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中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:
1 工程概况
官井头水库位于东莞市凤岗镇官井头村,水库集雨面积为8.3km2,总库容为723万m3,是一宗以向城镇居民、工厂提供生活生产备用水源的小(一)蓄水工程。
枢纽建筑物由3 座土坝、1 座溢洪道、1 座输水涵管。主坝长为267m ,最大坝高为17.9m ,第一副坝长为360m ,最大坝高为7.8m ;第二副坝长为330m ,最大坝高为11.0m 。水库于1958 年时期发动群众兴建,于1960 年投人运用。
水库的作用与用途已发生了转变,由农业灌溉转变为向城镇生活生产提供后备水源,主要每年12月份供水。水库需长期高水位运行,坝体长时间承受高水位高水压,主坝坝体渗漏较严重。本次除险加固前大坝存在的主要问题是主坝坝体渗漏严重,填土十分松散,干密度低至1.39g / cm3,孔隙比比较大。主坝坝体地质勘察现场注水试验计算的坝体渗透系数最小的为6.25×l0-4cm/s,平均值达2.46×l0-3cm/s。为提高坝体的密实度,增强坝体的防渗性能,降低坝体浸润线,提高大坝的稳定度,对主坝坝体进行了劈裂灌浆防渗处理。
2 坝体劈裂灌浆原理和方法
劈裂式灌浆是在允许的范围内尽量增大灌浆压力,使原来较为疏松的土体在某个范围内得到一定程度的充实,在混合浆的浆刃作用下,浆液沿着坝体的最小主应力作用面形成启劈裂缝,浆液继续充填扩张启劈裂缝,最终使坝体沿纵向劈裂;停灌以后,由于孔口压力的消散和混合泥浆的浓缩固结,泥浆压力逐渐减小,坝体则回弹压缩浆液。此外,通过灌浆压力和土的湿化变形, 使坝体内部的应力再分配, 趋向均衡,从而使坝体达到变形稳定的目的。在坝顶沿坝轴线布置灌浆孔,利用一定的灌浆压力劈裂坝体,后维持较大的吸浆量,灌入浆液部分充填、穿透灌浆孔周围的疏松土体,部分沿劈裂裂缝向上充填、扩散,逐步形成防渗帷幕墙。经过多次反复劈裂充填——间歇,坝体相应出现劈裂——回弹后,沿坝轴线方向形成从下到上纵向连续的较为厚实的防渗帷幕墙,并使防渗墙附近的坝体得到充填和压密。为使浆液和坝体有效结合, 起到防渗和加固的双重作用, 灌浆时采用套管分段止水和加入水泥, 水泥掺量视坝体的物质组成可达到10% ~ 50%(重量比) , 加速了混合浆的排水和固结, 改善了土层间结合力和提高了坝体稳定性, 灌浆结束后可不待凝, 直接钻灌下一段。灌浆可在正常高水位下进行, 但注意观测土坝变形情况, 防止过大变形。
3 灌浆设计
3.1 灌浆孔布置
考虑到主坝迎水坡削坡、背水坡培厚加固,加固后坝轴线后移,主坝在原坝顶离上游坝肩l m布置第一条灌浆防渗轴线,双排布孔,孔距纵向为4m,排距横向1.5米,品字形布孔。一排布置灌浆孔71个,双排合共142个。
3.2灌浆孔深
灌浆孔穿越人工填土层底板,进人残积土层3~5m。
3.3 灌浆压力
灌浆压力与灌浆孔深、填土质量等因素有关,针对官井头水库土坝填土较松散的情况,经现场灌浆试验。初期的灌浆压力为0.1Mpa,中后期的灌浆压力为:
3.4 灌浆浆材及浆液浓度
灌浆采用粘土水泥浆。选用合适的浆液是保证灌浆质量的重要条件,对浆液的要求是:可灌性好,稳定性高,析水固结快,形成的浆体防渗性能强并且考虑充分利用当地材料和造价低等因素。粘土采用主坝右坝头小山包砂岩风化的粉质粘土,黏粒含量在20%~25%,砂粒含量小于20%,其余为粉粒。水泥采用425#普通硅酸盐水泥,水泥渗量占干土的10% 。
