水洞水库除险加固工程施工组织设计要点分析 3页

2013年第8期黑龙江水利科技NO．8．2013(第41卷)HeilongjiangScienceandTechnologyofWaterConservancy(TotalNo．41)文章编号：1007—7596(2013)08—0134—03水洞水库除险加固工程施工组织设计要点分析管志保，周维，冯秋风(贵州省水利水电勘测设计研究院，贵阳550002)摘要：水利工程作为一项利国利民的基础建设工程，其重要性不言而喻。而我国不少水利工程都是建设于上个世纪，经过长时间的使用，其坝体已经存在一些隐患。近几年来，我国已经有很多水库完成除险加固，在这些水库中，大部分彻底解决了病险问题，但也存在加固后依然病险的情况。本文主要对水库坝体的加固施工设计方案进行了具体的探讨分析，并对于施工中的一些经验进行了总结，以期为一般的水库加固施工方案提供参考。关键词：水库；除险加固；施工；设计方案；水洞水库中图分类号：TV512文献标识码：B块石路肩，断面尺寸宽×高为0．3in×1．0m。l施工总布置1．2施工条件施工总布置包括工程概况、施工条件和施工布施工条件包括3个方面：置方案3个部分：1．2．1交通条件1．1工程概况水洞水库距三岔镇8km，距遵义县城17km，距水洞水库位于贵州省遵义县三岔镇苏山村境遵义市中心城区37km，县道南白～尚稽公路经过大内，是一座以灌溉为主的小型水利工程，工程等别为坝左岸，交通方便。Ⅳ等，枢纽建筑物大坝、溢洪道等永久建筑物为41．2．2地形地质条件级。枢纽由大坝、溢洪道及放水涵洞组成。库区属侵蚀地貌，低山山地地形，两岸坡顶高程对现有坝体进行加固改造方案如下：采用抛石870～1050m，库区河流高程866～905In，两岸相对对上游坝坡进行护脚，采用干砌石对下游坝面进行高程150—180m；水库迥水线长约600m，右岸山体护脚。在下游坝踵处新筑排水棱体，并对原来部分较为完整，但河道于坝址处右转，流向从N67。W转棱体进行拆除。对坝顶进行加高加固处理，坝顶上向N8。E，右岸山体相当于河间地块，浅切小冲沟较游侧设防浪墙，防浪墙断面尺寸宽×高为0．5It'llx发育，山体总体较雄厚完整，两岸自然坡度1O。一2．0Ill，墙顶高程903．O0m，墙底高程901．O0nl，用45。，河谷型态为较对称的“V”型谷，自然边坡稳定。M7．5浆砌石砌筑，每隔15Ill设置一条伸缩缝，迎水坝址及库区地层岩性为合兴场断裂和桃子坪断面采用M10水泥砂浆抹面。在坝顶下游侧设置浆砌裂之间断块地带的二叠系上统龙潭煤地层，岩性复[收稿日期]2013—01—30[作者简介]管志保(1979一)，男，江西新千人，工程师，从事水工建筑物设计工作；周维(1982一)，男，贵州仁怀人，工程师，从事水工建筑物设计工作；冯秋风(1982一)，女，贵州德江人，工程师，从事水工建筑物设计工作。··-——134--———n管志保，等：水洞水库除险加固工程施工组织设计要点分析第8期杂，主要为黄绿色页岩、泥岩夹煤层，浅灰色中厚层本次除险加固工程施工辅助设施规模较小，主泥灰岩，硅质页岩、硅质灰岩互层，分布于整个工程要有风水电设施、砂浆搅拌设备等。本工程施工用区；第四系残坡积(Q圳)黏土、碎石土及冲洪积风量小，设置1台6m／min移动式柴油空压机，布置(Q)砂卵砾石层分布于岸坡及河床，于左岸坝脚附近。施工用水从库内提取，在左坝肩厚0～10m。