浅析水库病险土石坝防渗处理技术
浅谈土石坝防渗技术
浅谈土石坝防渗技术摘要: 土石坝是历史最为悠久的一种坝型。
其优点包括:就地取材,节省钢材、水泥、木材等重要建筑材料,减少了建坝过程中的远途运输;结构简单,便于维修和加高、扩建;土石坝的坝身是土石散粒体结构,有适应变形的良好性能,因此对地基的要求低;施工技术简单,工序少,便于组合机械快速施工。
其缺点是坝身一般不能溢流,施工导流不如混凝土坝方便,粘性土料的填筑受气候条件影响较大等。
土石坝建设最大的病害即是渗流。
如何控制和预防渗流是土石坝工程建设中最主要的工作之一。
关键词:土石坝;渗流;防渗技术Abstract: the earth dam is history as a type of the dam. The advantages including: use local materials, save steel, cement, wood, and other important building materials, reduce the dam in the process of the long transport; Simple in structure, convenient in maintenance and heightening, expansion; The earth dam including is scattered grain of body structure was, have to adapt to the good performance of deformation, so the foundation of low demand; Simple construction technology, process less convenient combination rapid construction machinery. Its defect is generally not including the overflow, construction diversion as concrete dam is convenient, cohesive soil of the reclaimed materials by climate conditions such as greater influence. Earth dam construction is the biggest disease namely seepage. How to control and prevent seepage is earth dam engineering construction of one of the main job.Keywords: earth dam; Seepage; Impervious technology0 引言土石坝是历史最为悠久的一种坝型。
水库土石坝防渗加固处理技术研究
我国的水库 大坝绝大部 分为土坝, 这些土坝 多数是新 中国成立后 各个历史 时期兴建 的, 有些工程 除 了防洪标 准低 以外, 出现 的主要 问题是土 坝 的变形稳 定 和渗 透稳 定得 不 到保 证 。 由于 受 当时 历史 条件 、经 济基 础 、技术 水 平 的 限制, 在稳定 方面出现 的问题, 的是 由于规划设 计不合理, 有 有的是 因施工质量 不 好 引起 的 。
混凝土防渗墙是利用专用的造槽机械设备营造槽孔, 并在槽孔 内注满泥
浆, 以防孔壁坍 塌, 最后 用导管在 注满泥浆 的槽 孔中浇注 混凝土并 置换出泥浆, 筑 成墙 体 。墙 体 既 可 以做 成 刚性 的,也可 以做成 塑 性 、柔 性 的 。前 者 主要 用 于 工业 民用 建 筑 中基 础 部分 的承 重和 挡 土,后者 则 广泛 应 用于 江 河 、湖 泊 、水 库 堤 坝 的 防 渗 加 固 。 防渗墙 已较 广泛地应用 于病 险水库高土 石坝的 防渗 加固, 而且 随着科学技 术 的进步和 发展 , 施工技术 有 了进 一步 的提 高和创 新, 由较早 的冲击挖 掘式 造 孔技术 发展到 今天 的多种锯槽式 造孔等 : 防渗墙 的厚度也 由原来 的因 设备条件 限制 而做得 很厚 , 发展到 现在 的可 以做 2 m以下 的超薄地 下连 续墙, 0c 从而 大 大节省 了工 程投 资 : 学地 调整混 凝土配 合 比和 应用 新的 防渗材料 , 墙体 科 防渗 由过去不 适应土坝 坝体应 力应变 的刚性体, 发展到现 在的可 以根据不 同的坝体 应 力应 变 要求 而 建造 低 弹模 、塑 性 、柔 性 连 续 墙 。 24 搅 拌桩 防渗 墙技术 . 深层搅 拌桩 法多用 于工 业 民用 建筑 的墙 下条形 基础 、大面积 堆料厂 房地 基 、基坑 隆 起 、加 固饱和 粘性 土地 基 等 。它是 利用 水泥 ( 灰) 石 等材 料作 为 固化 剂, 过特别 的搅拌机械 在地基 深部, 通 就地将软土 和 固化 剂强制拌 和, 利用 固化剂 和软土 发 生一 系列物 理一 化学 反应 , 软土凝 结成 具有 整体性 、水 稳 使 性好 和较 高强度 的水 泥 加 固体, 而形 成 复合地 基 。 从 搅 拌桩法 在水利 工程 中, 已将搅 拌叶片 由单头 改进 为多头, 发展成 为多 头 小直 径深层 搅拌 防渗墙 技术 。施 工 时, 将搅 拌机就位 调平 , 输浆胶 管将 贮 先 用 料罐 砂浆泵 与搅拌 机接 通, 开动 电动机 , 设计桩顶 标 高处边搅 拌边注 浆下沉 从 至要求 的加固深度, 然后 搅拌提升 至设计桩 项标 高处 , 以地 面微微泛浆 为准, 关 闭搅拌 机械 , 成一 次施 工过程 。油压调 距 向前移 动 能保证墙 体厚 度 的搭接 完 距 离, 后微 调平 重复 上 述过程 。如此 反复 进行 , 地基 内就 地将 土 、砂和 然 在 水 泥 强制搅 拌后, 形成 一定 强度和 防 渗性 能的凝 结墙 体, 而达到 防渗 目的。 从
水利工程土石坝防渗处理技术措施
水利工程土石坝防渗处理技术措施摘要:土石坝作为河堤防洪、泄洪等重要的一个关卡,土石坝作为整个水利工程至关重要的卡点,在保障岸边人们的生命安全上做出了重大贡献。
然而为了进一步提高土石坝的防护作用,进一步研发了关于土石坝如何防渗的处理技术,为了保障整个水利工程的利益,全靠土石坝的功劳,土石坝作为水利工程的核心点,承担着不可分担的责任,所以土石坝防止渗透技术指日可待。
本文全面分析了土石坝防渗技术的实施的几点措施。
关键词:土石坝;水利工程;防渗技术一、土石坝的分类和特点在我国众多石坝当中,土石坝是为数最多的一种。
首先土石坝的形成是来自于石头和大量的土壤混合而成的,石料和土料是非常容易获取的材质,在河流多的地方就能够在当地获得这两种材料,从获取材料上来说,相比起其他材料就可以节省运输费用和购买材料的费用,从这方面来看,其实是为工程节省了成本,是比较可取的一种方式。
从建筑结构来看,土壤与石头的混合物,是一种容易形成,并且施工难度系数小的一种石坝类型。
