浅谈劈裂灌浆在水库土坝中的防渗加固机理
浅谈劈裂灌浆
浅谈劈裂灌浆谷珊珊摘㊀要:本文论述了劈裂灌浆的原理㊁布置和主要施工工艺及控制ꎬ并结合工程实例提出了一些经验和体会ꎮ关键词:劈裂灌浆ꎻ灌浆孔ꎻ工程实例一㊁劈裂灌浆的加固原理和特点堤体劈裂灌浆的理论基础是水力劈裂原理ꎬ即向土体内的孔内压水或灌浆时ꎬ作用在孔壁上的径向压力引起孔的扩张ꎬ使孔壁土体受劈裂挤应力ꎬ而当这些应力超过土体的抗拉强度时ꎬ就会在土体内产生一些裂缝ꎬ这种裂缝的产生过程称之为水力劈裂ꎮ劈裂灌浆是利用水力劈裂原理ꎬ对存在隐患或质量不良的土坝在坝轴线上钻孔㊁加压灌注泥浆形成新的防渗墙体的加固方法ꎬ堤坝体沿坝轴线劈裂灌浆后ꎬ在泥浆自重和浆㊁坝互压的作用下ꎬ固结而成为与坝体牢固结合的防渗墙体ꎬ堵截渗漏ꎻ与劈裂缝贯通的原有裂隙及孔洞在灌浆中得到填充ꎬ可提高堤坝体的整体性ꎻ通过浆㊁坝互压和干松土体的湿陷作用ꎬ部分坝体得到压密ꎬ可改善坝体的应力状态ꎬ提高其变形稳定性ꎮ二㊁工程介绍雄安新区南拒马防洪治理工程ꎬ对原状的右堤进行加固ꎬ防洪标准为１００年一遇ꎬ据记载南拒马河堤防从明清时代就有记载ꎬ在长久的历史中ꎬ对南拒马河堤防加固就有多次ꎬ对加固的材料并不知ꎬ再加上长久的鼠洞㊁蚁穴㊁裂缝更加显现出劈裂灌浆的重要性ꎮ三㊁灌浆布置本工程灌浆范围为旧堤邻村段险工ꎮ四㊁灌浆孔㊁材料要求(一)灌浆孔的要求灌浆孔应为铅直孔ꎬ孔径宜为７６ｍｍꎬ灌浆孔位置一般布置在旧堤堤顶ꎬ距旧堤临水侧堤肩０.５ｍꎬ灌浆孔间距为３ｍꎮ(二)孔口压力灌浆孔孔口压力应以灌浆孔孔口处进浆管内的浆液压力为准ꎬ灌浆控制压力应结合现场试验确定ꎮ(三)灌浆材料灌浆材料可采用粉质黏土或黏土ꎮ(四)劈裂灌浆量应严格控制ꎬ采用多次灌浆的方法每个灌浆孔的灌浆次数应根据孔深和隐患程度确定ꎬ每孔灌浆次数宜在５次及以上ꎬ每米孔深每次平均灌浆量宜在０.５~１.０ｍ３ꎮ五㊁灌浆施工(一)施工准备为保证工程进度与质量ꎬ施工前必须做好施工准备:(１)对灌浆设备进行全面检修ꎬ优先采用新设备ꎬ灌浆机具应有备用ꎬ灌浆所用动力应有保证ꎮ(２)土料性质满足要求ꎬ料场储备宜为需要的２~３倍ꎮ(３)制浆用水应符合拌制水工混凝土用水的要求ꎮ(４)灌浆前应对浆液进行试验ꎬ确定其满足要求ꎮ(５)灌浆前应选择有代表性的堤段进行生产性试验ꎬ试验孔不宜少于３个ꎮ(二)钻孔(１)灌浆孔位与设计位置偏差不宜大于１０ｃｍꎬ孔底偏斜率不宜大于孔深的２％ꎮ(２)钻孔孔径宜为７６ｍｍꎬ宜干法成孔ꎬ如堤身地质条件较差时也可采用泥浆护壁钻进ꎮ(三)制浆(１)制浆应采用专用机械ꎬ搅拌成浆后先筛除大颗粒和杂物ꎬ灌浆前再通过３６孔/ｃｍ２的过滤筛ꎮ(２)制浆过程中浆液密度㊁输浆量应检测ꎮ(四)灌浆灌浆施灌原则是 稀浆开始ꎬ浓浆灌注ꎬ少灌多复ꎬ控制质量 ꎬ即应先用稀浆开始灌注ꎬ灌浆压力由小到大缓慢提升ꎮ(五)灌浆控制(１)灌浆过程中应对灌浆孔孔口压力㊁灌浆量㊁间隔时间㊁横向水平位移和裂缝开展宽度等进行综合控制ꎮ(２)灌浆孔孔口压力应控制在灌浆控制压力以内ꎬ压力表精度不应大于１０ｋＰａꎮ在灌浆过程中ꎬ应随时监测压力变化ꎬ记录灌浆压力ꎮ(３)灌浆量宜采用泥浆泵流量进行控制ꎮ(４)灌浆时ꎬ堤顶边线位置横向水平位移应控制在３ｃｍ以内ꎬ要求在停灌后能基本复原ꎮ(５)应尽量推迟堤顶出现裂缝时间ꎬ裂缝允许宽度应根据灌浆试验确定ꎬ宜控制在３ｃｍ以内ꎬ要求在停灌后堤身裂缝能基本闭合ꎮ(六)结束及封孔满足下列条件之一时ꎬ可结束灌浆:(１)经分段多次灌浆ꎬ灌浆已灌至孔口ꎬ且连续复灌３次不在吃浆ꎻ(２)满足灌浆试验确定的延米吃浆量或控制压力ꎮ当每孔灌浆结束后ꎬ应进行灌浆封孔ꎮ封孔时应将注浆管拔出ꎬ向孔内灌注密度大于１.５ｇ/ｃｍ３的稠浆ꎬ多次灌注ꎬ直至浆面升至孔口不再下降为止ꎮ待孔口完全析水后ꎬ应用含水率适中的制浆土料将孔口回填捣实整平ꎮ(七)特殊情况处理１.施工中出现裂缝时ꎬ可按下列方式处理:(１)当堤顶出现纵向裂缝后ꎬ应分析发生原因ꎮ如果是湿陷缝ꎬ可继续灌浆ꎻ如果是劈裂缝ꎬ应加强监测ꎬ当裂缝发展到允许宽度时ꎬ应立即停灌ꎬ待裂缝基本闭合后再灌ꎮ(２)当堤顶出现横向裂缝时ꎬ应立即停灌ꎮ如果裂缝深度较浅ꎬ可开挖ꎬ用粘性土回填夯实后继续灌浆ꎬ夯实标准同堤防填筑ꎻ如果裂缝较深ꎬ可用稠浆灌注裂缝ꎮ(３)当弯曲段堤顶出现裂缝时ꎬ应立即停灌ꎮ然后沿裂缝布孔ꎬ按照多孔轮灌的方法灌注稠浆堵住裂缝ꎮ待处理好后再按前文要求进行灌浆ꎮ２.