论蒿枝坝水库除险加固工程防渗墙钻孔质量检测

所属栏目:水力论文 发布日期:2011-04-12 16:29 热度:

  摘要:本文对防渗墙钻孔时,钻杆倾斜率如偏大,易导致底部钻穿墙体,因此钻孔时应注意严格控制钻杆倾斜率。压水试验时,如发现底部试验段压人流量明显偏大,是否应立即检查钻穿墙体,并采取补救措施;对混凝土防渗墙大坝截渗处理中的试验检测成果进行分析。
  关键词:水库除险加固;防渗墙钻孔;质量检测;探讨
  一、概况
  蒿枝坝水库位于云南省云南省永善县水竹乡境内,距县城75km。主副坝为风化料均质坝,主坝坝高43.8m,坝顶长144.7m、宽6m;副坝坝高38m,坝顶长194m、宽6m,总库容1225万m3,工程等级属Ⅲ等,主要建筑物为3级。该水库担任着农田灌溉和人蓄饮水,对保护下游人民的生命财产安全有非常重要的作用。
  蒿枝坝水库于1992年建成,运行至今已成为病险水库,不但严重影响蓄水运行,且造成安全隐患。经上级建设主管部门批准,决定在主坝浇筑混凝土防渗墙,作为水库除险加固的主要措施之一。
  根据除险加固设计:在主坝原心墙内设混凝土防渗墙,墙体沿轴线长168mm墙厚0.8m,最深为50m,共26个槽段,防渗墙采用冲击钻机并配备抓斗成槽,泥浆护壁,导管法浇筑水下混凝土成墙,其物理力学指标为28d混凝土抗压强度大于10MPa,弹性模量≤20000MPa,渗透系数K≤1×10-7cm/s。
  二、防渗墙钻孔检查及钻孔压水试验
  1、防渗墙钻孔检查
  当墙体龄期达28d后,使用1型双管单动钻机对墙体质量进行检查并实施连续取样。钻孔时主要检查样材料均匀、完整情况以及有无孔洞裂隙和混泥现象。
  (1)钻孔情况。沿坝轴线约50m钻1孔,共钻3孔,钻孔编号分别为ZK1、ZK2、ZK3,其所在桩号分别为0+029、0+083、0+128。
  (2)钻孔检查成果。现场钻孔情况见表1。
  (3)检查成果分析
  通过钻孔检查,检查孔所取芯样材料均匀、完整,未见孔洞、裂隙和混泥现象。钻孔检查方法的优点是直观。可以通过取出的芯样检查成墙质量,但也有成本高、耗时多和对墙体结构有破坏等缺点。
  表1检查孔情况汇总表
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  2、防渗墙渗透系数检测
  由于防渗墙设计和施工时未考虑布置围井,因此该次渗透系数测定采取通过钻孔压水试验测得透水率,根据透水率与渗透系数的经验系数推算墙体渗透系数。
  (1)压水试验是借助于专门的止水栓塞与孔壁密贴,把一定长度的试验段隔离开来,然后通过水泵用一定水头压力的水压人试验段内,使之从孔壁向周围的岩体内渗透,经过一段时间后,其渗透水量最终趋向于一个稳定值,即可按式(1)计算透水率。
  q=Q/PL(1)
  式中:q―透水率,Lu;
  Q—压人流量,L/min;
  P─作用于试段内的全压力,MPa;
  L—试段长度,m。
  (2)钻孔压水试验采用单点法。压水试验钻孔过程中,分段次进行了压水试验。每孔防渗墙墙体做压水试验2段次,共进行钻孔压水试验6段次。
  (3)试验成果整理。压水试验各段次试验成果见表2。
  表2压水试验各段次试验成果统计表
2.jpg
  (4)墙体渗透系数推算。由于防渗墙设计要求其渗透系数K<1×10-7cm/s,而根据钻孔压水试验得出的是透水率,因此需将透水率换算为渗透系数。换算时根据《水电水利工程高压喷射灌浆技术规范))DL/T5200—2004规定,参考以下关系式:
  K=1.3×10-5q(2)
  式中:K——渗透系数,cm/s;q一透水率,Lu。c
  (5)根据钻孔压水试验成推算防渗墙渗透系数K<1×10-7cm/s。
  三、防渗墙芯样试验
  1、试验情况
  芯样运至试验室后,先对芯样进行加工。然后进行芯样抗压强度、弹性模量等试验。以上试验项目每孔做2组,共做6组。
  2、试验成果
  试验成果见表3。
  表3防渗墙芯样试验成果统计表
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  3、试验成果分析
  根据试验结果,防渗墙芯样抗压强度≥10MPa;弹性模量满足设计要)求E≤20000MPa。
  四、结语
  防渗墙墙体质量钻孔检查结果表明:检查孔芯样材料均匀、完整,未见孔洞、裂隙和混泥现象;根据防渗墙墙体芯样试验结果,其抗压强度、弹性模量均满足设计和规范要求;防渗墙渗透系数满足设计要求。
  由于防渗墙设计和施工时未考虑布置围井,渗透系数测定只能间接通过钻孔压水试验测得透水率,根据透水率与渗透系数的经验系数推算墙体渗透系数。推算的渗透系数可能与实际渗透系数存在微小差别。

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