CN113216123A - 闸室侧墙岩溶涌水治理方法 - Google Patents
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Abstract
一种闸室侧墙岩溶涌水治理方法,包括以下步骤:1)基础开挖清理;2)垫层混凝土分区浇筑;3)排水管铺设;4)岩溶涌水发育区域封闭;5)混凝土浇筑覆盖;6)反灌回填。通过将自流引排与水泵抽排相结合,对泵坑内集水实现了持续性的排放,保障了混凝土浇筑过程中的泵坑压力稳定;同时依靠减压引排钢管解决了水泵故障时岩溶涌水因无出口而形成较大压力进而造成上部混凝土抬动的问题,为闸室底板混凝土浇筑作业提供了有利的先决条件。
Description
技术领域
本发明涉及护船闸闸室施工技术领域,具体的是一种闸室侧墙岩溶涌水治理方法。
背景技术
在强烈溶蚀区域的船闸闸室施工过程中,由于溶蚀严重,溶沟溶槽发育,且连通性好,岩溶涌水量大,其严重影响施工质量与效率,现有技术一般依靠“浇筑盖重混凝土,反压灌浆封堵”等方式进行处理,处理后的坝段岩溶涌水虽得到有效控制,但在底板混凝土浇筑前,容易二次发育形成,二次发育的剩余涌水点涌水量大,对后续混凝土浇筑过程产生较大影响。因此,需要在该条件下设计一种需保证水位平稳,且不能产生较大涌水压力的涌水处理方法,以实现后续混凝土浇筑作业的顺利进行。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种闸室侧墙岩溶涌水治理方法,可有效解决闸室侧墙岩溶涌水二次发育对混凝土浇筑作业的影响,通过自流引排与水泵抽排的结合方式,实现了对闸室侧墙岩溶涌水的有效治理。
为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:一种闸室侧墙岩溶涌水治理方法,包括以下步骤:
1)基础开挖清理
对闸室廊道进行分区、分块的基础开挖清理;
2)垫层混凝土分区浇筑
在上游段的廊道底板上浇筑垫层混凝土,再进行结构混凝土浇筑,浇筑过程中,通过槽钢及钢板将岩溶涌水发育的区域封闭,形成抽水泵坑;
3)排水管铺设
通过预埋导水管与井点抽水泵抽排相结合进行岩溶涌水排水作业;
4)岩溶涌水发育区域封闭
采用横向打入闸室侧墙的槽钢作为钢梁支撑,在钢梁支撑上部铺设盖板;
5)混凝土浇筑覆盖
在盖板以及垫层混凝土所形成的平台上进行盖重混凝土浇筑作业,盖重混凝土浇筑至上游方向的上一梯级平台上;
6)反灌回填
对抽水泵坑进行抽水泵坑回填、抽水泵管道及自流引排管道封堵。
优选的方案中,所述的步骤1)中,将闸室廊道内码砌粘土袋挡埂,将闸室内分隔形成岩溶涌水发育区和非岩溶涌水发育区,并优先进行非岩溶涌水发育区的清理。
优选的方案中,所述的步骤3)中,预埋导水管包括抽水泵管道与自流引排管,抽水泵管道铺设在垫层混凝土上,其一端延伸至抽水泵坑内,另一端穿过粘土袋挡埂并延伸至上游段与下游段的坝段分缝处。
优选的方案中,所述的步骤4)中,盖板上增设有锚固钢筋,锚固钢筋呈“L”形,锚固钢筋的弯钩端布置于盖板下方,另一端穿过盖板布置,锚固钢筋穿过盖板的部位与盖板之间焊接。
优选的方案中,所述的步骤4)中,所述的盖板与输泄水廊道侧壁及垫层混凝土间缝隙采用棉絮堵塞。
优选的方案中,所述的抽水泵坑中设有潜水泵,潜水泵布置于钢梁支撑下部并沿水流方向铺设,且潜水泵与抽水泵管道连接,自流引排管设置在靠近抽水泵坑下游的钢梁支撑上,自流引排管的一端位于抽水泵坑下游位置上,另一端也穿过粘土袋挡埂并延伸至上游段与下游段的坝段分缝处。
优选的方案中,所述的步骤5)中,在盖重混凝土浇筑前,沿竖向设置预埋灌浆管,预埋灌浆管下端穿过盖板并延伸至抽水泵坑内,上端位于盖重混凝土顶面上方。
