺陷有: 基礎處理不徹底, 齒槽與壩基接觸面滲透穩定性存在隱患; 壩體填筑質量差, 心墻滲透系數偏大, 心墻后反濾層不合格, 壩體滲流量較大。2007 年安全鑒定為“三類壩”, 隨后進行除險加固設計。除險加固后水庫死水位23. 37 m, 正常蓄水位為 44. 50 m, 設計洪水位 46. 611 m, 校核洪水位為48. 24 m, 總庫容為2 164 萬立方米。大壩防滲加固采用了低彈模混凝土防滲墻, 彈性模量 E28≤5000 M P a, 滲透允許比降≥50, 滲透系數 K ≤1×10- 7cm/ s。防滲墻穿透心墻和壩基砂礫石層, 嵌入壩基弱風化巖體內 1. 0 m, 防滲墻最大墻深 67. 0 m, 墻體厚度 0. 80 m。[ 富海文,吳家園水庫攔河壩防滲墻施工技術[J].中國水利,2010,11(:5)51一63.]
2 有限元模型
2. 1 模型建立
大壩滲流計算采用的有限元程序是河海大學開發的水工結構分析系統軟件 Autobank V7.0。大壩壩頂高程 49. 60 m, 上游水位 46. 61 m, 下游水位 18. 60 m, 防滲墻嵌入基巖 1. 0 m。模型上游取至距壩軸線 237 m, 下游取至距壩軸線 130 m 壩基取至弱風化基巖面以下 30 m( 高程為- 50 m) 。有限元單元網格剖分采用三角單元, 鋪蓋、齒槽、防滲墻部位加密。厚度為0. 8 m的防滲墻分為4排單元。裂縫處加密。[ 王天星,混凝土防滲墻在土石壩防滲加固中的應用研究[D].合肥工業大學碩士學位論文,2010.09—2010]
2. 2 完好防滲墻情況下的滲流狀態
經計算, 完好防滲墻情況下, 等勢線集中于防滲墻內, 防滲墻內的滲透坡降大。黏土鋪蓋與壩基接觸面的滲透坡降、齒槽與壩基接觸面滲透坡降分別為1.04、0.39, 小于允許接觸滲透坡降1. 25~ 2. 5; 混凝土防滲墻的滲透坡降為31. 4, 小于防滲墻的允許坡降50; 計算斷面單寬滲流量為 1. 24×10- 5m/ ( s·m) , 相比類似工程, 滲流量較小。加固后大壩滲流狀況安全。
3 防滲墻質量缺陷對滲流的影響
3. 1 防滲墻出現裂縫的情況
當防滲墻在高程 5. 465 m 處出現寬度 0. 1 m 的裂縫時, 裂縫處于滲透系數相對較小的壩基下層砂礫石內, 滲流場發生變化。在裂縫出口處流線形狀急劇變化, 壩體內的流線也發生明顯變化, 黏土鋪蓋與壩基接觸面的滲透坡降、齒槽與壩基接觸面滲透坡降有所增大,分別為 2. 05、0. 889, 與防滲墻完好情況相比, 分別增大97.1% 、127. 9% ;混凝土防滲墻的滲透坡降為 27. 8, 減小11. 5% ; 計算斷面單寬滲流量為 3. 95×10-5m/ ( s·m) , 增大 218. 5% , 滲流量顯著增大。
為了研究裂縫寬度的影響, 將裂縫寬度減小為 0. 01 m,進行有限元計算, 黏土鋪蓋與壩基接觸面的滲透坡降、齒槽與壩基接觸面滲透坡降有所減小, 分別為1.62、0. 690,與裂縫寬度0. 1 m情況相比, 分別減小21.0% 、22. 4% ; 混凝土防滲墻的滲透坡降為 29. 0, 減小 4.3% ; 計算斷面單寬滲流量為 3. 64 ×10- 5m/ ( s·m) , 減小7. 8% 。