上部设置l座50m水池，采用1台IS65—50—160库区位于遵义县南白水源断块盆地、清水河源型号水泵从库内提水，水泵流量Q=25m。／h，扬程日流(岩底河)断层河谷上，因受燕山运动构造应力的=32m，功率P：5．5kW。施工用电利用大坝附近破坏，工程区NNE向构造最为发育，EW或NE向构的电网电源接入点引入，作为施工及生活用电电源。造次之，坝址处NNE向小型张性断裂F斜交通过，搅拌设施设置1套，分别用于帷幕灌浆和预制块混坝址区节理裂隙发育，岩体较为破碎，风化程度凝土拌制，布置位置可随灌浆设备移动¨]。较深。2施工导流1．2．3水文气象条件根据本次除险加固设计方案，大坝上游抛块石水库所在河流为乌江水系鱼塘河左岸支流三岔护脚(放水涵洞底板高程以下)、干砌石护坡(放水涵河的左源，其中上游段称苟江，中游段称岩底河，下洞底板高程以上)、灌浆施工及大坝下游坝坡培厚施游段称鱼塘河。鱼塘河全流域集水面积426km，主工等均可利用已建大坝挡水，水泵抽水导流，即可满河道长55．0km，水洞水库坝址以上流域集水面积为足千地施工需要。l2．88km，其中地表集水面积4．88km，地下集水面本工水库规模属小型，工程等别为Ⅳ等工程，主积8．O0km。，主河道长2．80km，河道平均比要建筑物拦河坝为4级建筑物，根据《水利水电工程降89．97％o。施工组织设计规范》(sL303—20o4)的规定，相应的流域地处亚热带季风湿候区，降水量较充足，雨临时建筑物为5级，相应的导流标准为P=20％，导热同季。工程场址多年平均气温14．6℃，无霜期流时段选择为l1月--4月。294d，年平均El照时数1136．2h，日照百分率26％。导流方式采用水泵抽水排洪，水泵型号选择按年平均降雨El数184．3d，年均暴雨日数2．2d，无特一次洪水过程完全抽排控制，导流时段内一次洪水大暴雨记录，实测最大1d降水量为149．4mm(1991过程来流量10．5万I1"1，历时7h，平均来流量年7月3日)。年平均相对湿度82％，年平均风速1．5万m／h，选择5台24Sh—l9水泵排洪，24Sh—1．9m／s，全年以NE风为多，夏季盛行S风，冬季盛l9水泵排水量3170nl／h，扬程32m，功率380kW。行NE风；年平均雾日数23．4d，雷暴日数43．3d，冰3施工工艺和质量标准雹日数1．0d；多年平均降水量1024mm，灌溉期(5_8月)降水量占全年降水量的60％，降水分配不3．1大坝施工均，尤其是夏季灌溉季节突出。3．1．1大坝上游抛石护脚施工1．3施工布置方案施工前先通过放水涵洞将库水放至最低水位，施工布置方案包括2个方面：搭建抛石施工简易移动式浮桥，浮桥长度35m，施工1．3．1交通运输时将浮桥一端固定于上游坝坡一侧，将用于护脚的本工程以前未建上坝公路，目前大坝左岸已建块石人工搬运至浮桥上，采用立堵截流施工抛投方有公路，需新建160m公路及1座上坝交通桥。根据式进行护脚块石抛填，完成一段施工后，移动浮桥至本次除险加固工程设计，主要设计内容有大坝坝体另一个施工点进行施工，逐次完成抛石护脚的施工。加厚，坝体帷幕灌浆及坝面护坡等。以上项目施工3．1．2大坝下游抛石护脚施工交通可利用上坝公路完成后的交通条件。首先进行人工拆除原排水棱体，然后进行碎石1．3．2施工辅助设施铺填，铺填碎石应整平夯实。砌体施工采用自下而一135—n2013年第8期黑龙江水利科技No．8．2013(第4l卷)HeilongjiangScienceandTechnologyofWaterConservancy(TotalNo．41)上进行砌筑。