施工中出现冒浆时ꎬ可采用浓浆㊁低压㊁间歇灌注等措施处理:(１)堤顶冒浆时ꎬ应立即停灌ꎬ并挖开冒浆出口ꎬ用黏性土料回填夯实ꎬ夯实标准同堤防填筑ꎮ钻孔周围冒浆ꎬ可采用压砂处理ꎬ再继续灌浆ꎮ(２)洞穴冒浆时ꎬ应先在冒浆口压砂堵塞洞口ꎬ再继续灌浆ꎮ(３)堤坡冒浆时ꎬ可采用稠浆间歇灌注ꎮ堤身与建筑物接触带冒浆ꎬ可用较稠的水泥黏土浆灌注ꎮ３.施工中出现串浆时ꎬ可采用浓浆㊁间歇㊁低压灌注等措施处理:(１)如分序施工ꎬ当第一序孔灌浆时ꎬ发现相邻孔串浆ꎬ应加强监测ꎬ如确认对堤身安全无影响ꎬ灌浆孔和串浆孔可同时灌注ꎻ如不宜同时灌注ꎬ可堵塞串浆孔ꎬ然后继续灌浆ꎮ(２)如浆液传入测压管ꎬ应在灌浆结束后ꎬ再补设测压管ꎮ４.施工中出现塌坑时ꎬ可在塌坑部位挖出部分泥浆ꎬ回填粘性土料ꎬ分层夯实ꎬ标准同堤防填筑ꎮ５.施工中发现堤坡隆起时ꎬ应立即停灌ꎬ加强监测ꎬ分析原因ꎮ六㊁监测及质量检查为控制灌浆过程㊁检验灌浆效果㊁控制施工质量ꎬ保证堤防安全ꎬ在灌浆期间应进行全过程监测㊁过程检查和灌浆质量检查ꎮ作者简介:谷珊珊ꎬ河北省水利水电勘测设计研究院ꎮ８７１。
劈裂灌浆的加固原理及其施工方法(清楚明了)
劈裂灌浆加固原理及其施工方法一、劈裂灌浆的加固原理和特点堤体劈裂灌浆的理论基础是水力劈裂原理，即向土体内的孔内压水或灌浆时，作用在孔壁上的径向压力引起孔的扩张，使孔壁土体受劈裂挤应力，而当这些应力超过土体的抗拉强度时，就会在土体内产生一些裂缝，这种裂缝的产生过程称之为水力劈裂。
水利上的堤坝是人工堆筑成的长条形土料建筑物，为梯形断面，由于受多种自然因素的影响，常出现一些不稳定现象。
如果向不稳定的堤段造孔并向堤体孔内压注浆液，加上浆液自重因素，使堤体沿轴线方向形成一道或数道粘土帷幕，则可达到消险固堤的作用。
这种施工过程我们称之为劈裂灌浆。
劈裂式灌浆技术在土坝坝体除险加固中具有投资小、见效快、设备和技术简单、操作方便等优点，已经被广泛地运用。
但在具体操作中应注意施工工艺，保证灌浆的质量，才能达到预期的效果。
二、工程简介秋风岭水库位于广东省潮阳市西南部的两英镇境内，距市区36公里，距324国道约7.5公里，属练江支流的秋风水系。
坝址以上集雨面积105.1平方公里，总库容6903万m3.水库兼顾防洪、灌溉、供水、发电等效益，是潮阳市库容最大的一宗水库。
秋风岭水库主坝总长为1650米，为广东省最长的大坝之一，坝体平均高度约20米。
坝体建于20世纪50年代末期，主要依靠人工挑土筑坝，因此施工质量存在一定的问题，且经过多年的水压作用，坝体部分已出现险情，渗水现象较严重，对坝体的加固已刻不容缓。
坝体的劈裂灌浆工程量约为11127.2m，采用单排布孔，孔距4.0m，劈裂灌浆孔施工轴线为平行于坝顶轴线，位于大坝改建后坝顶轴线下游0.5m.劈裂灌浆形成的墙体与高喷防渗墙相连接。
水库主要挡水建筑物为均质土坝，坝顶高程48.0m，坝顶宽度7.0m，坝顶长1650m，根据地层地质资料，从上而下为：第一，人工回填土，为花岗岩风化土，局部为岩脉风化粘性土及粉质粘土。
主坝上部10m段渗透性较强，中下部土质较密实，渗透性较弱。
第二，花岗岩全风化土，透水性较弱。
浅谈劈裂灌浆在水库土坝中的防渗加固机理
当前 ， 在世 界 范 围 内土石 坝 已经 被 广 泛地 应 用 到 水 利工 程 建 设 中， 随 着 土 石 坝 工 程 建设 的不 断发 展 ， 在 工程 建设 的 过 程 中也 出 现 了很多的工程事故 ， 为此付 出了沉重 的代价。 所 以， 我们必须认真地 对待土石坝工程 ， 不 断 的 提 高工 程 建 设 的质 量 ， 尽 可 能 地 减 少 事 故 的发生。 在工程事故中有很多都是 由于土石坝老化或者是出现 了异 常情 况 ， 因此 ， 我 们 应 该 根 据 工 程 问 题 的 实 际情 况 采取 相 应 的 加 固 措施 。一般来说 ， 在土石坝简称 以后 ， 往往会随着使用年限的增 长， 而 出现老化现象 。 一旦坝体受到超 出自身承受能力 的压力就会造成 损害 ， 进 而 发 生事 故 。 