為了研究裂縫位置的影響, 假定防滲墻在高程 9. 09 m出現裂縫, 裂縫寬度 0. 1 m, 處于滲透系數相對較大的壩基上層砂礫石內, 對這種情況進行計算, 黏土鋪蓋與壩基接觸面的滲透坡降、齒槽與壩基接觸面滲透坡降顯著增大, 分別為 7. 29、3. 82, 與裂縫出現在高程 5. 465 m 情況相比, 分別增大 255.6% 、329. 7% ; 混凝土防滲墻的滲透坡降為 17. 0, 減小 38. 8% ; 計算斷面單寬滲流量為 8. 58×10- 5m/ ( s·m) , 增大 117. 2% 。
為進一步分析防滲墻開裂寬度對滲流的影響, 假定防滲墻出現嚴重質量問題, 漏澆 2 m 的高度, 漏澆在高程 9. 09 m,黏土鋪蓋與壩基接觸面的滲透坡降、齒槽與壩基接觸面滲透坡降、混凝土防滲墻的滲透坡降分別為 7.60、4. 00、16. 7, 計算斷面單寬滲流量為 8. 96×10- 5m/ ( s·m) 。滲透坡降、滲流量與裂縫寬度 0. 1 m 相比, 變化均不大。
3. 2 防滲墻墻體滲透系數增大的情況
假定防滲墻滲透系數增大 10 倍, 透水性增強, 防滲性能減弱。黏土鋪蓋與壩基接觸面的滲透坡降、齒槽與壩基接觸面滲透坡降明顯增大, 分別為 1. 73、0. 73, 與防滲墻完好情況相比, 分別增大 66. 3% 、87. 2% ; 混凝土防滲墻的滲透坡降為 28. 9, 減小 810% ; 計算斷面單寬滲流量為2. 30×10-5m/ ( s·m ) , 增大 85. 5% 。與防滲墻在 9. 09 高程出現裂縫相比, 防滲墻雖滲透性增大, 但與壩基砂礫石相比, 滲透系數小了很多, 隔斷了壩基透水性較強的砂礫石層。因而其影響比在透水性強的位置出現裂縫要小。[ 姜海波.土石壩壩體、壩基和水庫庫區土工膜防滲體力學特性及滲透系數研究[D].新疆農業大學博士學位論文,2011.]
3. 3 防滲墻懸掛的情況
除了以上情況, 再考慮防滲墻懸掛對滲流的影響。假定防滲墻只施工至高程 5. 465 m, 而不進入弱風化基巖。黏土鋪蓋與壩基接觸面的滲透坡降、齒槽與壩基接觸面滲透坡降顯著增大, 分別為5.22、2. 37, 與防滲墻完好情況相比, 分別增大401. 9% 、507.7% ; 混凝土防滲墻的滲透坡降為 18. 1, 減小 42. 4% ; 計算斷面單寬滲流量為 7. 32×10- 5m/ ( s·m) , 增大 490 3% 。
防滲墻下游側的砂礫石壩基內的水頭明顯增大。上游鋪蓋和齒槽承擔的水頭損失增大。
4 結論
本文初步分析了混凝土防滲墻質量缺陷對大壩滲流控制的影響, 得出以下主要結論。
防滲墻出現裂縫的位置越高, 離心墻底部越近, 土層的透水性越大, 出現裂縫對各部位的滲透坡降不利影響越大。因而保證防滲墻在透水性大的砂礫石層內的施工質量尤為重要。防滲墻裂縫出現的位置比裂縫寬度對滲流控制的影響更大。防滲墻的完整性比防滲墻滲透系數大小對滲流控制的影響要大。
本文的工作還需進一步深入, 如對裂縫內的滲透系數是初步假定的, 實際上, 土體發生滲透破壞過程中, 隨著土體顆粒的移動, 土體不同部位的滲透系數會不斷演化。
參考文獻:
[1]王薇.土石壩安全風險分析方法研究[D].天津大學博士學位論文,2012.
[2]姜海波.土石壩壩體、壩基和水庫庫區土工膜防滲體力學特性及滲透系數研究[D].新疆農業大學博士學位論文,2011.