对于建筑工程来说,一般能够采用简单的方式去建造,就不会使用困难的方式,困难、复杂的建造方式不仅在施工过程中难度系数大,而且在费用上支付比较多,在工序少的建筑上能够提高整体效率。
但是土石坝也存在它自身的缺点,比如在多雨季节,土料和石料的散体颗粒混合物容易被雨水稀释,从而降低土石混合物的黏性,同时在导流、坝身溢流方面也不能体现出它的优点。
二、施工中出现渗流病害的原因1.渗流的形成。
首先我们了解到土石坝是一种散体颗粒形成的混合物,它的特点是具有很好地渗透性,因为在这种散体颗粒物中并不是完全没有缝隙的坚固石坝,而是存在一定的空隙,恰好是这些空隙让水流极易在土石坝中直接渗入,但是一旦发生河流水位变高,或者是洪水期间,土石坝的安全系数是很低的,因为在水位抬高的时候,土石坝经过水力的冲刷水流就顺着力量往土石坝里灌入,这种现象是非常不安全的,并且会危害到人身安全和财产安全。
所以当发现水位抬高时,必须采用合适并且科学的办法对土石坝进行修补,防止出现异常渗流的现象,减少塌坝事故的发生。
小型病险水库土石坝防渗技术论文
小型病险水库土石坝防渗技术探讨摘要:随着除险加固技术与工艺的不断发展,新技术、新工艺的不断产生和完善,将在水库、堤防及相应工程等的除险加固中不断取得新的成绩和突破。
每种新技术有各自的原理、施工工艺、优缺点和适用性。
本文主要对塑性混凝土防渗墙的施工工艺进行了探讨。
关键词:塑性混凝土;混凝土防渗墙;施工技术abstract: with the continuous development of the reinforcement technique and technology, the continuous generation of new technologies, new processes and improved, new achievements and breakthroughs in the reservoirs, dikes, and the corresponding engineering reinforcement. each new technology has its own principles, construction techniques, advantages, disadvantages and applicability. in this paper, the plastic concrete diaphragm wall construction techniques are discussed.key words: plastic concrete; concrete cutoff wall; construction technology中图分类号: tu377文献标识码:a 文章编号:塑性混凝土是用黏土和膨润土取代普通混凝土中的大部分水泥形成的一种柔性工程材料。
与普通混凝土相比,塑性混凝土弹性模量低、极限应变大、能适应较大变形、抗渗性能好,同时还具有节约水泥、降低造价、施工方便等优点。
浅析水库病险土石坝防渗处理技术
浅析水库病险土石坝防渗处理技术摘要:水库渗漏是土石坝常见的问题,近年来,水库病险土石坝的加固技术有了很大的发展。
文章结合工作实践,重点介绍了冲抓套井回填法、灌浆法、混凝土防渗墙等技术在土石坝防渗工程中的应用,阐述了相应的设计原理和施工要点,仅供业内人员参考。
关键词:病险;土石坝;防渗处理土石坝是普遍采用的一种坝型。
由于土石坝是由散粒体材料填筑而成,颗粒间有孔隙存在,在水压力的作用下,水流必然会沿着坝体土料、坝基土料、坝肩两岸地基中的孔隙向下游渗透,造成坝体、坝基和绕坝的渗漏。
鉴于土石坝设计中对渗透破坏的考虑,应采取一定的工程措施,减小因渗透造成的对土石坝的危害。
一、冲抓套井回填法在坝顶沿轴线位置用冲抓机造孔,然后用粘土分层回填锤夯,形成新的防渗心墙,称为冲抓套井回填法。
这种方法适宜于坝高小于28m的均质土坝和心墙土坝坝体防渗,是一种施工难度小、工效高的好方法。
1.设计冲抓套井回填粘土防渗墙设计主要包括:钻孔布置、孔深、孔距、排数、排距渗流稳定计算及计算指标的确定。
布孔一般沿坝轴线位置,孔深一般到基岩截止。
对于多次加高,坝体结合部位漏水的坝体可以只深入下层坝体2m左右。
孔距与排距,以直径1.1m的冲抓机为例,当采用1排孔时,最优角R=45°,孔距d=0.78m,墙厚T=0.78m;采用两排孔时,最优角R=38°57′07″,孔距d=0.86m,排距l=0.9m,墙厚T=1.59m;采用3排孔时,最优角R=30°,孔距d=0.95 m,排距l=0.825m,墙厚T=2.1m。
排数的确定根据孔距和基础接触部位的渗流稳定条件来定。
防渗墙的水力梯度必须小于允许的水力梯度,即i=H/T<[i]=6~8(重粘土)。
式中,i-防渗墙承担的水力梯度,H-防渗墙承担的最大水头,T-防渗墙的实际厚度。
2.施工冲抓套井回填处理土坝不宜水下施工,施工前应将库水位降至处理高程以下。
工序为先第1排孔,然后第3排,最后第2排,每排分两序施工,先主井,后套井;钻孔过程中如遇坝体埋石,应下井清除,以免冲坏钻头,当冲抓钻接近基岩时,不宜强力冲击,一般应控制落距0.5m。
浅析土石坝渗漏成因及处理措施
( 3 ) 浸润 线抬高使 下游坝坡 失稳 , 已建 的均质土石 坝 中 , 常 存在浸润 线 比设计计算的有所抬高 ,致使坝 的下游坡 面长期处
于湿 润 状 态 而 影 响 坝 坡 的 稳 定 。
合膜和透水 的土工织物 , 前者可 以代替防渗体 , 起到截渗 隔水作
数过 大 , 导致坝体外坡大面积散浸 。
2 坝 身渗 漏分析 。土石坝常因斜墙 、 1 、 5 , 墙等防渗体裂缝形成 增加渗径 , 降低渗透坡 降, 减少渗漏量 , 但不能完全截断渗流 , 当 ( 1 ) 心墙 、 斜墙裂缝漏水 , 土石坝防渗体开裂较常见 , 尤其是 流通过透水层绕过 土工膜 照样在外坝坡排泄 ,且在 内坝坡铺设
1 . 垂直防渗。 垂直防渗 常适用 于地基透水层较薄或隔水层较 浅的情况 , 以封闭式 防渗帷幕来根 治坝基 渗透破坏的险情 , 可以
1 : 3 5, 大 陆桥视 野
_ 工程经济 / G O N G C H E N G J I N G J
发现湿润现象 , 防渗效果显著 , 达到了预期 目的 。 5 . 黏土防渗心墙防渗。( 1 ) 在清理过的无水基底上进行。( 2 ) 层铺筑时 , 上下层接 缝应错开 , 每层 厚 以 1 5 e m 2 0 e m为宜 , 层
与坡 脚截水槽 和堤 身防渗体协 同铺筑 , 并尽 量减少接缝 。( 3 ) 分 完 成坝体套井黏土 回填 ,并利用冲抓钻在 坝基 中成功地建造 防
面间应刨毛 , 洒水 。( 4 ) 分段 , 分片施工时 , 相邻工作面搭接碾压
应符合有关规定 。 6 . 套 井回填防渗。在造孔过程中经 常用垂球 检查 孔斜度 , 实
浅议小型土石坝水库大坝渗漏原因与处理技术
浅议小型土石坝水库大坝渗漏原因与处理技术【摘要】水库大坝的安全问题是现代水利工程领域所面临的重要课题之一,涉及居民的人生财产安全以及国家的经济发展,其重要性不言而喻。