优选的方案中,所述的步骤5)中,盖重混凝土中还预埋有减压引排钢管,减压引排钢管连通盖重混凝土上方与抽水泵坑实现减压引排。
优选的方案中,所述的步骤6)中,抽水泵坑通过预埋灌浆管利用混凝土进行回填;
组成所述预埋导水管的抽水泵管道与自流引排管均通过砂浆回灌。
优选的方案中,所述的上游段侧墙非涌水区域以及抽水泵坑岩石侧壁上分别增设第一锚杆和第二锚杆,第一锚杆和第二锚杆均为抗浮锚杆;
所述的第一锚杆垂直于廊道底板设置;
所述的第二锚杆以30°俯角单排布置于上游段侧墙非涌水区域岩壁上。
本发明所提出的一种闸室侧墙岩溶涌水治理方法,通过采用上述方法,将自流引排与水泵抽排相结合,对泵坑内集水实现了持续性的排放,保障了混凝土浇筑过程中的泵坑压力稳定;同时依靠减压引排钢管解决了水泵故障时岩溶涌水因无出口而形成较大压力进而造成上部混凝土抬动的问题,为闸室底板混凝土浇筑作业提供了有利的先决条件。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明:
图1为本发明的剖视结构示意图。
图2为本发明的俯视结构示意图。
图3为本发明图1中的A处细部结构示意图。
图中:上游段1,下游段2,垫层混凝土3,粘土袋挡埂4,预埋导水管5,抽水泵管道501,自流引排管502,第一锚杆6,第二锚杆7,盖板8,盖重混凝土9,预埋灌浆管10,减压引排钢管11,锚固钢筋12,抽水泵坑13。
具体实施方式
实施例1:
一种闸室侧墙岩溶涌水治理方法,包括以下步骤:
1)基础开挖清理
对闸室廊道进行分区、分块的基础开挖清理;
2)垫层混凝土分区浇筑
在上游段1的廊道底板上浇筑垫层混凝土3,再进行结构混凝土浇筑,浇筑过程中,通过槽钢及钢板将岩溶涌水发育的区域封闭,形成抽水泵坑13;
3)排水管铺设
通过预埋导水管5与井点抽水泵抽排相结合进行岩溶涌水排水作业;
4)岩溶涌水发育区域封闭
采用横向打入闸室侧墙的槽钢作为钢梁支撑,在钢梁支撑上部铺设盖板8;
5)混凝土浇筑覆盖
在盖板8以及垫层混凝土3所形成的平台上进行盖重混凝土9浇筑作业,盖重混凝土9浇筑至上游方向的上一梯级平台上;
6)反灌回填
对抽水泵坑13进行抽水泵坑13回填、抽水泵管道及自流引排管道封堵。
实施例2:
在实施例1的基础上,所述的步骤1)中,将闸室廊道内码砌粘土袋挡埂4,将闸室内分隔形成岩溶涌水发育区和非岩溶涌水发育区,并优先进行非岩溶涌水发育区的清理。
实施例3:
在实施例1的基础上,所述的步骤3)中,预埋导水管5包括抽水泵管道501与自流引排管502,抽水泵管道501铺设在垫层混凝土3上,其一端延伸至抽水泵坑13内,另一端穿过粘土袋挡埂4并延伸至上游段1与下游段2的坝段分缝处。
优选的方案中,所述的抽水泵坑13中设有潜水泵,潜水泵布置于钢梁支撑下部并沿水流方向铺设,且潜水泵与抽水泵管道501连接,自流引排管502设置在靠近抽水泵坑13下游的钢梁支撑上,自流引排管502的一端位于抽水泵坑13下游位置上,另一端也穿过粘土袋挡埂4并延伸至上游段1与下游段2的坝段分缝处。
潜水泵包括3台,具体为2台300WQ1000-28-110潜水泵、1台WQ-200-400-30-45KW潜水泵,潜水泵与DN250mm聚氨酯软管连接,软管接DN250mm钢管,钢管布置于钢梁支撑下部,沿水流方向铺设,并与下游排数钢管连接,连接处设置法兰。
实施例4:
在实施例1的基础上,所述的步骤4)中,盖板8上增设有锚固钢筋12,锚固钢筋12呈“L”形,锚固钢筋14的弯钩端布置于盖板8下方,另一端穿过盖板8布置,锚固钢筋14穿过盖板8的部位与盖板8之间焊接。
锚固钢筋12用于强化盖板8与回填混凝土的结合,锚固钢筋12总长120cm,其中弯钩长40cm,锚固钢筋弯钩端布置于钢板下部,另一端穿过钢板布置,钢板上部外露40cm,布置间排距为1.0m×1.0m。