篇7
關鍵詞:民用建筑,施工,防滲漏
在近幾年的住宅工程施工過程中,特別重視了住宅工程質量通病的預防,每年制定消除質量通病目標、完善和推廣科學有效的住宅工程質量通病的預防措施。如何防止住宅工程迎水面滲漏質量通病,有以下對策。
1.保證屋面板施工質量
正確留置現澆鋼筋混凝土屋面板的保護層:澆搗混凝土時應采取相應措施,預防鋼筋被踩踏變形。混凝土必須連續澆筑,嚴禁出現冷縫,并振搗密實,做到不漏漿、無蜂窩、麻面、露筋等。混凝土表面經滾筒滾壓二遍,提漿收水后采用鐵抹壓光,然后鋪蓋麻袋保護。在常溫情況下,12小時后派人澆水養護7晝夜。
2.做好找平層
作為卷材屋面防水的基層,必須具有較好的結構整體性和剛度。為此,施工前應對屋面基層進行清理、澆水潤濕及掃漿。整體水泥砂漿找平層上必須留置分隔縫,合理設置分隔縫的位置,保證其間跟不大于6cm,如果是預制結構的注意分隔留置在屋面板支承邊的拼縫處,屋面轉角處以及突出屋面的交接處。為使分隔縫順直、寬度一致,預先放置2cra寬的分隔條。基層與突出層面結構的連接處以及在基層的轉角處,施工時均應糈Jb做成半徑為100-150mm的圓弧形成鈍角。施工時,應根據設計要求,測定標高、定點、找坡,拉掛屋線,分水線、排水坡度線,并且貼灰餅、沖筋,以控制找平層的標高和坡度。鋪設的水泥砂漿在收水后應及時用鐵抹壓光、壓實、禁止采用掃帚掃毛的做法。常溫下24h后澆水養護。
3.保溫層的施工要求
含水量過大的保溫層會造成防水層起鼓、開裂而失去防水作用。為些保溫層出內應按軸線方向正確設置兼作排水方向的分倉縫。分倉縫寬度為50mm,縱橫貫通,形成通氣網絡,并與出屋面的透氣管相連通。透氣管設置在分倉縫的每一十字交叉處。透氣管的出口距屋面的高差應大于25mm。根據規范要求,保溫層的每倉分隔面積應小于36m2,即每邊長度小于6m。保溫材料宜采用聚苯乙烯泡沫板、聚氨酯泡沫及水泥瀝青珍珠巖板等低吸水材料,這將有利于提高屋面的保溫防水性能。
4.防水層的施工要求
防水層施工前對屋面和天溝的基層(或找平層)進行嚴格檢查,確保其平整、清潔、干燥(含水小于8%、不起砂)以及排水暢通不積水,角部處理正確。卷材、涂料等不同的防水材料需要按不同的規范要求施工。天溝、檐口、落水口、泛水、變形縫和伸出屋面管道等重要部位應先進行專門處理。防水施工完工后要做好成品的保護工作,嚴禁在其上放重物或進行拌制砂裂、焊接管道與避雷帶等作業,以預防損壞防面防滲漏工程。
4.1防止小砌塊外墻滲漏對策
⑴嚴禁養護齡不達28d或以上的小砌塊進場。因為小砌塊具有干收縮性較大的重要特征,以此避免砌頭上墻后收縮裂縫而造成墻面滲水。
⑵進場后的小砌塊必須采取遮雨防潮措施,砌筑前禁止澆水潤濕。免費論文。避免發生受過潮的小砌塊產生膨脹和日后干縮的現象,因而引起砌筑后容易造成墻體裂縫。
⑶嚴格按施工技術規范要求控制砂漿的配比與攪拌質量。
⑷禁止小砌塊與其他墻體材料混砌,以預防引起墻體裂縫與影響砌體強度,避免發生線膨脹值不一致而引起的墻體裂縫。免費論文。控錯小砌塊每天的砌筑速度,規定小砌塊墻體每天的砌筑高度,這是減少墻體產生裂縫的有效措施之一。
4.2防止混凝土墻板滲漏的對策
⑴每一樓層的外墻模板應一次配置到樓面以上l00mm處,使樓層平臺與外墻翻口混凝土同時澆搗,以防止樓層接搓外外模漏漿導致該部位的混凝土疏松而滲水。
⑵澆搗位于墻板筋部位的混凝土時,應采用若干短頭鋼筋與板筋焊接作為限位筋,以此控制板面混凝土標高,并有利于加固墻模,預防墻板混凝土“爛根”。
⑶在封模前鑿除施工縫處浮漿及疏松混凝土,再用空壓機高壓力清洗,以保證新澆混凝土的接縫緊密。
⑷根據氣溫及泵送高度選擇適當的混凝土坍落度。免費論文。商品混凝土進入工地后不準擅自加水。
⑸混凝土澆搗后必須嚴格按施工規范要求養護,一般在澆搗后的12h內進行覆蓋和澆水養護,養護時間不小于7d,以此預防混凝土因濕差而產生裂縫。