其中土石坝的异常渗漏是常见病害,也是重大安全隐患之一。
因此应该加强对异常漏水的处理,提高土石坝的安全性,以确保大坝的正常功能。
本文综述了土石坝水库大坝的主要渗漏原因,并且提出相应的解决措施和处理技术。
【关键词】大坝渗流;渗漏原因;大坝安全;处理技术引言水库在抵御洪涝灾害以及灌溉生产方面发挥着举足轻重的作用,为推动我国的经济发展,促进农业生产做出了巨大的贡献。
但是由于受到经济和技术等客观因素的制约影响,大部分小型土石坝水库大坝质量普遍较低。
加上管理不善,年久失修,维护欠妥,施工不佳等原因,大坝异常渗漏事件常有发生。
土石坝的异常渗漏不仅威胁下游居民的生命财产安全,极大浪费宝贵的水资源,同时也影响到农业生产,对国家粮食安全极为不利;加之对土石坝异常渗漏现象的反复处理也将会造成人力,物力,财力的极大浪费。
因此土石坝的异常渗漏现象是现代水利工程界关心的重大问题之一,也是有待解决的棘手问题。
1 土石坝的渗漏原因分析土石坝属散粒体结构,土料颗粒之间存在较大孔隙,因此水库蓄水后,在水压力的作用下,库水就会通过这些孔隙或坝体与地基的接触面向下渗水。
如渗水量在设计范围内就属正常现象,超过设计允许渗水量,或者逸水点太高、下游坡面出现渗水散浸、集中渗水、管涌、流土等类型的属异常渗漏。
总体来看,土石坝渗漏主要发生在坝体、坝基;共有坝体渗漏、坝基渗漏和绕坝渗漏三种形式:库水通过坝体在下游坡面渗出为坝体渗漏;库水通过坝基的透水层从下游坡脚或坡脚以外的薄弱部位渗水为坝基渗漏;库水绕过坝端在下游岸坡渗出属绕坝渗漏。
究其缘由,主要有以下几个方面:1.1 建筑用土料质量劣质,不符标准1.1.1 填筑土料不纯,含杂质较多由于施工方的监测不严,导致质量低下的土料鱼龙混杂,酿成巨大的安全隐患。
景东县小型病险水库土石坝渗漏成因及防渗处理
Sh u I k I Dl an L i J } S h u
建 筑 与 发 展
J i an Zh uYu F a Zh an ・1 99・
景东县小型病险水库土石坝渗漏成 因及防渗处理
J i n g Do n g c o u n t y d i l a p i d a t e d s ma l l r e s e r v o i r s e a r t h - r o c k i f l l d a m s e e p a g e c a u s e s a n d s e e p a g e p r e v e n t i o n
使相 邻两 块的 结合部 出现少 压或漏 压 的松 土带 。
3 , 1薄 型混凝土 防渗墙
由于 混凝土 防渗墙 具有 地层 适应性 强,防渗 效果和 耐久 性较好 , 施工 方法 比较 成 熟 ,工程 质量 可靠 ,检 测手 段简 单直 观等 优 点 ,从
( 3)坝 体分 层 填筑 时 ,土层 太 厚 ,施 工 机 械 的功 能 不 足 ,致
类措 施。水平 防渗 技术 的耐 久性和 防渗效果不甚 理想 ,因此近几年 很 少采 用。垂直 防渗 措施对于 渗透坝 体来说 ,与水平 防渗措施相 比,截 流效 果更为 显著,本文主要 对前几种 技术 的施 工工艺 、适用条件和注
意 问题 等 进行 阐工 组织 落后 ,坝 体填筑 采用 分 组分块 包干 的方式 ,各 仓面 施工 上 升速 度不 一 ,填筑 的土 层厚 薄不 同,致
谷 渗漏 。
3防渗处理技 术方案
土石坝防渗措施按防渗体 的布置形式分为水平防渗 与垂直 防渗两大
( 1)土 料场勘 测 设计 有缺 陷 ,所 选坝 体 的防渗 土料 的抗 渗能 力 不能满 足设计 要求 ;有 的存在合格 土料储 量不够 ,上部填筑 不合格土
浅析水库土石坝防渗治漏技术
浅析水库土石坝防渗治漏技术摘要:水库土石坝常见的渗透破坏按部位主要分坝体(或坝基)渗漏、坝肩接触渗漏和绕坝渗漏。
针对不同部位、不同坝体结构以及渗漏范围大小,在正确分析渗漏原因的基础上,合理采用最有效、最节省、最方便的工程措施,达到除险加固工作事半功倍是我们面临的问题,本文围绕水库土石坝防渗治漏技术进行了相关探析。
关键词:水库;石坝;防渗治漏Abstract: the reservoir of earth-rockfill dam seepage failure parts according to the common main points dam (or dam foundation) leakage, dam leakage around the dam and shoulder contact leakage. Aimed at different position, the different structure and size of the dam leakage range, in the correct analysis based on the cause of leakage, reasonable use the most effective, most save, the most convenient engineering measures to reinforce the work with the problems is we are faced with the problem, this paper focus on earth dam seepage control to reservoir leakage technology related article.Keywords: reservoir; Dam; Impervious to leak当前,绝大多数已成水库均建于上世纪60—80年代,由于受当时的设计水平和施工技术的限制,大多数为粘土防渗土坝或土石混合坝,水库蓄水后,在水压力作用下,渗流对土体产生渗流作用力,流力作用于无粘性土的颗粒以及粘性土的骨架上,使其失去平衡,产生各种形式的渗透变形,直至产生渗透破坏,使水库出现各种病险而无法正常发挥效益,相反还要浪费大量人力物力确保防洪度汛安全,据统计,因渗漏造成大坝不安全的约占病险水库总数的60%以上,所以,合理的防渗治漏工程措施是保证水库除险加固成功的关键。
病险水库土石坝防渗加固效果评价方法探讨
病险水库土石坝防渗加固效果评价方法探讨发布时间:2022-01-18T01:42:41.258Z 来源:《工程建设标准化》2021年11月22期作者:祝银甲[导读] 水库土石坝病险的成因,包括坝基渗漏,坝体渗漏,坝体稳定不满足规范要求三个方面祝银甲海东市平安区水务局,青海海东 810600摘要:水库土石坝病险的成因,包括坝基渗漏,坝体渗漏,坝体稳定不满足规范要求三个方面。
常用的水库除险加固技术如帷幕灌浆技术、坝体填筑、混凝土浇筑和高压喷射灌浆技术,土石坝除险加固主要是针对大坝稳定、基础防渗、泄洪建筑物等主体工程的安全问题进行处理,其中大坝防渗加固占主要地位。
本文从常规检测方法、物探检测方法及两种方法的优缺点等三个方面,对土石坝型病险水库大坝防渗加固效果的评价方法做些探讨。