通 过 相关 统 计 我们 可 以了解 到 ， 由于 坝体 渗 漏 而 导 致 的工 程 事 故 占总事 故 的百 分之 三 十 到 百 分之 四十 。因 此 ， 国 家应该重视土石坝加 固工程 ， 增加对该工程的资金投入 ， 在 全国范 围 内开 展相 关 的 水 库 除 险加 固工程 ， 进 一 步促 进 我 国水 利 事 业 的 快 速发展。 １劈 裂 灌 浆方 法 研 究 随 着我 国堤 坝加 固工 程 建设 的快 速 发 展 ， 劈 裂 灌浆 技 术 得 到 了 更 为 广 泛 的应 用 。此 种 技 术 主要 是 在 传 统 灌浆 技 术 的技 术 上 ， 通 过 分析堤坝裂缝形成 的原因进以及使用该项技术规律 的基础 上研 究 出来的。这种技术最先在美国开始使用 ， 早在一九七零年美 国就宰 希 尔 克 里格 坝 使 用 了该 项 技 术 ，但 是 在 建 成后 出现 了渗 漏 问题 ； 紧 接 着 在英 国 的 巴尔德 赫 德 坝 也使 用 了该 项技 术 ， 不 过也 出现 了裂缝 问题 。 这 些 问题 的出 现使 当时 的人 们 出 于种 种 的考 虑 而 没有 让 这 门 技 术得 到发 展 。 我 国解 放 初 期 在 黄 河 大 堤 首 次 用 钢 钎 探 测 隐 患 ，然 后 进 行 灌 浆， 取 得 了 较好 的效 果 。而 后 在 一 些 中小 型 水 库上 坝 上 进 行 充填 式 灌 浆 。到 了 ７ ０年 代该 技 术 开 始 用 于处 理 一 些 大 中 型水 库 的 坝体 隐 患 。到了 ７ Ｏ年代后期 ， 人们总结 了充填灌浆 的经验教训 ， 分析了坝 体裂缝成 因和灌注泥浆劈裂坝体 的规律 ， 提出了土坝坝体劈裂灌浆 理 论 。劈 裂灌 浆 与 充填 式 灌 浆 有本 质 的 区别 。坝体 劈 裂灌 浆 是从 产 生 坝体 隐患 的 原 因人 手 ，利 用坝 体 小 主应 力 的分 布 规 律进 行 布 孔 ， 利用水力劈裂原理 ， 施 加 一 定 的灌 浆 压 力 ， 有 计 划 有 控 制 地 劈 裂 坝 体， 灌注适 宜的泥浆 ， 通过浆坝互压和坝体 的湿陷固结等作用 ， 使所 有 与浆 脉 连 通 的裂 缝 、 洞穴 、 水 平 疏 松 层等 隐患 得 到 充 填挤 压 密 实 ， 形 成竖 直 连 续 的浆 体 防渗 帷 幕 。改 善 坝体 内部 的应 力 状态 ， 改善 坝 体 的 渗 透 稳 定 性 和 变形 稳 定 性 。随 着 劈 裂 灌 浆 加 固技 术 的推 广 应 用， 其 理论 研 究 也得 到不 断 的发 展 。 随着 人 们对 劈 裂 灌 浆技 术 重 视 程 度 的不 断 增 强 ， 该 项技 术 不 论 是在理论研究上还是工程实践上都取得了一定的成就 。 但是 由于这 种施 工 技 术 自身 的特 殊 性 以及 工 程 实 践 的差 异 性 ， 我 们 还有 很 多 的 理论 问题 还 没 有解 决 ， 例如 ， 浆 液 在 工 程 中 的 固结 有 什 么规 律 ， 灌 浆 对坝体应力的影响等等 。不过我们虽然在理论上有了一定 的研究 ， 但 是在 实 践 上 还是 欠 缺 的 ， 这也 就 制 约 了该项 技 术 的 发展 。 ２ 土 坝劈 裂 灌 浆加 固机 理 ２ ． １水 力 劈 裂原 理 ， 指 是 在水 压 力作 用 下 ， 使 原 物体 产 生裂 缝 或 使 原有 裂缝 扩大 的过 程 。如 果 无 限 域 中 的 圆 孔 受 到 均 匀 液 体 压 力 Ｐ， 要计 算 介 质 中 的应 力 ， 已有经 典 解答 。 如 果 介 质初 始 应力 为零 ， 则 当Ｐ ＞ ｃ ｒ ｉ 就会被劈裂 ， 其中盯 ｉ 为介 质 的抗 拉 强 度 。若 果 介 质 初 始 应 力 为 盯， 则当Ｐ ≥ｅ ｒ ＋ ｃ ｒ ｉ 就会 被 劈 裂 ， 式 中如果 盯是 拉 应 力 ， 则Ｐ ＋ 盯≥ 就 会 被劈 裂 。 ２ ． ２土坝坝体的应力分布规律 ，土坝具有梯形断面的条形建筑 物， 通过对土坝坝体 的原形观测及有限元分析 ， 坝体 内部 应力 分布 规律一般如下 ： 在 坝 轴线 附近 ， 土 坝 的 竖 向应 力 盯 ｉ 略小 于 土 柱 的 自 重压力 ， 土 坝 横 剖 面 的水 平 应 力 ｆ ｉ ｘ ， 比竖 向应力 【 『 ｙ 小， 约等于ｆ ０ ． ３ 一 Ｏ ． ５ ） ｏ ＇ ｙ ， （ 即侧 压 力 系 数 为 ０ ． ３ — ０ ． ５ ） 。土 坝 填筑 质量 愈 差 ， 则 侧压 力 系 数愈小 ， 坝顶部一定高度 ｆ ｉ Ｘ ； 还会出现拉应力。 土坝 的纵剖面的水平