砌体采用汽车水平运输，至坝顶采用2)灌浆压力以回浆管表指针读数为准。灌浆过人工搬运至工作面。砌体砌筑要按有关规范要求执程中尽快达到设计值，接触段和注人率大的孔段分行，上下错缝、内外搭砌，不能采用外面侧立石块、中段升压。间填心的砌筑方法，砌体砌筑自下而上逐层砌筑，砌3)浆液变换按灌浆试验确定的水灰比施灌。拟体基础要整平夯实。采用5：1、3：1、2：1、1：1、0．8：1和0．5：1等6个比级。3．2帷幕灌浆施工浆液变换遵循由稀到浓的原则，其变换标准参照固3．2．1灌浆程序结灌浆技术要求和按设计要求及规范规定执行。大坝防渗帷幕灌浆主要为坝基防渗，拟采用自4)结束标准在设计压力下，当注入率≤下而上分段灌注。0．4L／min时，延续灌注60min，或当注入率≤3．2．2钻孔lL／min时，延续灌注90min，即结束灌浆。机械：采用地质钻机配金刚石钻头进行帷幕灌5)封孔帷幕灌浆全孔灌浆结束后，立即及时进浆孔的造孔，钻孔孑L径‘p75mm。行验收，验收合格的灌浆孔才能进行封孔，采用“分钻孔顺序为：先导孔_+帷幕孔一质量检查孔。段灌浆压力封孔法”进行封孔。帷幕孔分3序逐渐加密，先序孔未施工完，后序孔不3．2．5特殊情况处理施工。对于单位时间注入量大、灌浆难以结束的孔段，孔位孔斜控制：钻孔孔位与设计孔位偏差≤采用降压、加浓浆液、限流、限量、间歇灌注或在浆液10cm。钻孔过程中，用测斜仪进行全孔测斜，发现中掺人速凝剂等措施。特别是裂隙密集带，应现场钻孔偏斜，立即采取纠偏措施，使钻孔偏斜控制在允调整孔深、孔距、排距和塞位等参数，并严密注意岩许范围内。为了解坝体内部状况，钻孔过程应进行体抬动和浆液的流失。发现漏、冒浆时，视情况采取记录。嵌缝、表面封堵、降压等措施。3．2．3冲洗灌浆过程中，若发生回浆失水变浓时，换用相同每段钻进结束后，通过钻具用压力水将孔内沉水灰比的新鲜浆液继续灌注，若再发生失水变浓，再砂冲洗干净，并测定实际孔深。再用导管通入压力延续灌注30min，可停止灌浆。水进行钻孔冲洗，冲洗压力为80％灌浆压力，并≤灌浆过程中，若改变水灰比后，造成压力突增或1．0MPa，冲洗至钻孑L回水清净时止。当邻近有灌浆吸浆量突减，将改用原级水灰比进行灌注。孔段正在灌注或灌注结束<24h时，不进行裂隙冲4结语洗。冲洗结束后及时进行压水试验，先导孔采用5在对水库坝体进行加固施工设计时还应当注意点法或单点法进行压水试验，检查孔采用5点法进施工时的流程，确保安全施工、文明施工。只有做好行压水试验，压水压力为80％的灌浆压力，>工程的施工组织设计，才能保证工程的顺利进行，才1．0MPa时，采用1．0MPa，其压水稳定标准按《水工能确保工程的施工质量，促进我国水利事业的建设建筑物水泥灌浆工程技术规范》执行。与发展。3．2．4灌浆施工灌浆次序与钻孔次序相同。灌浆方法采用“自参考文献：下而上分段、不待凝、孔内循环灌浆”工艺。没有涌[1]杨白．谷卜水库除险加固工程施工组织设计[J]．中国科水的孔段，一段灌浆结束即进行下一段的钻孔与灌技信息，2010(02)：4—6．浆，但是遇有涌水的孔段或裂隙密集带需待凝，其待[2]郑海江，冯葆蔚．谈背向水库加固的施工与管理[J]．科技创新导报，2olo(o6)：12—14．凝时间根据工程要求确定。[3]周勇．病险水库除险加固工程建设有序推进[J]．水利水1)灌浆机具采用lIIl3储浆桶贮浆，2×100型搅电技术，2OLO(O1)：21—22．拌桶配浆，BWIO0／IO0型灌浆泵灌浆。一】36—