关键词:病险水库大坝;防渗加固;检测评价1病险水库防渗加固的方法根据均质坝、组合(分区)坝等不同坝体结构型式,土石坝型病险水库大坝防渗加固的方法可以采用铺盖、面板、坝中垂直防渗体等方式。
在水库大坝上游面进行铺盖、面板防渗施工时基本上要放空水库,在病险水库除险加固工程中用得较少,目前用得较多的办法是在坝体中建造垂直防渗体,主要型式为混凝土防渗墙、高压喷射灌浆防渗墙以及帷幕灌浆、充填灌浆等方式形成的防渗帷幕。
2防渗加固效果的常规检测方法(1)铺盖类防渗:铺盖土料的压实度控制、土工合成防渗材料的强度及拼接质量控制。
(2)面板类防渗:水泥混凝土面板的强度及止水制作安装质量控制、沥青混凝土面板的渗透性及止水制作安装质量控制。
(3)混凝土防渗墙:混凝土防渗墙采用钻孔取芯检查墙体均匀性、可能存在的缺陷和墙段接缝质量,并结合钻孔注水试验成果或钻芯试块的抗渗性能对防渗墙墙体进行质量评价。
(4)高压喷射灌浆:高压喷射灌浆有旋转喷射、定向喷射、摆动喷射灌浆三种成墙方式。
高压旋转喷射灌浆成墙一般采用钻孔取芯检查墙体均匀性、可能存在的缺陷和墙段接缝质量,并结合钻孔注水试验成果或钻芯试块的抗渗性能对防渗墙墙体进行质量评价。
病险土石坝防渗技术研究与探讨
进 高压旋 喷灌浆 法 ,0年代 初 国 内将旋 喷 改 为定 向 8
泥、 各种外 加 剂 。 对 于粗砂 及卵 砾石 坝基 , 因其 土层结 构性 差 . 形
喷射 灌浆 , 于病 险水库 坝基 防渗 , 用 取得 了较 好 的效
果, 迅速 得到 了推广 。 入 8 进 O年代 后 , 已有 经验 的 不成 连续 劈裂 , 在 坝基 不适 合用 劈裂灌 浆 技术处 理 。 劈
块石 地层 中造 孑 难 度也 大 .需要采 用 冲击进 钻及 化 后 , L 出现 了锯槽 、 压 开槽 、 液 射水 及 薄 抓 斗 等多 种 成
学 固壁材 料 。 近年 来平 江县 在坝 高大 于 2 土石 坝 墙方法 , 0 m 墙体 厚度也愈来愈 薄 , 墙体 深度也愈来 愈 大 。 除 险加 中 , 该项 防 渗技术 得 到广泛应 用 。 ( )劈裂 灌浆 防渗 。 2 如 黄河小 浪底 右岸 坝基 防渗墙 深度 已达 8 . m。近 1 9 年来 推广 使用 振动 沉模 防渗板 墙技 术 .利用 强力 振 振 动边拔 模 , 液 留于槽 孔 中形 成单 块板 墙 , 单 板 浆 将
高喷 灌浆 适应 性较 广 . 点突 出 , 细颗 粒地层 可嵌 入 弱风化 基岩 内一定 深 度 ,彻 底截 断坝 体及 坝 优 对
是 比较适 宜 的 ,对 掺有 大颗 粒地层 或是 致密 的黏 性 基 的渗透 水 流 。早 期 防渗 墙 主要采 用乌 卡斯钻 机 施 土层 中 , 要求 工艺 就高 , 选取参 数要 试 验 , 在砂 卵石 、 工 , 成墙 厚度 ( .~ .) 价 格较 贵 。O世纪 8 08 1 m, O 2 O年代
2 0世 纪 7 O年 代末 , 国内研究 人 员 通过 试 验 , 在 动原 理将 空腹 模板 沉入 土 中 . 向空腹 内注满浆 液 . 边 过去重力坝灌浆的基础上 ,利用土石坝中最小 主应力 面 和坝轴 线方 向一 至 的规律 .在 土坝 中采取 劈裂灌 连接 起来 , 即形 成连 续 的防渗板 墙帷 幕 , 项新 技 术 该 浆 , 坝轴 线 布孔 , 用 一定 压 力 , 坝 体沿 坝 轴 线 主 要用 于砂 、 沿 使 将 砂性 土 、 性 土 、 粘 淤泥 质 土 及砂 砾 石 地 小 主应 力 面劈 开 , 注 泥浆 , 使 浆 坝互 压 , 后 形 层 建造混 凝 土连续 的 防渗樯 , 灌 并 最 造墙 深度 可达 2 左 0m 成 (0 5 )r 厚 的密实 、 直 、 1—0 e a 竖 连续 泥 墙 . 以达 到 防 右 , 度 ( ~ 5 e 最 厚 可达 3 m, 不 足 之 处 是 厚 8 2 )m, 0c 其 渗 目的 。 同时 , 泥浆 使坝 体湿 化 , 与浆脉 连通 的所有 对卵石含量高的厚地层沉入困难 。不能沉人基岩和大 裂缝 、 穴等 隐患 均可被 浆液 充填密 实 , 洞 增加 坝体 的 块石 中。 目前 国 内大型病 险 土石坝 防渗 加 固采用 此
浅谈土石坝坝体防渗技术
不 超 过 3 n 坝 内 设 有 涵 洞 时 , 了不 影 响 涵 洞 质 量 , 0i。 为 一
减 小渗流 坡降 , 使其 渗透 坡 降不超 过允许 值 , 持土 坝 的 保 渗透 稳定 。同时结 合采 用其 它排渗 措施 , 除 渗透 水流 , 排
( 湖南水利水电)o o 2 l 年第 4 期
凌
【 摘
鳓 辫撬
杨 玉华
( 益阳市水利 水 电勘 测设计研 究 院 益 阳市 4 30 ) 10 0
要 】 益 阳市中小型水库 大都修 建于 2 纪 6  ̄ 0年代 , 0世 07 大坝经过几十年运行 , 种安 各
全 隐 患逐 渐 暴露 . 以 渗 漏 问题 最 为普 遍 。文章 对 目前 常 用 的几 种 土石 坝坝 体 防渗 技 术 进 行 比 尤
1 坝体渗漏的成 因
由 于 填 筑 土 坝 的 土 料 和 砂 砾 料 是 散 粒 体 结 构 ,颗 粒
间 存在 大量 空 隙 , 都具 有 一定 的 透水 性 , 库 蓄 水后 , 水 产
生上 下游水 头差 . 水通过 孑 隙向下 游渗 透 。 库 L 当渗 透 水 流
坡降超 过坝 体土料 和坝 基砂砾 料允 许坡 降时 ,渗 流将 逐
构 成连续 的防渗 帷幕 体。
高 压 射 流 与速 度 和压 力 有 关 , 速 越 大 . 压 力越 流 动
0 / 墙 线 \ 3 轴 … 一
i聱
图 1 单 排布 孔 平 面 国
一
套簧
图 2 双 排 布 孔 平 面 图
大 , 破坏力 就越 大 , 则 冲切 掺搅 地层 的 范 围也 越 大。浆液 是 随高压射 流在 低压 条件下 进入 地层 , 形成 充填凝 结体 ,
土石坝病险水库渗漏的原因及技术处理
因部 分 领 导 者 思 想上 的 不 重视 , 使 得 设 计 人 员 没有 对施 的 过 程 中并 未严 格 依 据 水 利 技 术 相 关 标 准 进 行 严 格 设 计 。 使 程 中 。
工 现 场 予 以 深入 考 察 , 因此 . 在 没 有 对 施 工 现 场 水 文 地 质 情 况 体渗水情 况的出现 ; ③ 没有对坝体漏洞进行有效 处理 , 使 之产 进 行 充 分 了解 的 情 况 就 盲 目设 计 ,甚 至 还 会 出现 边 设 计 边施 导 致 水 库 在 后 期 施 工或 者 投 入 使 用 之后 问题 频 出O 生相 应 的渗 水 通 道 , 从 而 诱发 坝 体 出现 局 部 渗 水 的 情 况 ; ④ 坝 工 的 情 况 .
1 引 言
2 病 险水库渗 漏危害分析
2 . 1 土石 坝坝 体渗 漏 危害
作 为水 库 的 主体 部 分 .坝体 也 是 病 险 水 库 最 容 易 出现 渗 漏 的部 位 。 具 体 来说 。 病 险 水 库 坝 体 渗 漏 的危 害 可 以分 为 以下