浅析小型水库除险加固中劈裂式灌浆技术
灌浆材料的选 择： 灌浆水泥采 用普通硅 酸 盐水泥强 度 ３． ２ Ｒ即可。灌浆用粘土可就近 取 ５ 材， 只要塑性指数大 于 １ ７即可’ 土时剥去腐植 取 层， 采用湿法 制浆， 即将水和 土充分 混合， 在制浆 筒内经高速搅拌破碎分解成稠状， 由金属 筛网过 滤砂砾及杂质后放人沉淀池再 由沉淀池 沉落去 砂粒 后放人蓄浆池备 用。蓄浆量要满足灌浆要 求广 般 为 ２－０ ０ ３ｍ。 坝土 段按混 合浆 比重 为 １ 、２ 、３１５ ． １ ５１ 、． 、 ２． ＿ ３ １ 、 １ 等 ７ 比级配制浆液。 ４１ ＿ ５、６ 个 基岩水灰 比按 ５ 、：２ 、 ｌ ．１０ ：等 ６ 比级 配制 纯 水 ： ３ 、ｌｈ 、８ 、６ ｌ １： ０ ： ．１ 个 浆或 水泥 、 配合 比为 １ 的混合 浆， 时 粘土 ： １ 灌浆 按计算好的配制表准确投放 。 ３ ５灌浆 孑位三点一线， Ｌ 用水平尺校正机场水平， 确保钻 孔铅直 。 灌浆机械宜 采用 Ｓ Ｓ Ⅲ型灌 浆泵， 泵 Ｎ一 该 ３ ． ２段长 划分及 止水 排量 １０ １０ ｍｎ 可用泵的出浆口调节出浆 ０ ～２Ｉ ｉ Ｊ ， 灌浆 段长控 制在 ５８ ， 段长 ３ （ －ｍ接触 ｍ含入 流量， 该泵设 计压力 ８１Ｍ ａ －０ Ｐ， 灌浆要 求， 满足 经 深基岩 １ 使坝体与坝基 有效固结 。 久耐用且维修方便 。 灌浆管路可用 １１ —５寸渡锌 坝土采用套管 止水 ， 留 ３ｅ 未钻土体， 管连接至 井 口 皮球止浆塞处用高压钢丝管连 即预 ０ｒ ａ 橡 下置 套管用 吊锤 扎下， 在坝 体的 回弹作 用下止 接 。 水。自 下而上灌浆 时用 最小 口径套管调整好灌 灌浆采用 多层套管 止水， 口用橡皮球 止 井 浆段 长度 ， 口用 夹板夹住 套管 ， 坝体前 浆 塞进行封 闭纯 压式灌浆 ， 在孔 利用 采用钻 杆作灌 浆射 段灌浆后 的回弹压力 和钻孔 缩径效应进行止 管’ 灌浆射管下置至距孔底￣５ ｃ ＜ ０ｍ位置 。灌浆 浆。 时先灌 注 比重 为 １ 、． ２ １５的稀 浆 ２０ ５０ 不 ２ ５ ￣０ Ｌ ３ － ３造孔及洗孔 宜灌注太多， 否则会引起套管止水失效或过早冒 灌浆孔 采用铅直孔 ， 宜采用小 口径钻孔钻 浆， 同时也必须尽量灌注中高浓度浆液 。 进， 垌土开孔孔径 １０ ， 孔孔 径 ７ｒ 。 ５ｍｍ坝终 ５ ｍ ａ 特别说 明的是， 灌浆 目的是 灌人更 多的灌 为保 证钻 孔垂 直和孔 斜不 超 出设计 要求 ， 浆材料 。通过灌人混 合浆液’ 充填坝体 的裂缝 和 钻进 时采用 长且直 的钻具 。灌 浆钻 进至设计深 孔 隙， 改变坝体 的稳定 性和应 力结构 ， 坝体 沿 使 度， 下置测斜仪 至孔 底 孔底 １ ４ － ０ 斜乳 底偏 轴线最小主应力处纵 向劈裂＇ 起到防渗和加固的 斜不大 于孔深 的 ２ ％。 双重作用 。所 以对 于 Ⅱ、 Ⅲ序孔， 限制单注量 的 为提高钻进效 率， 产孔可采用清水钻进 ， 做法是不妥 当的。 生 保持钻孔铅直， 灌浆孔段在造孔结束后， 进行钻 ３ ． ６灌浆 压力的综合控制 孔 冲洗， 至 回水 变清， 后用 测绳校 正孔 冲洗 取钻 土坝 的坝 型 、 坝高及组分 不同， 的劈 裂 坝体 深， 保证孑 内沉积 厚度不超 过 ２Ｉ Ｌ Ｃ毗否则 下钻具 压力也不同。在工程实践中舅裂灌浆设计压力 ｃ 捞碴处理 。 经验公式： ３ 制浆 ４ 坝土： Ｐ表压力＝ Ｄ ｍ ； 坝土灌浆采用 粘土水 泥混合浆， 泥掺 量 水 下伏基岩：表 压力＝ ． ｍ Ｐ ０＋ Ｄ ５ 视坝体物质组 成而定。对于粘土心墙 坝和风化 式中��
劈裂灌浆技术在某水库大坝加固中的应用
缝 。
温 度 比人 模温 度 约高 ３～ ５ ， ０ ３ ℃ 然后 根据 不 同速 度 降温 ， １～０ 经 ０ ３ｄ
