喷射混凝土技术在蔌芦溪灌区节水改造工程中的应用.pdf

1 3 0 内 蒙 古 水 利 2 0 1 4年第 1 期 ( 总第 1 4 9期) 【 技术应用】 喷射混凝土技术在蔌芦溪灌区节水改造工程中的应用 陈 奇 平 ( 莆田市蔌芦溪水电管理处， 福建 莆田3 5 1 1 3 1 ) 摘要 文章通过工程实例 ， 介绍喷射混凝土技术在莆田市外度渠道节水防渗工程 中的应用。 关键词 喷射混凝土； 技术应用 中图分类号： T v 5 4 文章标识码： B 文章编号 ： 1 0 0 90 0 8 8 ( 2 0 1 4 ) 0 1 0 1 3 0 0 2 1 工程概 况 外度引水工程是一项水资源综合利用 工程 ， 主要 担负着流域的防洪 、 调度、 蓄水、 引水、 供水 、 发电、 农业 灌溉等任务。其输水干线外度渠道是莆田市蔌芦灌区 的重要枢纽 ， 设计流量 2 5 m。 s ， 工程建于 2 0世纪 7 0 年代 ， 是边勘测边设计边施工 的“ 三边” 工程。经过长 时间的运行后 ， 存在诸多问题 ： 一是内山坡护砌损坏严 重或没有护砌 ， 水土流失严重 ， 岩体脱落甚至山体滑坡 时有发生 ； 二是渠道淤积严重 ， 过水能力大大下降； 三 是渗漏严重 ， 渠道利用率低下 ； 四是渠 系建筑物老化 ， 毁坏严 重。为 了充 分利 用蔌芦 溪灌 区水 资 源， 2 0 1 2 年 ， 开始实施灌区农业综合开发节水配套改造项 目， 主 要工程措施有喷射混凝 土防渗 、 C 2 0现浇? 昆 凝 土板 防 渗以及 MI O水泥砂浆抹面等防渗方案 ， 其 中外度渠道 5 9 8 k m渠段两岸边坡采用 C 2 0喷射 ( 湿喷 ) 混凝 土 防渗。 2 实施方案 外度引水渠道 ， 盘山建渠 ， 全长 3 3 k m。典型断面 有土渠、 石渠、 驳岸石渠、 渡槽等， 其中0+ 0 0 0 0+ 1 1 0、 0 +3 2 0 1+ 1 1 5、 2 +95 0 4 +3 0 5、 4 +8 5 0 7 + 4 7 5 、 8+3 7 5 9+3 8 0为石渠。这些渠段 由山体直接 开炸形成 ， 岩石 突兀 ， 边坡不平整 、 不规则 ， 内外渠坡无 衬砌 ， 渠水沿着岩体 的缝隙渗出而流失。若采用浆砌 块石护砌或现浇混凝土衬砌 ， 均不便施工。根据工程 来源为大气降水人渗、 上游地下水侧向流人及地表水 灌溉 回渗 ， 排泄方式包括潜水蒸发、 人工开采、 河流排 泄及地下水侧 向径流流出。黄河为水源地 的右边界 ， 为补给边界 ， 傍河取水时能达到稳定流状态。所以， 采 用水位削减法计算设计降深下的有效涌水量， 并采用 非稳定流干扰井群法进行水位预测。 根据黄河及其下部地下 水对水源地补 给模 数为 7 7 5 9 i n d k m ， 而水源地 南北断 面长 2 0 k m， 其地 下水可开采量为 1 5 5 2万 r ll d ； 根据井群群孔抽水试 验资料类比计算分析， 平均抽水量为 6 3 8 4 m d ， 影响 半径为 6 0 0 IT I ， 用类 比法计算其可开采量为 1 2 7 7万 m d ， 取两种方法的平均值为 l 4 1 5万 m d ， 可作为 水源地地下水可开采量。 2 4水源地地下水水质 根据水源地采集钻孔水样 ， 从水的感官性状 、 化学 指标、 毒理学指标和细菌学指标 4个方面进行分析 ， 地 下水水质基本满足生活饮用水标准。 3 水 源地 开采井选择 巴彦浩特及沿线苏木镇饮水安全工程水源地经过 多方面 比较 ， 确定 为巴音树贵水源地 。水源地开采井 共布设 1排抽水井 3 7眼 ， 井距 3 0 0 4 0 0 I n ， 井深 1 5 0 m， 井径 4 0 0 m m， 平均单井出水量约 2 4 5 0 i n 。 d ， 总出 水量满足巴彦浩特及沿线苏木镇饮水安全工程需要。 4结语 通过对水源地地下水水文地质 、 水资源量、 可开采 量、 水质等分析论证 ， 巴音树贵水源地可作为巴彦浩特 及沿线苏木镇饮水安全工程的地下水源。 ( 编校 ： 常淑英 ) 收稿 日期 ： 2 o 1 31 21 3 作者简介： 陶秀荣， 从事水利工程建设管理工作。 喷射混凝土技术在荻芦溪灌区节水改造工程中的应用陈奇平 1 3 1 的实际情况， 选择采用喷射( 湿喷 ) C 2 0混凝土进行 防 渗治理 ， 设计喷射厚度 5 c m， 有裂隙水的岩面按 照间 距 3 m 3 m设置排水孔 。 3 施工方法 3 1 施工准备 ( 1 ) 材料准备。采用 11 4 2 5普通硅酸盐水泥。 