用的 发 挥 埋 下 巨大 安 全 隐 患 。
3 水库坝基渗漏成 因分析
3 . 1设计过程 中存在一定缺陷
病险水库土石坝坝身渗漏的原因及处理方法
病险水库土石坝坝身渗漏的原因及处理方法摘要对病险水库土石坝坝身渗漏的主要原因进行分析,并提出坝身渗漏的处理方法。
关键词水库土石坝;渗漏;处理在病险水库土石坝坝身具有一定的透水性,因此,水库蓄水后在上下游水位差作用下,水流从坝身渗向下游,坝身过大的渗漏将对土石坝造成如下危害:①损失水量;②渗透破坏;③坝体浸润线抬高;④滑坡跨坝。
因此,发现危害坝体安全的渗水时,要必须立即查明原因,采取行之有效的处理方法,防止事故扩大以减少损失。
1坝身渗漏的形式及原因对土石坝有危险性的坝身渗漏一般有散浸和集中渗漏两种情况。
1.1散浸当坝身浸润线抬高,渗漏的逸出点超过排水体的顶部时,下游坝坡土大片呈湿润状态的现象,称为散浸。
随着时间的延长,坝身土体逐渐饱和软化,甚至在坡面上形成分布较广的细小水流,严重的产生表面流土,或引起坝坡滑塌等失稳现象,造成散浸的原因如下:①由于设计斜墙或心墙防渗体厚度不够;均质坝的坝坡过陡;排水体的顶部不够高等原因而使渗水从排水体以上逸出坝坡。
②坝体施工质量差,在分层填筑时已压实的土层表面未经刨毛处理,致使上下土层结合不良;铺土层过厚,碾压不实,使坝身水平向透水性较大,因而坝身浸润线高于设计浸润线,渗水从下游坡逸出。
③由于排水体在施工时未按设计要求选用反滤料或铺设反滤料层间混乱,甚至被削坡的弃土或者因下游洪水倒灌带来的泥砂堵塞等原因,造成坝后排水体失效,而引起浸润线抬高,渗水从排水体上部逸出坝坡。
1.2集中渗漏水库蓄水后,在土坝下游坝面、地基或两岸山包出现成股水流涌出的异常渗流现象,称为集中渗漏。
集中渗漏将使土体内部淘成空穴、渗漏出口形成塌坑,严重时内部土体失稳坍塌,最后导致土坝溃决,这是一种严重威胁土坝安全的渗漏现象。
形成集中渗漏的主要原因如下:①坝体防渗设施厚度单薄,特别当是塑性心墙或斜墙的厚度不够,致使渗流水力坡降大于其临界坡降时,或者在反滤不符合要求等情况下,往往可使斜墙或心墙土料流失,最后使斜墙或心墙被击穿,形成渗漏通道。
浅谈土石坝产生坝体渗漏及控制措施
研究背景与意义•国内外学者针对土石坝坝体渗漏的问题开展了大量研究,提出了多种控制措施。
例如,采用防渗墙、灌浆、铺设膜料等措施来降低坝体渗漏量,提高坝体的防渗能力。
此外,一些新型材料和施工工艺也被应用于土石坝的防渗施工中,如高分子材料、复合材料、真空技术等。
随着科学技术的发展,土石坝坝体渗漏的控制措施将更加完善和有效。
研究现状与发展定义特点土石坝的定义与特点历史分布土石坝的历史与分布结构土石坝主要由坝顶、坝坡、坝踵和基础等部分组成。
其中,坝顶是坝体的最高点,也是挡水的主要部分;坝坡是连接坝顶和坝踵的部分,通常呈倾斜状;坝踵则是与基础相连的部分,通常有排水设施。
组成土石坝主要由土料、石料和混凝土等材料组成。
其中,土料是主要的挡水材料,石料则用于加强坝体的稳定性和强度,混凝土则主要用于加强坝踵等关键部位。
土石坝的结构与组成由于勘察设计阶段对地质条件、水文条件等考虑不全面,导致设计不合理,容易引起坝体渗漏。
防渗设计不足在设计中未充分考虑防渗措施或防渗措施设计不当,导致坝体防渗效果不佳。
设计考虑不周勘察设计不当VS施工质量控制不严原材料质量不合格施工使用的土石料质量不符合要求,如含泥量高、粒径分布不均等,影响坝体的防渗性能。
施工工艺不当施工过程中未严格按照设计要求的施工工艺进行操作,如碾压不实、填筑层厚度过厚等,导致坝体质量不稳定,易产生渗漏。
运行维护不足缺乏定期检查防渗加固不及时自然灾害影响地震影响洪水冲刷合理设计根据勘察结果,进行合理的土石坝设计,包括坝体结构、材料选择、防渗措施等,确保坝体具备可靠的防渗性能。
详细勘察在前期勘察阶段,对坝址进行详细的工程地质勘察,了解坝址的地质构造、岩土性质、水文条件等,为设计提供准确的基础资料。
数值模拟分析利用数值模拟软件对设计进行模拟分析,预测坝体在不同工况下的渗流情况,优化防渗设计方案。
勘察设计优化施工质量控制加强施工队伍管理施工过程控制质量检测与验收运行维护改进030201防灾减灾措施预警系统建设应急预案制定灾后修复与加固工程概况介绍坝体渗漏原因分析地质因素在施工过程中,由于碾压不实、施工质量不稳定等原因,导致坝体内部存在孔隙和裂纹。
简析病险水库大坝防渗加固技术
() 2 改扩建或增建泄水建 筑物 。 如溢洪道 、 隧洞或涵管等 . 需经过 技术 经济 比较 . 确定是采 用加高大坝还是增 大泄 洪能力 。 时两者 同 有 时采用也是技术经济可行的。 如大坝迎 、 背水坡不满足稳定要求 . 也需
要对 大 坝 断 面进 行 培 厚 加 固 。适 当 加 高 大 坝 , 常采 用 如 下 形 式 : 1 “ 帽” )戴 加高 。即从坝顶上直接加高 。 水面可用防浪墙直立加 迎
21 年 2期 02 第 7
科技 _向导
◇ 专论◇ 水利
简析病险水库大坝防渗加固技术
文 炜
( 南第七建设) 7 2 6
【 要】 摘 对病险水库大坝除险加 固不仅解除 了水库 自身的安全 隐患, 而且可以完善 江河防洪体 系, 增强江河防洪的综合 能力 , 防洪安全 在
上一举 两得 。 并且 可以提 高水资源调控 能力, 保证供水安全 , 开发旅 游资源, 发挥环境效益。 本文主要对水库大坝断面加 固、 水库防渗工程质量 控制措施进行分析 , 可供 同行 交流。 【 关键词 】 病险水库; 大坝; 除险加 固; 防渗处理 ; 质量控制
0引言 . 于质量控制不严 , 槽孔两墙接头夹泥皮较厚 . 有的被 渗流 冲蚀流失 。 造 病险水库防渗处理防渗布置时主要考虑 以下几点 : 坝基地质条 成漏水 , 面塌坑 , ① 坝 后在接缝处钻孔 , 浇筑混凝土堵塞 了缝 隙 , 水库才 件和水文地质条件 宜将防渗墙放在坚 固而不透水的基岩或粘性土层 能正常运行 。 22水平防渗措施 . 中. 尽量避开不利的地质构造 . 墙底应伸人相对不透水层 , 与坝的 防渗 水平防渗分水平铺盖与排水减压设施 体、 坝基覆 盖层 和基岩 内的防渗设施应紧密地 连接成一整体。②与原
土石坝水库渗漏破坏及防渗措施
土石坝水库渗漏破坏及防渗措施摘要:近年来,水库渗漏是土石坝常见的问,病险土石坝的加固技术有了很大的发展。
按病险土石坝渗漏部位对各种渗漏原因进行分析,采取切实可行的堵漏措施。
本文主要介绍了一些技术在土石坝防渗中的应用。
关键词:水库土石坝;渗漏破坏;防渗技术;措施一、土石坝防渗技术及应用1.1 劈裂灌浆防渗技术该技术是目前应用较为广泛、防渗效果较好的一种技术,其技术机理是在土坝中采用劈裂灌浆,使用一定的压力,使坝体沿坝轴线小主应力面劈开,灌注泥浆,并使浆坝互压,最后形成10cm~50cm厚的连续泥墙,同时泥浆使坝体湿化,产生沉陷,增加坝体的密实度,这项技术不仅起到防渗作用,也加固了坝体。
这种坝体可以就地取材,施工简便,投资省、工效高。
推广初期,技术规范要求为坝高50m以下的均质坝和宽心墙坝,并要求在低水位进行。