降 至周 围气 温 ， 在此 期 间大 约有 １ ％～ ５ ５ ２ ％的收 缩 ， 后到 ３ ６ 往 － 个
月 收缩 完 成 ６％～ ０ ，至 一 年 左右 ，收缩 完成 ９％。施 丁一 年 ０ ８％ ５ 降 温及 激 烈 温差 导 致 的 裂缝 以外 ，一 般 结 构将 处 于 裂缝 “ 稳定
期 ”。
严格控 制砂 石骨 料 的含泥 量和 级配 。 浇灌混 凝土 时应 加强 振捣 ， 保 后 ， 结构 维 护不 良，如遇 有 大风 曝 晒引起 湿 度 急剧 变化 、 除 急剧
广东 省 内某 水 库 ， １７ 年 ３ 于 ９８ 月动 工兴 建 ，９４ １月完 成 。 １８ 年 １
水库大 坝为 碾压 式均 质土 坝 ， 最大 坝高 ４ ｍ， 顶长 １ ０ 宽７ ｍ ３ 坝 ８ｍ， ． 。 Ｏ
水 库建设 时受 当时施 工条 件限制 ， 坝体填 土松散 分层 、 砾砂含 量大 ， 渗 透性较 强 ， 导致坝体存 在的严重渗漏 问题 ， 对大坝 的局 部渗流稳定 构 成威胁 ， 而劈裂 灌浆正 是解除 这种 威胁 的有效 方法 。 二、 劈裂 灌浆 原 理
工程 技 术
劈裂灌浆技术在某水库大坝加 固中的应 用
文／ 何瑞红
一
、
工程 概 况
劈 裂 式灌 浆 是 运 用坝 体 坝应 力 分 布 规 律 ，用一 定 的灌 浆 压
力， 将坝 体 沿坝 轴线 方 向劈 裂 ， 时灌 注合 适 的泥 浆 ， 成 铅直 同 形 连续 的 防渗 泥墙 ， 塞漏 洞 、 缝或 切 断软 弱层 ，以提高 坝体 的 堵 裂 防渗 能力 ，同时通 过 浆 、 坝互 压 和 湿陷 ， 坝体 内部 应力 重 新分 使 布 ，提 高 坝 体 变 形 稳 定 性 。 实 验证 明 ， 在灌 浆压 力 作用 下 的粘 土 泥浆 ， 在具 有大 孔 隙 的 卵石 和粗 砂层 中 ， 当灌浆 压 力超 过 一定 值 时 ， 以渗 透 和劈 裂 两种
浅谈劈裂灌浆在水库土坝中的防渗加固机理`
浅谈劈裂灌浆在水库土坝中的防渗加固机理`发表时间：2016-11-30T10:43:27.250Z 来源：《基层建设》2016年17期作者：肖寿明[导读] 本文针对土坝劈裂灌浆加固机理进行分析研究，并分析施工过程中注意事项。
身份证号码：452323************摘要：用劈裂灌浆防渗加固技术来改进坝体的稳定性，是堤坝加固领域的一种非常有效的加固方法，多年来该技术在中小型水库上坝防渗加固中得到广泛应用。
本文针对土坝劈裂灌浆加固机理进行分析研究，并分析施工过程中注意事项。
关键词：坝体加固劈裂灌浆数值模拟分析0 引言在世界大多数国家中，土石坝建设在坝工方面一直居于首位。
世界土石坝得到迅速发展的同时，也发生过较多的事故，为这种发展付出了代价。
可以说每一次土石坝技术的重大进步，都和事故的教训有关。
对于出现老化及异常情况的土石坝，为了防止其产生渗透破坏直至产生溃坝等工程事故，必须根据情况对其进行修补加固。
土石坝建成后，经过多年运行，坝体产生老化是普遍存在的问题。
当坝的力学稳定性或水力学稳定性受到损害时就要发生事故。
据国内外学者统计，由渗透破坏造成事故的，约占全部事故的30%-40%。
所以，土石坝的防渗加固，在世界范围的水库险坝的处理中占有很重要的位置。
近年来，为了水库的防洪安全，我国政府利用国债资金，在全国范围内开展大规模的病险水库处理。
本文就劈裂灌浆技术在水库土坝中的防渗加固机理分析，然后提出运用流固耦合分析方法进行模拟的思路。
1 劈裂灌浆方法研究堤坝劈裂灌浆技术是在总结了传统的堤坝灌浆技术的经验教训，分析了堤坝裂缝的成因以及泥浆劈裂堤坝规律的基础上提出来的。
美国在1970年即采用灌浆的方法处理了希尔克里格坝，该坝建成后在心墙与山坡接头处出现漏水；英国60年代初期建成的巴尔德赫德坝，发现心墙裂缝后，60年代末期也采用灌浆的办法进行处理；还有西班牙的阿尔庞上坝、墨西哥的勒克萨坝都采用过灌浆的方法进行处理，当时由于人们的种种担心，致使这门技术未能得到发展。
劈裂灌浆施工技术在水库坝体防渗加固中的应用