砂采用淡水细砂， 粒径 0 2 5 0 5 m m， 含土量不得 超过5 ， 含水率以4 6 为宜。粗骨料选用 5 1 5 m m连续级配花岗岩碎石。水为自 来水。外 加剂采用 8 6 0 4型液体速凝剂( 通过试验确定) 。配 合比为 ： 水灰 比 0 40 5 ， 水泥与 骨料 比 1 ：4 0 1 ：4 5 。 排水盲管选用外径为 3 0 mm软式透水弹簧 盲管。 ( 2 ) 机械设备准备。湿喷混凝 土机 3 m 。 h ， 配 合 5 m长的工作台、 0 7 m高的上料平台。空气压 缩机工作效率为 1 2 m m i n 。机械设备检修完好， 进行一次试运转 。进行管路及接头严密性试验 ， 工作 期间要求不漏水 、 不漏气。施工现场布置以施工安全 、 高效操作为前提， 尽量缩短混合料搅拌机和喷射机之 间的距离 。 ( 3 ) 工作面准备。 喷射前 ， 由上而下检查边坡 岩面， 清除松动浮石 ， 用 高压水清洗受喷面， 对边坡岩 体较大裂隙要进行灌浆勾缝。预埋排水短管， 对有 集 中渗水处 ， 埋设排水管将水引出； 对于渠段潮湿 的岩 面进行登记 ， 以便根据潮湿程 度的不 同适时调整水灰 比。设置厚度控制的标识， 采用钢筋头打人石缝处 并记录其外露的长度。 3 2喷射技术与控制 ( 1 ) 喷射区段和次序。喷射混凝土时分段、 分块， 自下而上进行 ， 做 S形往返移动前进 ， 防止溅落的灰浆 黏附于未喷的岩面上 ， 避免影 响喷射的混凝土与岩面 间的黏结力 ， 保证喷射均匀、 密实、 平整。喷射时 ， 先喷 凹处和孔洞 ， 后 喷平 处。外 度渠道边 坡为 1 ：0 3 1 ：0 5 ， 设计喷射坡面高度为 3 5 4 0 m， 施工分段 以不超过 5 m为度 ， 全坡长一次完成。 ( 2 ) 喷射 角度 与距 离。喷头应与受 喷面垂 直， 因 操作、 现场工况等原因， 喷射角度控制在 I O C 左右， 向 上倾斜 ， 喷射距离保持在 1 01 5 m之 间， 以获得较 大的喷射压力和较少 回弹量。 ( 3 ) 风压与水压。喷嘴处风压 0 6 0 1 MP a ， 水 压控制为 0 1 5 0 2 M P a ， 水压应高于风压 0 0 1 0 0 1 5 MP a 。 在喷射过程中， 根据实际情况可做适 当调 整。若喷口处反作用太大 ， 回弹料太多， 说明工作压力 过高； 若喷着层 附着力不足 ， 说 明工作压力偏低 ， 从 而 导致混凝土密实性差影响强度。 ( 4 ) 混凝土配合 比： 水灰 比为 0 4 0 5， 水泥与骨 料 比为 1 -4 01 ：4 5 ， 以喷浆表面湿润有光泽 、 易 粘着 、 无干斑或滑移流淌现象为度 ， 及时调整水灰 比。 若受喷面上出现砂囊或下垂 的混凝土 ， 应及时清除以 便重新喷射。在 5+ 5 0 0渠段施工时， 刚喷射不久的混 凝土出现大块脱落 ， 原因是边坡上有裂隙水 ， 造成水灰 比过大。经过分析后进行整改 ， 首先清除原喷层 ， 做好 裂隙水的引流， 将此段混凝土水灰 比调整 为 0 3 8 ， 并 增加水泥用量 ， 先喷一层 2 c m的水泥砂浆 ， 再喷射细 骨料混凝土至设计厚度 。 ( 5 ) 表面整修及施工缝 的留置。施工完 的喷射 面 应 自然整平 ， 在喷浆初凝后 ( 即喷射后 l 5 2 0 m i n ) 用 刮刀将模板或基线以外多余的浆渣刮掉， 然后再用喷 浆或抹灰浆找平。坡面与原地面的交界处进行压边， 主要是防止雨水季节灌水影响防渗支护效果 。要使喷 射砂浆使用成功， 合理地设置伸缩缝是重要的， 外度渠 道边坡每间隔 1 0 m设置 1条伸缩缝。坡面完成喷浆 后 ， 取 出预埋的木条 ， 清除浮沫 和回弹物后 ， 用压力水 冲洗湿润 ， 并用沥青砂浆填实 ， 即可接受后续的喷射砂 浆。 ( 6 ) 覆盖养护 ： 养护是混凝土获得强度 的重要 手 段。本工程施工季节正值 夏季 ， 气温较高 ， 所 以， 当喷 射作业完毕后立即将灰体覆盖， 当灰体达到初凝后， 应 使灰体表面经常保持湿润， 养护持续时间一般为 7 1 4 d。 4结语 本工程采用喷射混凝 土施工技术 ， 保证了边坡 和 岩壁的加固和防渗效果 ， 抗压强度达到 C 2 0 ， 抗渗等级 为 S 6 ， 通过本次节水改造 ， 大大减少 了外度渠道 的渗 漏损失 ， 渠系水利用系数 由 0 5 5提高到 0 6 7， 渠道 防 渗效果 明显 。 ( 编校 ： 王宇霞) 收稿 日期 ： 2 0 1 31 2 2 2 作者简介： 陈奇平( 1 9 7 5) ， 女 ， 工程师， 从事水利水电管 理 工作 。