近年来,逐渐推广到坝高可超过50m,不仅低水位能进行,高水位也能进行;不仅可以劈裂坝体也可劈裂堤坝地基;不仅在宽心墙坝进行劈裂灌浆,也可在其它心墙坝进行。
同时,也逐步应用到湿陷性黄土宽顶坝、沙坝等。
大量研究试验结果显示,在堤坝地基附加应力场影响范围以内,沿坝轴线也有一个铅直的小主应力面,只要沿堤坝轴线布孔,进行压力灌浆,就可以实现定向劈裂,并且防渗效果很好。
1.2 高压定向喷射灌浆防渗技术该技术是在以前引进日本高压旋喷灌浆法的基础上改进而成,用于险库坝基防渗,取得了较好的效果。
近年来在已有经验的基础上,进一步提高了施工工艺、专用设备、喷射形式,设计计算及相应的技术参数。
原来仅能用于土、沙、细颗粒砂砾石层,现在有了新的进展,逐渐扩大到强透水的砂卵石、砂卵漂石和堆石碴层中。
在这样的地层内,利用旋转钻钻孔进尺慢,过多地使用固壁泥浆充填地层,增加喷射时能量消耗,影响板墙的有效长度和厚度。
目前较为先进的是“冲击带管钻孔,泥浆固壁提管”的造孔新办法,它的优点是:第一,成孔保证率高,孔斜率容易控制;第二,固壁泥浆不盲目扩散,从而减少高压喷射的能量消耗,增加了浆液的渗透能力,提高了成墙效率;第三,施工速度快;第四,机具磨损少,钻具消耗低。
土石坝病害处理及防渗措施分析
土石坝病害处理及防渗措施分析
ห้องสมุดไป่ตู้
文 4 王杰
摘要土石坝建设是保障水库具备抗洪能力及抗洪效果的关 键性建筑由于大坝处于长时间运行与使用中存在着年久失修 及老化等不良问题导致大坝极易发生渗漏隐患对水库整体运 行及工程质量产生严重的影响 因此针对水库土石坝渗漏病害 进行深入性的研究并针对病害制定有效的防渗措施能够保障水 利工程的正常运转促进国家综合能力稳定提高
层用重锤把黄泥回填夯实 造孔回填夯实为三个主要的施工过 程从坝体向两侧施工 造孔之前把要放空水库水位按着一定顺 序用冲抓钻造孔钻一定深度检查倾斜度确保平稳进行 回填之 前要清理井底浮土确保无水检查井壁土料填充状况判断是 否有渗漏面回填土也有一定的质量要求必须保证其渗透系数 满足相关规范要求
关键词土石坝病害防渗措施
水库建设中预防大坝渗漏是关键性的环节而近几年来却不 断发生坝体坝基绕坝渗漏的问题水库的蓄水能力受到严重影 响的同时为整个水利工程留下安全隐患导致水利工程的效益目 标与工程质量无法达到目标要求 所以应有效分析水库大坝发 生渗漏病害的因素并制定出有效的预防措施从而避免发生大 坝渗漏问题提高水库工程质量促进水利工程能够健康稳定的 快速发展
坝体土工膜防渗技术 土工膜是由高分子聚合物制成的具有很小的透水性的同时 兼具良好的隔离性与弹性能够承受一定的水压在很多水库中 都得到了应用 在坝体防渗工程中应用土工膜不但可以减少渗透 情况的发生保证坝体的稳定性得到增强还可以大大降低坝体 土方工程量 防渗形式包括心墙式防渗结构与斜墙式防渗结构 铺设土工膜的时候需要在坝基开始延伸到坝顶如果是垂直铺 膜或者水平铺膜那么应该用搭接的方式把坝坡土工膜与水平膜 连接 这样能够和不同的垂直防渗进行连接打造完整的防渗体 系 土坝坝体灌浆及坝基帷幕灌浆 如果水库所处地的土质无法满足筑坝要求就会导致出现渗 透现象 就应该采用坝体灌浆的方法进行土质坝体渗漏防治工 作 在进行灌浆工作时一般可以采用劈裂式和充填式两种灌浆 方式通常情况下在水库坝体渗漏范围及性质较为明确时可以 采用充填式灌浆方式进行防治 坝基帷幕灌浆防渗技术 帷幕灌浆技术也是一种非常重要的防渗手段能够保证坝体 的安全 施工工艺包括造孔裂隙冲洗和压水实验灌浆施工以及 封孔四个部分 灌浆工程中最重要的步骤就是造孔孔的质量决 定了灌浆工程的进度和质量帷幕灌浆工程在钻孔结束后用导 管注入高压水冲洗孔壁用单孔冲洗的方法控制时间灌浆施工 时要从上向下分段灌浆遵循一定的灌浆时间最后是封孔应用 全孔灌浆封堵法同时做好灌浆记录 通过这样的方法可以减少 坝体渗漏几率 增做反滤排水与砂石导渗 部分水库大坝还存在其他的渗漏问题主要与水库大坝未设 置排水系统或者是设置了排水系统却发生质量问题而引发 超出 危险点后水体在坝坡处流出从而出现渗漏情况 针对此问题 可以采取增做砂石导渗反滤排水的措施 在增做砂石导渗时采 取砂石导渗沟槽构建的方式目的是降低渗漏情况的出现 做好堤坝顶端和堤坝边坡的防护 在建设水库时与交通需求应该相一致可建设成沥青混凝土 路面或者是水泥混凝土路面能够进一步保障坝体压实度防止 发生渗漏问题 另外水库临水坡护坡与路面进行连接时需要两 面都达到倾斜的要求能够保障路面排水质量避免或者是缩小 积水浸润水库大坝的现象发生 结束语 综上所述水库土石坝防渗漏工作具有复杂系统化的特点 并且是水利与能源部门较为关注的环节 在防渗工程中需要各 参建方提高防渗意识根据实际水库大坝的特点应用合理化的防 治措施从而促进水利事业能够更加稳定的发展 参考文献 $%&范 美 师'混 凝 土 薄 壁 水 池 施 工 研 究 $(&)中 国 农 村 水 利 水 电 * +"",*-%./001%"%) $+&何 向 英*张 忠 福) 会 泽 县 驾 车 水 库 岩 溶 防 渗 处 理 工 程 实 例 $(&)人 民 长 江 *+""2*-,3/%%21%%0) 作者单位宁波天成水利水电设计有限公司
水利工程土石坝防渗处理技术措施
4 I 2 抽糟 填 土 法 若 是渗 水 部 位 分 散 较 广 , 很 难 准 确 寻 找 到 具 体渗 漏 地 点 时 , 施工人员们可 以再上游坝坡中的特定位置挖设一条沟渠 。 但 是, 因此,施工单位再对土石坝进行修建是 ,必须加强做好质量控 在 这 一施 工过 程 中 ,施 工 人 员 必 须对 沟 底 挖 设 深 度 进 行 有 效 的 制 工 作 , 对 易 发 生 的渗 水 问题 进 行 研 究 分 析 , 同时 采 取 相 关 有 控制,并在开挖施工完成之后,及 时用粘土进行回填压实,从 效的防渗处理措施 ,以免引发严重 的渗漏事故 ,从而促进我 国 而形成完 整的粘土 防渗墙 。另外,新修建 的防渗墙结构应该与 水 利 水 电 工程 建 设 的长 远 发 展 。 原有防渗坝体 结构相互一致 ,确保土石坝两边边坡的稳 定性 。 2 土石坝 的渗透危 害 4 . 3 灌 浆 法 2 . 1 损 失 水 量 对于均质 土坝 ,特 别是对心墙坝 ,当防渗处理深度大,而 通 常 情 况 下 ,如 果 出现 相 对 稳 定 的渗 流 时 ,并 不 会 损 失 较 采用斜墙 法或水 中抛土法处理有实际困难 时,可采用灌浆法处 多的水量 。但是,若是施 工单位在修建土石坝 的过程中,没有 理 , 这种 方法 可 在 不 放 空 水 的情 况下 进 行 施 工 。 允 分 对 现 场 坝 基 以 及 水 文地 质 情 况 进 行 全 面 勘 查 掌 握 , 或 是 并 4 . 4 防渗 墙 法 未 对 土 石 坝 进 行 良好 的 防渗 加 固 处理 ,势 必 毁 在 蓄 水 之 后 , 造 这 种 防 渗 处 理 办法 一般 都 需要 先 利 用 机 械 东 西 进 行 造 孔 , 并 将 混凝 土浇 筑 在 孔 内 ,然 后 构 成 完 整 的混 凝 土 墙 体 构 造 , 咱 成大量水资源 的流失,甚至部分土石坝无法蓄水。 