劈裂灌浆施工技术在水库坝体防渗加固中的应用【摘要】简述劈裂灌浆技术的机理、施工的技术要点及应用，并结合在小龙潭水库坝体防渗加固工程中的应用实例，着重介绍其在施工中应注意的技术要点以及处理措施，实施前后工程运行效果，以说明该项技术在水利工程中的可行性。
【关键词】劈裂灌浆；坝体加固；防渗施工；应用；效果1.工程概况从小龙潭水库施工期布设先导孔所探明的地质勘查资料得知，坝体填筑土多为含砾粘土，干密度在1.29～1.48g/cm3之间，孔隙比在0.847～1.136之间，数值波动变化较大，说明坝体的填筑质量不稳定，绝大部分填筑土粘性较差，结构较为松散，因此坝体的渗透系数较大，经水库管理单位观测检查，在高水位时，发现坝背坡表面湿润、有渗水，个别部位出现“牛皮涨”现象，当水库水位稍高时，坝的渗透量加快，这将使水库存在安全隐患。
经过加固方案的论证比较，坝身及坝基采用坝体劈裂灌注粘土浆进行防渗处理的加固方法，以期达到坝体防渗的要求，确保水库大坝的安全运行。
2.劈裂灌浆技术的机理劈裂灌浆技术是一项处理病险堤坝的常用技术。
其基本施工工艺是：沿坝轴线小应力面布设灌浆孔，通过较高的灌浆压力劈开坝体，由防渗浆液沿坝轴线构成垂直连续的防渗帷幕，以解决坝体渗透稳定问题，同时在反复劈裂—回弹过程中的浆坝互压和析水湿陷固结，使灌浆轴线两侧一定范围内坝体土的密实度也得到提高。
由于采用较高的灌浆压力，浆液具有劈裂、穿透、充填、渗透等作用，凡是横穿坝体的洞穴、裂缝、松散土层都被充填渗透、挤压密实，形成以浆脉为主体，并有一定宽度的防渗带，从而达到防渗加固的目的。
3.灌浆施工3.1灌浆布孔及设备选择沿主坝轴线全线布孔，布置范围：0+000～0+100桩号，最终孔距5m。
为掌握坝体及地基的地质情况，沿布孔线每隔40m布设一个先导孔，以确定灌浆孔底坝基岩和相对不透水层顶线高程。
灌浆分三序进行，第一序孔距为20m，第二序孔距为10m，第三序孔距加密为5m。
浅谈劈裂灌浆在土坝防渗处理中的应用
浅 谈劈 裂 灌 浆 在 土 坝 防渗 处 理 中 的应 用
黄
摘
春
易 少华
要： 重点介绍 了土坝坝体劈裂灌 浆的设 计要求和土坝坝体劈裂灌浆 的施工要求 ， 通过劈裂灌浆在某水库土坝 防渗加
固工程应用的实际情况 ， 明 了该项 技术在水 利工程 中应用的可行性及其 良好 的效果 。 说 关键 词 ： 土坝 ， 防渗处理 ， 劈裂灌 浆 中图分类号 ￣ Ｖ ４ Ｔ ６１ 文献标识码 ： Ａ
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第３ ３卷 第 ３ ３期
２００７年 １１月
山 西 建 筑
ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩ ＴＥ（ ｒＥＩ Ｅ Ｊ
Ｖ０ ． ３Ｎｏ． ３ １３ ３
Ｎ ｖ ２０ ｏ． ０７
・３ １ ・ ６
文章 编 号 ：０ ９６ ２ ［０ ７ ３ —３ １０ １０ —８ ５ ２ ０ ｝３０ ６—２
混凝土盖板 。
数据资料 ， 包括灌浆 压力是 否达到设计值 、 单位注入量 大小、 注入
量是否符合随孔序 的增加 而减小 的递减规律 、 灌浆过程 是否有异 有部分孔段压水漏 量大 ， 但灌 浆 时漏量 却很 小 ， 不足漏 水率 常情况及处理效果等 。最终主要检 查手段为 打检查孔 ， 检查孔应 的 １２， ／ 个别孔段甚至不吸浆 。造成这种现象 的原 因有 ：． ａ岩基微 在灌浆结束 １ ４ｄ后进行 ， 量及 位置应按规范规定布设 。灌浆质 数 细裂缝发育致使灌浆段“ 吸水 不吸浆 ” ． 。ｂ 自上而 下分段钻 孔、 压 量在检查孔的主要反应 为 ： ） １ 检查孔 的岩 芯 、 钻取岩 芯后观 察岩 水， 全孔终后再采用 自下 而上分 段灌浆 法 ， 也是 导致 漏水量 与漏 石裂隙 的填充情况 。２ 检查 孔 的压水试 验成果 是否 满足设 计要 ） 浆量出现异常的原因之一 ， 大部 分先导孔有 这类反 常现象 。对 于 求。最后应根据 Ｓ Ｊ ８ Ｄ 水利 水电基本建设 工程单 元工程质 量评 ８ 第一种起因可采用湿磨机将水泥浆液湿磨 ２遍 ～３遍后再灌注或 定标准 （ ） 一 对帷幕灌浆施工工序质量进行评定 。
浅议土石坝劈裂灌浆技术在病险水库防渗处理中的应用