实施例5:
在实施例1的基础上,所述的步骤4)中,所述的盖板8与输泄水廊道侧壁及垫层混凝土3间缝隙采用棉絮堵塞。
实施例6:
在实施例1的基础上,所述的步骤5)中,在盖重混凝土9浇筑前,沿竖向设置预埋灌浆管10,预埋灌浆管10下端穿过盖板8并延伸至抽水泵坑13内,上端位于盖重混凝土9顶面上方。
优选的方案中,盖重混凝土9中还预埋有减压引排钢管11,减压引排钢管11连通盖重混凝土9上方与抽水泵坑13实现减压引排。
减压引排钢管11用于避免预埋水泵故障后,岩溶涌水因无出口而形成较大压力,对上部混凝土造成抬动。同时,也为后续井点泵坑充填提供条件。沿涌水区域走向,按间距2.0m埋设单排DN200mm减压引排钢管11,减压引排钢管11通过盖板8上预留孔穿入抽水泵坑13,减压引排钢管11底距泵坑底20cm~30cm,并随集水井混凝土浇筑随层上引,输泄水廊道净空部位减压引排钢管11上引至廊道底板顶面,其余部位减压引排钢管11上引高度不得小于6.0m。
为避免混凝土浇筑过程中造成管道堵塞,减压引排钢管11上升过程中在管口设置管帽进行防护,反灌充填前采用法兰与泵管连接。
抽水泵坑13封闭完成后,按设计施工图纸进行钢筋安装及混凝土浇筑,混凝土浇筑过程中应保证抽水泵开启,若因故障导致水泵停运,应根据涌水情况,通过预埋减压引排管进行引排。
实施例7:
在实施例3的基础上,所述的步骤6)中,抽水泵坑13通过预埋灌浆管10利用混凝土进行回填;
组成所述预埋导水管5的抽水泵管道501与自流引排管502均通过砂浆回灌。
反灌充填主要包括抽水泵坑13回填、预埋导水管5封堵。
抽水泵坑13利用预埋的DN200预埋灌浆管10进行回填,回填混凝土标号为C30W8F100二级配混凝土(强度等级高于集水井壁混凝土C25W8F100三级配),回填采用混凝土泵车进行,泵管与管道通过钢管出口处安装的法兰连接。
预埋导水管5采用M30砂浆进行回灌,灌浆压力控制在0.5MPa~1.0MPa(现场可适当调整),灌浆采用灌浆泵进行,灌浆管与泵管采用法兰连接。
考虑反灌回填过程中,与之紧邻的下游段2可能出现新的涌水,故反灌前可将自流引排管502闸阀关闭,并观察下游段2是否出现明显涌水,若无则可进行回灌,若有则将自流引排管502接引至下游段2集水井,待其完成廊道底板浇筑后,再行进行回灌。
实施例8:
在实施例1的基础上,完成步骤1)-6)后,进行固结灌浆作业,上游段1区域内固结灌浆孔由5.0m加深至8.0m,孔间排距按原设计执行,为3.0m×3.0m。
固结灌浆孔需预埋DN114钢管,待反灌回填结束后进行,输泄水廊道净空范围内预埋管引至输泄水廊道底板顶面,其余部位预埋管根据混凝土浇筑情况上引。
涌水发育区域预埋管需在盖板8上开设预留孔,预埋的钢管穿过钢板并与之连接牢固。
实施例8:
在实施例1的基础上,所述的上游段1侧墙非涌水区域以及抽水泵坑13岩石侧壁上分别增设第一锚杆6和第二锚杆7,第一锚杆6和第二锚杆7均为抗浮锚杆;
所述的第一锚杆6垂直于廊道底板设置;
所述的第二锚杆7以30°俯角单排布置于上游段1侧墙非涌水区域岩壁上。
本例中,为提高混凝土结构抗浮稳定性,第一锚杆6与第二锚杆7的具体规格为C32,L=9.0,一端弯头长0.5m,入岩7.0m,外露1.5m,间排距2.5m。
底板锚杆垂直于底板;侧壁锚杆布置俯角30°,单排布置。
锚杆采用QZJ-100B潜孔钻钻孔,钻孔孔径A90mm,“先插杆,后注浆”方式施工,锚杆在左岸钢筋厂加工,平板车运至闸室中间底板平台,D1100型塔机吊运,人工安装。
底板锚杆钻孔时应避开底部埋设的预埋导水管5,避免造成破坏。
Claims (10)