4.3外墻窗口防滲漏對策
⑴合理安排工藝流程外窗安裝的工藝流程為:采用射釘或膨脹螺栓固定窗框—鑲窗盤一外側嵌樘子一打發泡劑一內側嵌樘子一內外粉刷—窗框外側四周打密封膠填嵌縫隙。這里應強調的是:在安裝窗框前,必須先檢查洞口尺寸的偏差情況,一般應保證上側、左右兩側縫寬為20-25mm,下側按設計寬度偏差不超過50mm。上述要求如不能滿足,則應根據實際情況進行洞口打鑿或采用1:2水泥砂漿刮糙修整。
⑵構造措施滿足規范要求根據門窗工程的有關規范要求,外寓施工中應采取以下必要的構造措施:
當外窗的窗盤應有20mm的泛水,在窗檻下要做出20mm的圓檔。窗盤與天盤底幸免應按規范要求留置10mm x 10mm的滴水槽線。
窗框左右兩側連接件的安裝應注意外低里高,以免形成雨水滲漏通道。連接件的間距不得大于500mm,并應均勻設置,以保證連接牢固。
窗框周邊的孔洞應采用銅帽或塑料帽覆蓋,并用密封膠密封。外窗型材拼接處及堅固螺栓孔處也應用密封膠密封。窗框下檻應開設瀉水孔,以保證在下雨時檻不會因積水造成滲漏。
⑶控制關鍵工序的質量
窗框與洞口之間的填嵌,封閉是關鍵工作,必須嚴格控制質量。發泡劑不得過滿打或漏打。外窗安裝完畢后,直接按規范要求進行全數檢查及抽樣進行噴淋試驗。如發現窗口部位的內墻面有滲漬或滲漏情況,必須及時分析原因,組織專人修補。
4.4廚房及衛生問防滲漏對策
4.4.1 管道與設備安裝工程的質量保證措施
結構施工期間,由土建負責配合完成管道的預埋預留工作。凡軋越樓板與墻體的管道均需留設套管。套管應高出結構面20mm。嚴格控制管材、設備及配件的質量標準。進場的材料必須具有“三證”,即:產品出廠合格證、質量保證書及復試證明。
每道工序完成后必須經過嚴格的驗收。給水管道安裝后須進行水壓試驗,試驗壓力應為工作壓力的l5倍。排水管道安裝后須進行通球試驗。衛生及洗滌設備安裝后須進行盛水試驗。
針對不同工程及不同工序的作業特點建立完善的成品保護制度,以加強對安裝成品的保護。
4.4.2 土建工程的質量保證措施
作為防止滲漏的必要構造措施,廚房、衛生問分隔墻底部統一澆筑混凝土導墻,高度為150mm,寬度大于100mm。在衛生間的浴缸和沖淋部位的地面與墻面上加做防水層,一般采用聚氨酯防水涂料。在樓地面施工時,應找出1%流向地漏的坡度。樓地面完成后應進行水試驗,以保證流水坡度準確。
做好室內管道預留洞口的修補工作十分重要,應專門組織力量施工。管道與預埋套管之間的空隙一般采用水泥石棉打鑿密實或采用油膏填嵌密實。樓板上有預留洞口,應采用較高的細石混凝土分層填補,確保填料的密實度,并嚴格按規范要求進行養護。管理預留洞口修補后必須進行筑壩盛水試驗。盛水時間不少于24h,以不滲不漏為合格。
參考文獻
[1]金賀國.住宅建筑施工中防滲漏的控制.
篇8
【關鍵詞】大壩帷幕 灌漿施工 大壩灌漿 帷幕灌漿常見問題 施工問題 灌漿
中圖分類號:TU74 文獻標識碼:A 文章編號:
一、引言
隨著我國經濟的飛速發展,硬件物資的大量消耗和能源的逐漸緊缺,我國開始越發對自然能源開始進行合理的開發和利用,在此大環境下,水利樞紐工程、水電站等得到了快速發展。從21世紀之后,我國加大了對水利樞紐工程的建設投資規模,同時也新建、修筑了一大批的水電站。隨著水利工程建設規模的逐步擴大,水利樞紐工程的維護和保養工作也得到廣泛重視。另外,由于我國存在較多的古老水利工程,此類工程開始出現功能衰退,并呈逐步下降的趨勢。為了維護正常的水利功能,要對水利工程、水利樞紐、水電站進行維護保養,為此,大壩灌漿帷幕施工成為了水利工程日常維護的主要內容。大壩灌漿帷幕施工中,所面對的不確定因素較多,導致在施工中還存在一定的問題。
二.大壩帷幕灌漿施工。