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生 —一 生
Ｃ ｉａＮｅ ｅ ｈ ｏｏ ｉｓａ ｄ Ｐ ｏ ｕ ｔ ｈｎ ｗ Ｔ ｃ ｎ ｌｇｅ ｎ ｒｄ ｃｓ
工 程 技 术
浅议土石坝劈裂灌浆技术在病险水库 防渗 处理 中 的应 用
缪 景 洪
（ 云南省马龙县水务局 ， 云南 马龙 ６ ５ ０ ） ５ １０
摘 要： 云南 省马龙 县 自 １８ 年 首 次 引入 土坝 劈裂 灌浆技 术进 行 水库 渗 漏处理 以来 ， 后 为该县 王 家庄 镇永 发 水库 ， ９４ 先 马鸣 乡小古 坝 水 库 、 子冲 水库 ， 口水库 ， 田水库 等病 险水 库进行 了防漏 处理 ， 稗 沿 新 涉及砂 砾石 坝 、 疏松 均质 坝 、 土 窄心墙 土等 不 同土质 构 造的 坝 粘 肩及 坝基 的 渗漏 处理 ， 均获得 了成功 ， 得 了非 常显著 的社会 效 益和 经济 效益 。 取 现将 这一技 术在 实践运 用 中的一 些经验 整理如 文 ， 以 期 能够 为 小型水 库的渗 漏 问题 处理提供 借 鉴 。 关键词 ： 坝 ； 裂 灌浆 ； 土石 劈 防渗 处理
４ 地球 物理 勘查技 术在 找矿 中的应用 根 据研 究及 施 工顺 序 ，物探 方法 在 找矿 中的应 用可 划分 为 以下 ３ 阶段 。 个 ４１ 区带成 矿 预测 阶段一 划分 有 利 成矿 ． 环境 这一 阶段 主要 是 了解 和研究 区带成 矿环 境 ，ｐ Ｂ主要 研 究 探 索深 大 断 裂 、 板块 缝 合 带 、 地体 衔接 带 、 断陷裂 谷及 其次 级构 造等 。 阶 此 段物 探工 作 的主要 任务 是探 测 和研 究 隐伏构
中图分 类 号 ： ４ ２２ Ｕ ４ ． 文献标 识码 ： Ａ
１基本情 况
劈裂灌浆技术在土坝加固中的有效利用
劈裂灌浆技术在土坝加固中的有效利用摘要：水利工程是利国利民的基础工程，对于一个国家来说，优质的水利工程为国家建设、经济建设提供了基础动力。
而在水利工程中水坝起到了关键作用，作为水坝中最为常见的形式，土坝展现了巨大的优势。
但随着使用年限的增加，大部分土坝都需要进行加固施工，土坝加固技术多种多样，而其中最为简单的施工方式便是劈裂灌浆法。
该种方式施工周期相对较短，且施工成本相对低廉，加固效果差强人意，因此得到了广泛的推广应用。
文章主要针对劈裂灌浆法的应用机理进行了详细的分析，以供各位同仁借鉴参考。
关键词：土坝；加固；劈裂灌浆随着水利工程在我国基础设施建设中的不断完善，在国家的建设以及社会的进步中水利工程都起到了积极的推动作用，不但在农业灌溉中发挥了重要的作用，还有效调节了水资源的利用，对生活用水、工业用水等进行了合理的分配，因此国家对于水利工程施工力度也给予了调整，逐年加大施工力度。
而在水利工程中，堤坝起到了基础性的作用，目前我国使用的堤坝形式主要分为两种，即石坝和土坝。
在目前运行中的水利工程中，土坝应用相对广泛，但其稳定性以及强度相比石坝要差一些，因此如何有效加固土坝成为了水利工程建设施工中的重点。
而在土坝加固施工中，劈裂灌浆法得到了广泛的认可，成为了目前最常用的施工方式。
1 劈裂灌浆技术理论分析劈裂式灌浆是一种运用坝体内自身应力分布规律，用一定的灌浆压力，将坝体沿某一特定方向（对土坝或者堤防而言，一般是坝轴线方向）劈裂，同时灌注适合工程加固要求的泥浆，形成铅直连续的防渗泥墙的坝体（主要用于防渗）加固技术。
由于其灌浆压力较一般充填式灌浆大，从而可以更有效的堵塞漏洞、裂缝或切断软弱层，以提高坝体的防渗能力和坝体填筑的密实度，同时通过浆、坝互压和湿陷，使坝体内部应力重新分布，提高坝体变形稳定性。
另外，由于坝体对坝基的作用，坝基的应力分布也会具备与坝体相似的规律（当然是在一定深度范围内），从而在其应力影响范围内，也可达到将坝基劈裂，提高坝基防渗能力和坝基密实度等作用。
劈裂灌浆技术在土坝土堤防渗加固中的应用分析
劈裂灌浆技术在土坝土堤防渗加固中的应用分析摘要：劈裂灌浆技术具有适应性强、施工简便、造价合理等优点，用于土坝土堤防渗加固效果良好，因此本文对劈裂灌浆技术在土坝土堤防渗加固中的应用进行了分析。