1.一种闸室侧墙岩溶涌水治理方法,其特征在于包括以下步骤:
1)基础开挖清理
对闸室廊道进行分区、分块的基础开挖清理;
2)垫层混凝土分区浇筑
在上游段(1)的廊道底板上浇筑垫层混凝土(3),再进行结构混凝土浇筑,浇筑过程中,通过槽钢及钢板将岩溶涌水发育的区域封闭,形成抽水泵坑(13);
3)排水管铺设
通过预埋导水管(5)与井点抽水泵抽排相结合进行岩溶涌水排水作业;
4)岩溶涌水发育区域封闭
采用横向打入闸室侧墙的槽钢作为钢梁支撑,在钢梁支撑上部铺设盖板(8);
5)混凝土浇筑覆盖
在盖板(8)以及垫层混凝土(3)所形成的平台上进行盖重混凝土(9)浇筑作业,盖重混凝土(9)浇筑至上游方向的上一梯级平台上;
6)反灌回填
对抽水泵坑(13)进行抽水泵坑(13)回填、抽水泵管道及自流引排管道封堵。
2.根据权利要求1所述的一种闸室侧墙岩溶涌水治理方法,其特征在于:所述的步骤1)中,将闸室廊道内码砌粘土袋挡埂(4),将闸室内分隔形成岩溶涌水发育区和非岩溶涌水发育区,并优先进行非岩溶涌水发育区的清理。
3.根据权利要求1所述的一种闸室侧墙岩溶涌水治理方法,其特征在于:所述的步骤3)中,预埋导水管(5)包括抽水泵管道(501)与自流引排管(502),抽水泵管道(501)铺设在垫层混凝土(3)上,其一端延伸至抽水泵坑(13)内,另一端穿过粘土袋挡埂(4)并延伸至上游段(1)与下游段(2)的坝段分缝处。
4.根据权利要求1所述的一种闸室侧墙岩溶涌水治理方法,其特征在于:所述的步骤4)中,盖板(8)上增设有锚固钢筋(12),锚固钢筋(12)呈“L”形,锚固钢筋(14)的弯钩端布置于盖板(8)下方,另一端穿过盖板(8)布置,锚固钢筋(14)穿过盖板(8)的部位与盖板(8)之间焊接。
5.根据权利要求1所述的一种闸室侧墙岩溶涌水治理方法,其特征在于:所述的步骤4)中,所述的盖板(8)与输泄水廊道侧壁及垫层混凝土(3)间缝隙采用棉絮堵塞。
6.根据权利要求3所述的一种闸室侧墙岩溶涌水治理方法,其特征在于:所述的抽水泵坑(13)中设有潜水泵,潜水泵布置于钢梁支撑下部并沿水流方向铺设,且潜水泵与抽水泵管道(501)连接,自流引排管(502)设置在靠近抽水泵坑(13)下游的钢梁支撑上,自流引排管(502)的一端位于抽水泵坑(13)下游位置上,另一端也穿过粘土袋挡埂(4)并延伸至上游段(1)与下游段(2)的坝段分缝处。
7.根据权利要求1所述的一种闸室侧墙岩溶涌水治理方法,其特征在于:所述的步骤5)中,在盖重混凝土(9)浇筑前,沿竖向设置预埋灌浆管(10),预埋灌浆管(10)下端穿过盖板(8)并延伸至抽水泵坑(13)内,上端位于盖重混凝土(9)顶面上方。
8.根据权利要求7所述的一种闸室侧墙岩溶涌水治理方法,其特征在于:所述的步骤5)中,盖重混凝土(9)中还预埋有减压引排钢管(11),减压引排钢管(11)连通盖重混凝土(9)上方与抽水泵坑(13)实现减压引排。
9.根据权利要求3所述的一种闸室侧墙岩溶涌水治理方法,其特征在于:所述的步骤6)中,抽水泵坑(13)通过预埋灌浆管(10)利用混凝土进行回填;
组成所述预埋导水管(5)的抽水泵管道(501)与自流引排管(502)均通过砂浆回灌。
10.根据权利要求1所述的一种闸室侧墙岩溶涌水治理方法,其特征在于:所述的上游段(1)侧墙非涌水区域以及抽水泵坑(13)岩石侧壁上分别增设第一锚杆(6)和第二锚杆(7),第一锚杆(6)和第二锚杆(7)均为抗浮锚杆;
所述的第一锚杆(6)垂直于廊道底板设置;
所述的第二锚杆(7)以30°俯角单排布置于上游段(1)侧墙非涌水区域岩壁上。
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