根據防滲透帷幕的灌漿孔的排數,可分為多排孔帷幕和兩排孔帷幕。在大壩周圍的地質條件較為復雜,而地區內的水頭較高時,要盡量采用3孔以上的多排孔帷幕。按照灌漿孔的底部是否深入到相對不滲水的巖層中來進行區分,深入相對不滲水巖層的稱之為封閉式帷幕,而將未深入到滲水巖層的稱之為懸掛帷幕。
大壩灌漿帷幕施工時,混凝土的壩巖層基帷幕灌漿都要在兩岸的壩肩平洞和在壩體的內廊道的中部進行。大壩材料性質為土石壩的巖基帷幕灌漿,部分要在巖基頂面開始進行,之后在填筑壩體。在壩基內部和是在壩體內的廊道中進行,好處是大壩帷幕灌漿與壩體的填筑互不干擾,在竣工后,可以對大壩帷幕的灌漿情況進行檢測,同時可以對大壩帷幕進行補灌漿操作。大壩帷幕的灌漿鉆孔灌漿根據設計排定的基本順序,逐漸加密。在兩排孔或是多排孔的帷幕灌漿中,一般都采用先鉆下游排,再鉆灌上游排的方式來進行。
三.大壩帷幕灌漿施工中的常見問題。
1.防滲帷幕標準。
對于不同的水庫大壩,其因壩高和壩型不同而具有不同的幕體滲水性標準,在進行大壩的帷幕灌漿施工設計中,要將工程的取值選擇幕體的透水性能標準值的高值確定為衡量大壩的帷幕防滲性能。雖然工程設計時,基本上都這么要求,但在實際的施工過程中,都無法得到標準。在某地區的龍鳳山水庫的幕體內透水率為≤5Lu,其表層為1-2層的灌漿段。在大壩的安全檢查中,通過監控孔中所做的額壓水試驗表明,約有50%的部分,其試段內透水率均高于5Lu。雖然,該水庫已經安全的連續運行了15年,但并沒有發生滲水施工,因此,在進行帷幕灌漿施工時,要根據大壩的實際情況來靈活掌握,在某些特殊時候,可以適當的降低標準。
在不連續的進行帷幕灌漿施工中,由于單憑灌漿前的簡易壓水試驗,能達到和小于幕體內的透水性能標準,由于這樣無法形成完整的連續幕體,而是形成隱患。在某中型水庫中,在大壩維護灌漿之前,通過簡易的壓水試驗,只有14%的試段內的透水率能小于5Lu,在未進行大壩灌漿施工之前,在有的區段中只灌第一序孔,而沒有灌第二序孔。由于有的孔距多達16米以上,并且在有的孔段中的單位耗灰量較多。并且仍然沒有加密二序孔。在施工完成后,水庫的蓄水位上升到6米時,就發現了多處漏水點。產生此類問題的主要原因是灌漿施工沒有形成連續的防滲帷幕,施工中不得不進行二次帷幕灌漿。因此,在大壩帷幕灌漿設計中,要保證帷幕深度之內的孔段不參照透水率大小,都應該進行帷幕灌漿;在灌漿施工后,能保證防滲帷幕的整體性和連續性。
2.灌漿壓力。
在大壩的帷幕灌漿施工中,灌漿壓力時控制灌漿質量最為重要的因素。由于灌漿壓力過小,灌漿后無法將水泥的漿液壓入到巖石的裂縫中,無法形成連續的帷幕;灌漿壓力過大時,由于引起巖體的抬動變形,會導致大壩內部裂縫擴大,或是形成新的裂縫,相反的破壞了壩基中的巖石完整性。一般來說,能將灌漿的壓力控制好一點,壩基內深層的巖體完整性基本上都很好。在一些中小型的水庫中,在地基開挖后會在表層巖體中,基本上都為強風化和弱風化,其巖體呈破碎狀態,加上裂縫的發育,灌漿壓力無法達到工程設計要求。
間歇式灌漿方法,能在一定程度上提高灌漿施工能力。部分水庫由于施工時基層上的混凝土沒有蓋板或是蓋板較薄,加上表層的巖體由于壓重不夠,而無法施加壓力。為了提高灌漿的質量,在施工中要先灌漿后開挖,要設法增加蓋重,以此來提高灌漿壓力,同時要根據工程的重要程度,合理、適當的增加帷幕的排數,以此來彌補灌漿壓力過小而產生的缺陷。
3.灌漿漿材問題。
在目前的大壩灌漿施工中,常用的灌漿漿材為混凝土裂縫化學灌漿漿材,如改性環氧、甲凝、普通環氧和彈性環氧等,這些灌漿漿材要經過現場檢查和準確的配比試驗,在調配結果與設計要求相符合后,才能投入施工使用。在實際的施工過程中,由于施工現場的條件較為簡陋,施工工作環境要比室內差很多,這給材料的調配試驗增加了較大的難度。在沒批次的調配試驗中,容易出現調配結果和配漿比例精確不夠等情況,導致在后期施工中,未做好檢查就直接被投入生產過程中,最終導致施工后裂縫無法有效控制。