2 _ 2 渗 透 破 坏 们 一 般 也 将其 称 之 为混 凝 土 防 渗 墙 , 其不 只可 以对 砂 砾 石 地 基 在 坝 身 ,坝 基 渗 漏 逸 出 区 ,渗 流 坡 降 大 于 土 的 临 界 坡 降 , 的 渗 水 问题进 行 有 用 的孑 L 氏 ,一 起 也 可 以 改进 土 石 坝 坝 体 存 在 使土体发生管涌或流土等渗透变形 ,甚至产生集 中渗透这种破 的 各 种 缺 点 。相 比对 别 的 防 渗 办 法 来 说 , 混 凝 土 防 渗 法 更 具 坏 性 的渗 透 变 形 , 可 导 致土 坝 失事 。 有必 定的优 势,可 以到达较为抱 负 的防渗效果 。混凝土 防渗 2 . 3 坝体浸润线抬高 墙在坝 身渗漏 处理 的机理是 :在 土石坝 内修建 一道必 定厚度 坝身滋润线举 高后 ,失下流坝坡呈现散浸表象 ,降低 了坝 ( 0 . 6 ~ 1 . 2 m)的混凝 土防渗墙,常选 用 由掺加粘土或粉质壤土 体 的 抗 剪 强 度 ,严 峻 时 乃 至 造成 坝 体 滑 坡 。 因而 ,发 现 危 及 坝 的 二 级 加 气 混 凝土 ,具 有 必 定 的防 渗 功 能 ,其 防渗 墙 的抗 渗 标 4 ~ S 9 ;造 孔 时靠 冲 击 钻 的冲 击 和 揉 捏 ,在 坝 体 内构 体安全的渗水时 ,有必要当即查明渗漏缘 由,采纳妥善 的处理 号 一 般 为 S 办 法 ,避 免 事 故 扩 大 。 成一道 宽为 0 . 6 ~ 1 . 2 m 的槽 孔 , 因 为冲 击 钻 的无 穷 冲 击 和 揉 捏 3 土 石 坝 的 渗 漏原 因分 析 力 使 土 石 坝 的 土体 密 实 的泥 皮 。 3 . 1建筑用土料质量劣质 ,不符标 准 4 . 5劈 裂灌 浆法 3 . 1 . 1填筑 土料不纯 。含杂质较多 通常在对均质坝河宽心墙坝进行 防渗 处理 时,一般 由于土 由于 施 工 方 的监 测 不 严 ,导 致 质 量 低 下 的土 料 鱼 龙 混 杂 , 石 坝 坝 体 结 构 存在 一 定 的渗 漏 缺 陷 ,将 会 在坝 体 表 面 呈 现 出不 酿 成 巨大 的安 全 隐 患 。此 类 问题 主 要 是 因 为土 料 含 有 较 多 的 杂 同大 小 、 规 则 的裂 缝 。 因此 ,如 果 开 挖 回 填无 法 顺 利 开 展 ,或 砾 ,导 致 土 料 的塑 性 指 数 偏 小 , 造成 适 应 变 形 性 较 差 ,进 而 引 是影响到坝体稳定时,施工单位可 以通过利用劈裂灌浆法进行 加 固处理,这种防渗技术具备 了设备操作方便 、成本投入低等 起裂缝 。同时含砾量较高的土料透水 性较 高,防渗效果极差 , 不适宜用来作填筑物。 优点 。 3 . 1 I 2 填筑 土料 粘粉粒含量少 。凝聚力差 4 . 6 导 渗 法 经试验研 究表 明,粘粉粒含量较少 的土料会 出现松散架空 导渗 即为 “ 下排 ”办法 ,当原有的排 水设备不 能满足坝体 现象 ,表现为较差 的凝聚性 。同时这种劣质 的土料也会有较差 浸透安稳需求,使下流坝坡发生散浸等表象时,通过 改进和加 的压 实性 ,容 易形成碾压不实进而导致裂缝的产 生。例如某些 强坝体排渗能力,使渗 水顺 畅排 向下流 ,以维护坝 体和坝基 的 地 区 的大 坝 填 筑 土 料 采 用 的 是 红 砂 壤 土 , 而该 种 填 充 土 料 土 质 土粒不被渗水带走,并坚持坝面枯燥 。假如原有排水设备完全 较 差 ,含 粘 土 很 少 ,很 容 易 出现 漏 水 现象 。 淤塞失效 ,则应及时进 行完全 改建 ,单纯添加导渗 办法而不修 4 土 石 坝 渗 透 的 处 理 技 术 恢复有 的排水设备是不妥的。根据具体状况,可别离选用 以下 4 . 1 坝 身 渗 透 的处 理 方 法 办法 . 当 坝 坡 散 浸 状 况 非 常 严 峻 时 ,如 果 传 统 的导 渗 沟 无 法 有 对 于均质 坝,粘 图斜墙坝 的坝 身渗漏 ,可在迎水面用粘土 用 的处理这一疑 问,笔者建议选用导渗砂槽法。 5 结 论 斜 墙 做 截 漏 处 理 ,这 种 处 理 方 法 对 八 神 面 积 的 渗透 较 为可 靠 。 土 石 坝 工 程 量 都 较 大 ,要 合 理 进 行 分 区 , 科 学 安排 分 区 作 处理 时要放 空水库 ,拆 除护坡 块石 ,铲 除表面 杂土 ,再挖松 1 0 ~ 1 5 c m,并清除坝身含水量过 大土体部分,然后填筑粘土斜 业 的填筑工序 ,根据实际情 况合理划分填筑区域和进行流水作 墙,使新 旧土层结合好 。斜墙底部应修筑 截水槽,深入坝基甚 业 ,以及采用的机械设备及填筑情况进行调整, 确保填筑质量 。 至相对不透水层 。当水不能放空 ,无法补做斜 墙时,可采用水 采用灌浆设计、灌浆工艺对坝体进行灌注粘土浆加 固。 参考文献 中抛 土法 处理坝身渗漏 。 近些年来 ,我国 已经在 修建土石 坝方 面累积 了许 多宝贵 的 【 1 】 宋俊 土石坝安全监控资料分 析和评价模型研究 【 D】 . 郑州大 工作经验,同时,修沥青混凝土斜墙处理坝身渗漏 问题 也逐渐 学 , 2 0 1 4 受到人们的广 泛关注 。其 中最有效 的处理方法就是通过在上游 [ 2 ] 焦健 土 石坝工程 应 急震损评 估技 术研 究 【 D 】 . 河北农 业大 处的土石坝边坡浇筑形成沥青混凝土斜墙 ,这是也能为沥青 混 学 , 2 0 1 4 凝土结构 自身具备极强的防渗水性 ,并且能够很好的适用于坝 3 ] 高歌 . 基 于遗传和声算法的高土石坝施工方案综合优化研 究 体变化 ,有效避免了开裂等 不 良现象爱 的发生 ,同时拥有较高 【 t D] . 天 津 大 学 , 2 0 1 4 . 的抗震性能 ,实际施工简便 ,大 大缩短 了工期进度 ,并从一定 4 ] 甘孝清 , 肖庆 , 宁晶 . 土石坝渗流热监测理论研 究进展 U j _ 长 程度上 ,降低了工程建设成本。另外 ,在现代水利水 电工程土 [ 石坝修建过程中 , 很多施 工单位也开始将节能新型的施工技术 、 江科学 院院报 , 2 0 1 4 : 5 3 + 4 6 . 材料应用其 中,进一步提高了土石坝体 的渗透能力 。
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浅析水库病险土石坝防渗处理技术摘要:水库渗漏是土石坝常见的问题,近年来,水库病险土石坝的加固技术有了很大的发展。
文章结合工作实践,重点介绍了冲抓套井回填法、灌浆法、混凝土防渗墙等技术在土石坝防渗工程中的应用,阐述了相应的设计原理和施工要点,仅供业内人员参考。
关键词:病险;土石坝;防渗处理
中图分类号:tv62文献标识码:a 文章编号:
土石坝是普遍采用的一种坝型。
由于土石坝是由散粒体材料填筑而成,颗粒间有孔隙存在,在水压力的作用下,水流必然会沿着坝体土料、坝基土料、坝肩两岸地基中的孔隙向下游渗透,造成坝体、坝基和绕坝的渗漏。