3.5 终灌标准
当连续灌浆三次达到设计压力、复灌次数的要求,且浆液升至孔口,即坝顶或坝面连续冒浆3 次,两孔劈裂缝连接,说明从孔底至坝顶连续浆体防渗帷幕已形成,即可终灌。
4 土坝劈裂灌桨施工
土坝灌浆施工严格按《 土坝坝体灌浆技术规范》 (SD266—88 )的技术要求进行。具体要求如下:
1)灌浆程序,坝体劈裂灌浆分2 序钻灌,第1 序孔距为8 m ,第2 序孔距为4m。为保证钻孔垂直和孔斜不超出设计要求, 钻进时采用长且直的钻具。灌浆钻进至设计深度, 下置测斜仪至孔底( 距孔底110m) 测斜, 孔底偏斜不大于孔深的2%。
2)采用孔口封闭,孔底注浆,间歇轮灌,少灌多复的劈裂灌浆施工工艺。
3)为使灌入桨液初步固结,复灌时间歇一段时间,一般不少于5天,灌桨次数,孔深小于20m不少于5 次,孔深大于20m不少于6~7 次,每次灌人量控制在0.8t/m 以下。
4)应尽量推迟和限制坝顶出现裂缝,纵向劈裂裂缝控制在2cm 以内。
5)终灌标准,当浆液升至孔口,即坝顶或坝面连续冒浆3次,说明从孔口至顶已形成了灌浆泥墙,可终止灌浆。
5灌浆效果初步分析
劈裂灌浆施工从2003 年4月15日至2003 年10月30日结束,完成主坝灌浆孔142个。灌浆进尺为2442m,灌浆帷幕面积为9768 m2,灌入量为3737t ,其中灌人干土3347t,水泥390t。灌浆效果主要表现在以下几方面:
5.1 浆墙厚度达到要求
灌浆结束后,在主坝劈裂灌浆防渗轴线处分别挖1个长2.5m 、宽2.0m 、深2.0m 的检查坑,在距地表0.5m即可看见浆脉,1.5m深处多条浆脉相联,至2.0m深处其浆脉多股归一,形成一条40cm厚的粘土墙,越往深处脉墙越均匀厚实,且防渗帷幕墙是连续的,周边土体密实坚硬,困此,此次灌浆的质量是比较好的,达到了设计要求。
5.2 干容重提高
据灌浆前后的土工试验成果表明,吸浆量较大的主坝左坝段浆脉附近的土体干容重最小为1.55 g/m3,最大为1.69 g/m3, 其平均值为1.62g/m3,与灌浆前干容重平均数1.39g / cm3提高了0.23g / cm3。孔隙比大幅减少,可见,灌浆后坝体裂缝、空洞得到充填,密实度得到提高。
5.3 提高了坝体的防渗性能
灌浆前主坝坝顶处地质钻孔注水试验计算的渗透系数平均值0~5m 、5~10m 、10~15m 和15~20m分别为5.27×10-3cm/s、 2.68×10-3cm /s 、1.25×10-3cm /s 、6.25×10-4cm/s;灌浆后防渗轴线处检查孔注水试验渗透系数平均值主坝坝顶以下0~5m 、5~10m 、10~15m 、15~20m 和20~25m分别为5.25×10-5cm /s 、2.28×10-5cm /s 、1.45×10-5cm /s 、5.16×10-6cm/s 、2.78×10-6cm/s,渗透系数平均大幅降低2.44×10-3cm /s %以上,灌浆效果显著。
5.4 背水坡湿润渗水现象消失,渗流量明显减少
据2004年1月以来的观察结果,当水库在正常蓄水位51.5m 附近运用时,主坝背水坡湿润渗水现象完全消失;主坝坝体渗流量在灌浆前库水位51.2m时为1.85L/s,灌浆竣工l个月后在相同水位下渗流量为0.33L/s,减少了80 %以上,甚至2005年正常蓄水到52.5m时的渗流量至今也基本维持在0.33L/s,防渗效果理想且持续有效,灌浆的目的达到。
6 结束语