在選擇帷幕灌漿材配時,將出廠的產品直接采取雙組份,或者是三組份的方式。在材料運輸到施工現場后,要根據體積和重量的比值(一般要采用體積比),將材料合成使用,通過這種方式來簡化配漿實驗,來盡量消除配漿過程中的誤差,提高漿材的各項性能,確保穩定。
大壩的混凝土裂縫一般根據成因、寬度和深度進行分類,可分為活縫、增長縫和死縫;貫穿裂縫、干縮裂縫、溫度裂縫;貫穿裂縫、深層裂縫、表層裂縫。裂縫有深有淺,有寬有窄,既有濕縫,也有干縫。在進行灌漿施工時,要根據不同的縫隙類型,來選擇不同的漿材性質。無論是選擇柔性材料還是剛性材料,通常情況下是粘度越低越好,粘度越低,可灌性也就越強,同時也便于現場施工操作。但由于漿材的粘度越低,其漿材分子量越小,在固結后的收縮量會增大,因此在施工中,在雙組份和三組份漿材材料的基礎上,要對同一產品的粘度大小進行現場確認,并參考對應條件下的說明書和各項物理性能指標。
四.結束語
大壩帷幕灌漿施工是維護大壩安全的主要手段,在施工中要采用嚴謹的施工工藝,嚴格的施工質量來進行控制,避免出現帷幕灌漿施工后,新的灌漿內形成裂縫,導致無法修復,在實際操作中,一定要引起注意。
參考文獻:
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[4]蔡忠 淺論東風水庫除險加固工程大壩帷幕灌漿施工與質量控制 [期刊論文] 《科技咨詢導報》 -2007年30期
[5]蘇春榮 王建卉 周世虎 趙利鋒 大黑汀大壩帷幕灌漿施工效能分析 [期刊論文] 《水利水電工程設計》2006年3期
篇9
論文摘要:土工膜是用聚乙烯或聚氯乙烯的增強改性,壓延成膜與滌綸針刺土工布熱合而成,具有抗拉、抗頂破、抗撕強度高,延伸性能好,變形模量大,耐老化,防滲性能好,使用期長等特點。土工膜由于具有上述特點,在渠道防滲處理中推廣采用,取得了良好的經濟效益和社會效益。結合星火灌區節水續建配套工程中土工膜的施工情況,闡述土工膜在渠道防滲處理中的應用。
近年來,隨著灌區續建配套與節水改造項目的持續推進,星火灌區在渠道襯砌工程中廣泛應用土工膜等防滲材料,效果顯著。現結合施工實踐,淺談土工膜在灌區節水改造工程中的應用。
一、防滲材料的選擇
星火灌區原設計采用單一的砼防滲材料,雖然有一定的防滲性能,又能適應大比降、高流速的渠道設計狀況。但通過多年的運行實踐表明,其很難達到預期的防滲效果和耐久性。后來,又采用了砼板下鋪設聚氯乙烯膜料,雖然起到了一定的防滲作用,但由于這種防滲形式必須在塑料膜上面鋪設2-3cm厚的低標號水泥砂漿過渡層作為介質保護薄膜不被破壞。而在實際施工中,渠道內坡比一般在1∶1-1∶1.5之間,2-3cm厚的過渡層不易操作,且渠道行水時,在砌縫較多的渠道上,過渡層往往會被水流沖走或掏空,導致上部砼板整體破壞或表面凹凸不平。因此,其施工難度較大,施工質量難以保證,工效較低。
近年來,隨著防滲膜料的發展,星火灌區不斷總結經驗,采用了復合土工膜防滲。即一布一膜土工布。由于其抗拉強度較高,抗穿透能力和抗老化性能好,可不設過渡層,另外,土工布表面摩擦力大,防滑效果好,便于安砌或澆筑砼板。與塑料膜防滲相比,具有施工簡單,質量可靠,提高工效等優點。目前,灌區除部分斗渠之外,干、支渠防滲工程大都采用這種板膜復合結構形式,即采用一布一膜土工布柔性材料做防滲層,其上再用C15砼剛性材料做為保護層,厚度一般7-10cm,此層主要起保護膜料不被外力破壞和防止其老化以延長工程壽命的作用。兩種材料互相揚長避短,顯示了明顯的經濟技術性能。目前,在灌區中得到了廣泛應用。主要有四大優點:
(一)防滲效果好
其滲漏量是單純的砼防滲材料的1/6,是不防滲土渠的1/21。
(二)延長了渠道的工程壽命