鉴于土石坝设计中对渗透破坏的考虑,应采取一定的工程措施,减小因渗透造成的对土石坝的危害。
一、冲抓套井回填法
在坝顶沿轴线位置用冲抓机造孔,然后用粘土分层回填锤夯,形成新的防渗心墙,称为冲抓套井回填法。
这种方法适宜于坝高小于28m的均质土坝和心墙土坝坝体防渗,是一种施工难度小、工效高的好方法。
1.设计
冲抓套井回填粘土防渗墙设计主要包括:钻孔布置、孔深、孔距、排数、排距渗流稳定计算及计算指标的确定。
布孔一般沿坝轴线位置,孔深一般到基岩截止。
对于多次加高,坝体结合部位漏水的坝体可以只深入下层坝体2m左右。
孔距与排距,以直径1.1m的
冲抓机为例,当采用1排孔时,最优角r=45°,孔距d=0.78m,墙厚t=0.78m;采用两排孔时,最优角r=38°57′07″,孔距d =0.86m,排距l=0.9m,墙厚t=1.59m;采用3排孔时,最优角r =30°,孔距d=0.95 m,排距l=0.825m,墙厚t=2.1m。
排数的确定根据孔距和基础接触部位的渗流稳定条件来定。
防渗墙的水力梯度必须小于允许的水力梯度,即i=h/t<[i]
=6~8(重粘土)。
式中,i-防渗墙承担的水力梯度,h-防渗墙承担的最大水头,t-防渗墙的实际厚度。
2.施工
冲抓套井回填处理土坝不宜水下施工,施工前应将库水位降至处理高程以下。
工序为先第1排孔,然后第3排,最后第2排,每排分两序施工,先主井,后套井;钻孔过程中如遇坝体埋石,应下井清除,以免冲坏钻头,当冲抓钻接近基岩时,不宜强力冲击,一般应控制落距0.5m。
回填时应防止冻土、耕作表土、树根、杂质等进坝,土料的含水量要控制在19%~25%左右,填料厚度为0.25m左右,要厚薄均匀。
施工中要抽样试验,以保证质量。
二、灌浆法
通过钻孔或埋入的孔管,向地基或构筑物中的孔隙灌入1种或几种浆液,形成具有一定强度和阻水性能的防渗体,称为灌浆法。
用于病险土石坝的防渗处理主要分帷幕灌浆、劈裂灌浆和回填灌浆。
帷幕灌浆是在坝的岩石或砂砾石地基中采用灌浆建造防渗帷
幕,帷幕顶部与坝体连接,底部深入相对不透水岩层一定深度,以阻止或减少地基中地下水的渗透,适用于坝基及浆砌石坝体防渗。
劈裂灌浆是利用冲击钻造孔,在294~490 kpa的压力下全孔灌浆,使浆液沿大坝最小主应力线方向劈裂坝体,直至浆液漕满劈裂面,撤除压力,大坝发生回降压缩浆液在坝体中逐渐排水固结,形成新的防渗体,对土坝坝体防渗效果较好。
回填灌浆主要用于涵洞等构筑物防渗。
1.设计
灌浆设计主要包括钻孔平面布置、孔深、灌浆压力、灌浆材料。
布孔一般沿坝轴线布置1~3排钻孔,分三序孔,ⅰ序孔10m或12m,ⅱ序孔5m或6m,ⅲ序孔3m或2.5m;帷幕灌浆钻孔深度一般深入到坝基岩微透水带(q<5lu),岩石表层灌浆压力不宜小于1~1.5倍水头,底部宜为2~3倍水头,页岩与泥质灰岩中,因岩溶不发育,浆液不会向远处无用的扩散,灌浆压力值可以适当加大,既可以使浆液充分扩散,又可以使强风化的松散岩层挤密加固。
坝身灌浆材料用粘土浆或水泥浆,坝基结合面2~3m灌水泥粘土浆,大坝基础多灌水泥浆,一般采用普通硅酸盐水泥,水泥标号不得低于32.5r。
2.施工
病险土石坝岩基灌浆的钻孔灌浆按设计排定的顺序逐渐加密。
两排孔或多排孔帷幕,大都先钻灌下游排,再钻灌上游排,最后钻灌中间排。
同一排孔多按 3个次序钻灌。
灌浆方法采用全孔一次或
分段灌浆法。
对灌浆压力和注浆率的掌握原则是:当地层吃浆量很大,应控制注浆率不能太快;当地层吃桨量较小,应尽快将压力值升到规定值,不能长时间在低压下灌浆。
一般情况,灌浆孔下部比上部的压力大,后序孔比前序孔压力大,中排孔比边排孔压力大,以保证幕体灌注密实。
灌浆开始后,一般采用一次升压法,即将压力尽快升到设计压力值。
三、混凝土防渗墙
混凝土防渗墙指在地面进行连续造孔施工,在松散透水地基中以泥浆固壁,开凿成槽形孔或连桩柱孔,再用直升导管法回填混凝土等材料,筑成具有防渗能力的地下连续墙体。
它既是大坝、围堰等水工建筑物在松散透水地基中进行垂直防渗处理的主要措施之一,也可用作已建病险土石坝的加固、防渗处理。
1.设计
依据地基的工程地质与水文条件,结合大坝结构的要求,确定墙轴线位置,选用墙体材料,初步选定墙厚;然后进行渗流及结构应力计算,确定墙底嵌入基岩或相对不透水层的深度及墙体材料物理力学指标,最终确定墙厚和墙体与防渗体连接的细部设计。
防渗效率常用2种方法估算:①建墙后渗流量减少值与同水头下无墙时渗流量的百分比值;②渗流通过防渗墙后的水头损失与全水头的百分比值。
质量优良的防渗墙的防渗效率用上述2种方法估算结果分别可达95%与90%。
常用的墙体材料有混凝土(钢筋混凝土)、塑性混凝土、固化灰浆等,水泥标号不低于32.5r。
2.施工
主要工序为造孔、清孔换浆、终孔与清孔验收、浇筑泥浆下混凝土、处理与坝内防渗体的连接、全墙质量检查与验收。
造孔使用冲击式、回转式、钻铣式钻机或液压抓斗、刮斗等,基岩部分的钻进一般由重锤完成。
钻抓法成槽机造孔可以在坚硬的土壤与沙砾石中成孔,能挖出较大的块石,比较适合南方使用。
泥浆具有固壁、悬浮土渣和携带钻渣、冷却和润滑钻头的作用,直接影响造孔的进度、质量与安全,因此应选用粘粒含量>50%,含砂量<5%优质粘土制成泥浆。
清孔换浆是将孔内含有大量砂粒与岩屑的泥浆更换成质量合格的泥浆,还要把孔两端已浇混凝土表面附着的岩屑和泥皮刷洗干净,以保证墙体混凝土、相邻两墙段的竖直接缝、墙底与基岩接触带的质量。
清孔换浆常用的机具有压缩空气吸泥器、砂石泵、钢丝刷子钻头等。
防渗墙混凝土要求具有适当的强度、较高的抗渗标号、较低的弹性模量,因此混凝土拌和料也要有良好的和易性与较高的坍落度,坍落度应控制在18~22cm,扩散度应控制在35~40cm。
采用直升导管法在泥浆内浇筑混凝土能有效地将泥浆与混凝土隔开。
在土坝坝体内浇筑防渗墙混凝土时应连续进行,导管埋深1~6m,要防止导管提出混凝土面,造成断墙事故;孔内混凝土面的上升速度不应小于2m/h,浇筑速度越快对浇筑质量越有利,过低会引发坝体开裂等重大质量事故。
不论采用何种墙型,相邻墙段之间或桩柱之间的连接工艺都是防渗墙施工技术中的难点,接头孔施工、套打一钻、双反弧、接头管和拉管成孔法,一般使用接头
管法,拔管成孔的关键是正确选择并适当控制混凝土的脱管期,一般为5~8h,必须通过试验确定。
四、结语
对土石坝的渗漏处理方法很多,本文仅介绍了在工程中常用的几种。
我们在选择防渗处理方案时,应从工程实际情况出发,按照各种不同的防渗结构的适应条件来选用,从原材料、工期、施工条件、技术水平、经济效益等多方面进行比较,选择合适的处理方案,使土石坝的渗漏问题迅速得到处理,延长水库的使用寿命,更好的为人民造福,促进经济的可持续发展。
参考文献:
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[3]亓丽媛,杨佳伟,杨嘉冰.土石坝绕坝渗漏的原因及处理措施[j].黑龙江水利科技,2006(4).
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