劈裂式灌浆技术处理病险水库, 同砼防渗墙相比, 造价低, 设备要求简单, 同时由于灌浆压力的作用, 起到了加固坝体和防渗堵漏的双重作用。从以往灌浆工艺工程及新工艺工程的检查孔岩芯观察中可以看出,新工艺工程泥墙结石体的均匀连续性、宽厚度都较以往灌浆工艺的好一些,虽然新工艺工程还没得到有效的检验,但从防渗泥墙的结石体特征及与坝土的这一关系上来说是可取的、有效的。该技术还需要进一步在实践中检验或发展,以便在原有灌浆理论的基础上作出改进与完善。
患儿,男,12 岁,因“发现颈部包块50 d,发热8 d”于2007年1月收住入院。病初患儿无自觉不适,无意间发现右颈部有1个蚕豆大小包块,包块活动度好,无疼痛等异常感觉,当地医院B超检查报告为淋巴结肿大,给予抗感染治疗2周,颈部包块无明显变化,入院前9 d于左侧颌下又发现1个红枣大小包块,同样无触痛,入院前8 d开始间断发热,最高体温39.5℃,入院前3 d右侧颈部包块增大至核桃大小,仍无疼痛及其他特殊不适。入院查体:神志清,精神差,面色尚红润,右侧颈部约4.5 cm×4.0 cm×2.2 cm大小包快,质地中等,表面光滑,活动度差,基底部与周围组织粘连,无触痛,局部皮肤颜色正常;左侧颌下可触及一约2 cm×1 cm大小包快,质地中等,表面光滑,活动度好,与周围组织界限清,无触痛,其余部位淋巴结未触及肿大,咽部充血,心、肺未查及异常。腹部平坦,腹壁柔软,肝脏于肋缘下2.5 cm,质地软,表面光滑,边缘锐利,脾肋下未触及,肠鸣音正常。神经系统未见异常。实验室检查,血常规:白细胞计数3.34×109/L,嗜中性粒细胞0.357,淋巴细胞0.574,单核细胞0.064,红细胞计数4.00×1012/L,血红蛋白117 g/L,血小板137×109/L。肝功能、肾功能、电解质报告均正常。入院后给予康力舒、利巴韦林抗感染治疗1周,患儿仍间断发热,住院期间反复查血常规,嗜酸性粒细胞增高,介于0.06~0.159之间,腹部超声检查发现肝大,脾大,腹腔多发肿大淋巴结;颈部淋巴结病理活组织检查显示淋巴结弥漫性灶状坏死,伴肉芽肿,大量嗜酸细胞浸润;电子肠镜活检报告示(回肠末端)黏膜慢性炎症重度急性活动,局部伴炎性坏死,复合溃疡,黏膜内较多嗜酸性粒细胞浸润,(横结肠)黏膜慢性炎症中度急性活动伴少量嗜酸性细胞浸润。在骨穿、全胃肠道钡餐造影、胸片、结核菌素试验、病毒血清学试验等项检查、排除其他原因引起嗜酸性粒细胞增多以后,最终确诊“高嗜酸粒细胞综合征”,并给予泼尼松1 mg·kg-1·d-1口服,2周后患儿肿大淋巴结明显缩小,亦再未出现发热等不适,出院后继续给予泼尼松维持治疗1个月,逐渐减量并停药。
讨 论
高嗜酸性粒细胞综合征为临床罕见病,以外周血嗜酸性粒细胞增高及广泛组织器官损害为特点,根据受累器官的不同,临床症状各异。心、脑、肾、肺、皮肤及胃肠道易受累[1],但以淋巴结肿大为首发症状者国内外尚未见报道,本例患儿双侧颈部淋巴结均肿大,活组织检查淋巴结内可见大量嗜酸细胞浸润,同时电子肠镜发现回肠部溃疡病变伴较多嗜酸细胞浸润,结合外周血嗜酸细胞增高,并排除其他原因所致的嗜酸细胞增多之后,最终诊断为“高嗜酸细胞综合征”,口服皮质激素有效亦支持该诊断。该病为排他性诊断,需要与之鉴别的疾病包括肠道寄生虫病、一些变态反应性疾病、感染性疾病、皮肤病、原发的胃肠道疾病(如炎症性肠病、胃肠道肿瘤等)、嗜酸粒细胞白血病等,此外,本例患儿以淋巴结肿大、发热就诊,尚需排除淋巴瘤、结核等症。本病预后不一,对泼尼松治疗敏感、无心力衰竭表现者多预后良好,而白细胞计数>9.0×109/L,白细胞碱性磷酸酶升高,染色体异常(如费城染色体)者预后不良。此外,本病病情可有波动,需长期动态观察[2]。