明鋪式膜料防滲,因老化嚴重而壽命較短。但鋪在保護層以下,經試驗研究其壽命在30年以上。同時,膜料防滲層可以保溫,從而減輕凍脹破壞,使砼保護層裂縫減少,延長了工程壽命。
(三)與單純的砼防滲材料相比,投資大體相當
采用砼作膜料防滲層的保護層時,其厚度可以由砼防滲時的10-14cm減薄至8-10cm。購買土工布的投資雖較減薄砼節約的投資稍高,但其減輕了凍脹破壞,尚可減少維修費和管理費。
(四)符合灌區實際情況
星火灌區防滲渠道多為舊渠道改建工程,普遍存在施工與行水時間的矛盾。采用了板膜復合結構,渠底現澆,坡板可在灌溉行水期提前預制,在非灌溉期施工,既避免了施工與行水的矛盾,又可縮短工期,降低投資。
二、土工膜的加工
該工序包括剪裁、接縫、鋪設等項工作。經理論計算,考慮到實際應用的安全系數,星火灌區采用的復合土工膜規格為一布一膜,其中上面一層為100-150g/m2的土工布(根據渠道流量、斷面、水深等具體確定),其表面摩擦力大,防滑效果好,便于安砌或澆筑砼板。下面一層為不小于0.25mm厚的聚氯乙烯膜,是主要的防滲材料。
(一)剪裁
成卷的土工膜料應根據鋪膜基槽斷面尺寸的大小及每段長度剪裁。縱向鋪設時,首先按基槽的斷面尺寸計算所需膜料的幅數。橫向鋪設時,以鋪設基槽斷面的長度為一幅。剪裁的長度應以其大塊膜料便于搬運和鋪設為宜。小型渠道一般為50m-60m,大中型渠道可選用20m-40m。
(二)接縫
膜料連接處理的方法有搭接法、焊接法和粘接法等。星火灌區近年來多改簡單的搭接及粘接劑粘接為機器焊接。焊接時的搭接寬度一般不小于10cm,采用雙焊縫焊接。
(三)鋪設
基槽檢驗合格后,在基槽表面灑水濕潤,以保證膜料能緊密地貼在基床上。縱向鋪設時,將按設計尺寸加工的大幅膜料疊成“琴箱”式,先橫向放在下游槽內,再將一端與先鋪好的膜料或原建筑物在現場焊接,再向上游拉展鋪開。橫向鋪設時,由渠道一岸經渠底向另一岸鋪設。總之,鋪膜的速度應和砼鋪砌或澆筑的速度相配合,當天鋪膜,當天澆筑好砼板,以免膜料時間過長。
三、土工膜施工方法
施工中,首先要用料徑較小的砂土或粘土找平基面,然后再鋪設土工膜。土工膜不要繃得太緊,兩端埋入土體部分呈波紋狀,最后在所鋪的土工膜上用細砂或粘土鋪一層10cm左右過度層。砌上8-10cm砼預制板作防沖保護層。施工時,應盡力避免砼預制板直接砸在土工膜上,最好是邊鋪膜邊進行保護層的施工。復合土工膜與周邊結構物連接應采用膨脹螺栓和鋼板壓條錨固,連接部位要涂刷乳化瀝青(厚2mm)粘接,以防該處發生滲漏。
篇10
關鍵詞:人工湖;滲漏量;計算
一、 引 言
該建筑場地位于欽州市北部灣國際建材商貿城斜對面,金海灣大道南側,整個景觀園林工程繞湖而建。工程總占地面積546052.34m2,其中水面面積414791m2,此外還有道路13792m2,廣場24416m2,停車場5268m2。低矮的建筑物,包括碼頭管理房、餐廳、管理服務用房、茶室和咖啡廳等僅是1~2層,建筑占地面積3007.4m2。
勘察報告顯示,場地中滲透性較強的土層有填土層與粉砂層等。人工湖能否保持穩定的水位,是該景觀工程成功建設的重要保證,因此,查清白石湖場地各巖土層的滲透特性,并對場地進行滲透性評價尤為重要。因此,進行本工程的滲漏評價略顯缺乏依據和針對性。因此本論文進行相關滲漏計算研究。
二、滲漏評價
結合“勘察報告”和現場滲透試驗對現場各巖土層的評價如下:
(1)素填土①滲透系數在1.22×10-6 cm/s~2.08×10-3cm/s之間,為中等透水性。
現場素填土主要分布在湖區西北面,沿湖岸分布較少,由于其滲透系數較大,對人工湖的滲漏有一定的影響。
(2)淤泥質土②滲透系數在1.24×10-5 cm/s~2.48×10-4cm/s之間,為弱~中等透水性。現場淤泥質土局部分布,對人工湖的滲漏影響較小。
(3)粉砂③滲透系數在7.51×10-5cm/s~5.81×10-3cm/s之間,為中等透水性。現場粉砂主要分布在湖區東北面,由于其滲透系數較大,對人工湖的滲漏影響較大。
(4)粘土④滲透系數在2.62×10-5cm/s~2.91×10-5cm/s之間,為弱透水性,可以視為良好的不透水層。現場粘土分布很少,對人工湖的滲漏影響很小。
(5)全風化泥巖⑤的滲透系數在1.76×10-5cm/s~2.74×10-5cm/s之間,為弱透水性,可以視為良好的不透水層。現場全風化泥巖分布不連續,對人工湖的滲漏影響很小。
(6)強風化泥巖⑥滲透系數在1.38×10-5cm/s~2.24×10-4cm/s之間,為弱~中等透水性。現場強風化泥巖分布不連續,對人工湖的滲漏影響較小。
(7)中風化粉砂質泥巖⑦滲透系數為4.94×10-5cm/s,為弱透水性,為良好的隔水層。該巖層全場分布,對人工湖的滲漏影響很小。
從土層滲透性來看,粉砂和素填土滲透性最強,對白石湖的滲漏影響比較大。
湖岸大部分為回填區域,最大回填厚度達1.50m,回填過程,若不注意防滲將對白石湖的蓄水能力造成很大的影響。
三、滲漏區域分析
人工湖滲漏是指人工湖蓄水后,湖水沿巖石的孔隙、裂隙、斷層、溶洞等向湖岸分水嶺外的溝谷低地滲漏,分為岸區滲漏和湖區滲漏。
“勘察報告”顯示,地下穩定水位較高,埋深在0.40~3.40m,水量較大,而白石湖底設計最低高程為0.5m。基巖即中風化粉砂質泥巖埋深較淺,所以湖水不會向湖底滲漏,只是當人工湖蓄水時,先要飽和基巖上覆的松散沉積物,這部分損失的水不會漏失到人工湖以外,對人工湖的蓄水能力也是沒有多少影響,只是在一定程度上延緩了人工湖蓄滿水的時間。蓄水后湖水滲漏通道主要通過湖底透水層側向滲漏,所以,本研究只考慮湖岸滲漏而不考慮湖區滲漏。
四、滲漏量估算
白石湖設計常水位為4.5m,湖底最低高程為0.5m,地下穩定水位埋深在0.40~3.40m。根據“勘察報告”,不透水層即中風化砂質泥巖層的平均埋深取-3.0m,地下穩定水位高程取0.5m計算,即白石湖的設計常水位與地下水位的水頭差為4.0m。在滲漏量計算中,認為湖岸回填區域防滲效果良好,不影響湖水滲漏,只考慮湖岸-3.0m~4.5m高程范圍內巖土層的側向滲透情況。
依據本場地水文地質條件,白石湖滲漏量采用《流體力學》推薦的達西滲透定律進行計算。
Q滲透= K×A×(ΔH/L)
根據現場滲透試驗,按較不利情況進行計算。各巖土層滲透系數K取值如下:K素填土=2.08×10-3cm/s,砂=5.81×10-3cm/s,K淤泥質土=2.48×10-4cm/s,K強風化泥巖=2.24×10-4cm/s;各土層過水面積A按表4統計取值,水頭損失ΔH計算時,湖內水位高程取設計常水位高程即4.5m,地下水位高程取0.5m,故ΔH=4.0m;現場地勢較為平坦且地下水位起伏不大,參照《基坑降水手冊》中滲透的影響半徑經驗值,根據巖性和顆粒直徑確定影響半徑,顆粒越小,影響半徑越小,粉砂的影響半徑為25~50m,而湖岸過水界面多為強風化泥巖,組成粒徑比粉砂小,綜合考慮滲透路徑L取10 m則滲漏計算偏于安全且取值合理。
五、結論
通過以上計算得出,在不防滲情況下湖區總滲漏量為Q總=1617.35m3/d,雖然強風化泥巖為弱~中等透水性,但其過水面積很大,因此湖水透過強風化泥巖滲漏量為Q強風化泥巖=880.96m3/d,占總滲漏量的54.47%,湖水透過粉砂層滲漏量為Q粉砂=628.50m3/d,占總滲漏量的38.86%。若不進行防滲治理,湖面水位的下降量約為0.005m/d。經計算,防滲治理后湖面水位下降量約為0.003m/d左右。一般地,人工湖的防滲驗收標準為小于或等于0.015m/d,因此,采取防滲處理后能達到人工湖的蓄水要求。
參考文獻