关键词：劈裂灌浆；土坝；土堤；防渗加固劈裂灌浆技术是在充填灌浆基础上发展起来的一种新的灌浆技术，自上世纪70年代以来广泛应用于土坝土堤的防渗加固。
这项技术能劈开堤坝并形成连续的防渗帷幕，与传统充填灌浆技术相比防渗效果更加可靠，而且施工造价低，操作方便，施工效率较高，这些优点使其在土坝土堤防渗加固方面备受青睐。
鉴此，本文对劈裂灌浆技术在土坝土堤防渗加固中的应用进行了分析。
1 劈裂灌浆机理与施工参数选择1.1 灌浆机理在劈裂灌浆过程中，浆液与土体相互作用，先将土体压密，当浆液压力超过起始劈裂压力后，土体就被劈裂了。
开始灌浆时，因为浆液压力较小，不足以劈开土体，浆液都聚集在灌浆孔口附近，形成以孔口为中心的浆泡。
随着浆液不断灌入，浆液压力不断增大，浆泡持续扩张，直至土体屈服破坏并被劈开，浆泡相互贯通，就形成纵横交错的浆脉，土体承载能力得以提高。
与此同时，与浆脉连通的洞穴、裂缝、疏松土层等缺陷也得到充实，坝体抗渗强度显著增强。
坝体劈开方向平行于坝轴线，因为堤坝土体受到的应力分布在三个方向，垂直于堤坝轴线方向的应力远大于平行于堤坝轴线方向的应力，即，所以堤坝会沿平行于堤坝轴线方向的应力面劈开土体[1]。
1.2 施工参数选择劈裂灌浆施工参数包括孔位布置、孔距、孔深、孔径、灌浆压力、浆液参数等方面。
（1）正如劈裂灌浆机理所分析的那样，劈开方向平行于坝轴线，所以一般沿坝轴线布孔。
通常布单排孔，如果因普遍碾压不好而致坝体疏松时，可在主排孔两侧加布1～2排副孔。
副孔与主孔应交错成梅花形。
（2）孔距越小，浆坝互压效果越明显，坝体内的浆脉越易形成连贯的帷幕[2]。
但孔距越小，钻孔数量越多，相应地施工造价也越高。
综合考虑并结合施工经验，通常低于10m高的矮坝，孔距可选2～3m；高于10m的高坝，孔距可选3～5m。
劈裂灌浆技术在土石坝坝体防渗加固中的应用分析
劈裂灌浆技术在土石坝坝体防渗加固中的应用分析摘要：劈裂灌浆技术是我国水利工作者通过总结土坝坝体灌浆经验提出的一种新式灌浆方法，由于施工简便、材料来源广、投资省而在土坝坝体防渗加固工程中取得显著成效，本文结合广东四会大南山水库大坝坝体防渗加固实践分析了该项技术的应用。
关键词：劈裂灌浆；防渗加固；应用；土石坝劈裂灌浆技术产生于20世纪70年代，是在充填灌浆基础上发展起来的一种新型灌浆技术，已成功用于上千座土坝坝体，在中小型水库大坝除险加固工程中取得良好效果[1]。
该项技术具有处理效果好、施工简便、经济性强等优势，适用于各类型的土坝坝体，如低矮均质坝和高薄心墙坝坝体。
土坝坝体施工时若碾压不实就会出现坝体松散、裂缝较多、渗漏严重等问题，通过劈裂灌浆可有效填塞渗漏通道，并能在坝体内部形成一道连续的防渗墙，这样就能达到防渗加固的效果[2]。
广东四会大南山水库应用劈裂灌浆技术很好地解决了坝体渗水严重的问题，本文相关应用进行了分析。
1 工程概况四会大南山水库建于1971年12月，是一座以灌溉为主，结合防洪、养殖的小（一）型水库。
集雨面积3.36km2，总库容145万m3，承担4.7km2以上的农田灌溉任务。
大坝为均质土坝，迎水坡坡比1：3，背水坡坡比1：2.5，坝顶长141m，坝顶宽6m，坝顶高程110m，最大坝高35m。
水库建设时发动群众采用大兵团作战方式，建成之初坝体就出现了严重的渗漏，加上其他一些问题，使水库一直未能正常运行。
于是上级主管部门决定投资对水库进行维修加固，其中大坝坝体防渗选择了劈裂灌浆技术。
经过处理大坝坝体渗漏问题得以解决，水库最终也可以正常运行了。
2 劈裂灌浆施工准备与试验2.1 灌浆孔布置由于坝顶宽只有6m，所以沿坝轴线布置单排孔。
由于该坝坝体碾压质量较差，并且渗水又较严重，所以决定钻孔至坝底，最大孔深大于等于35m。
根据《土坝坝体灌浆技术规范》规定，孔深大于15m时，终孔孔距可采用10m。
劈裂灌浆技术在水库堤坝防渗加固施工中的运用解析
劈裂灌浆技术在水库堤坝防渗加固施工中的运用解析摘要：水库堤坝在运行过程中经常会出现渗漏现象，影响了水库的安全性能，对水库的运行造成了不良影响，为了有效解决渗漏问题，本文以劈裂灌浆技术为基础，对水库堤坝防渗加固施工展开分析。
通过对水库堤坝防渗加固施工特点进行分析，了解到劈裂灌浆技术在水库堤坝防渗加固施工中的作用和应用优势。
本文从劈裂灌浆技术的使用原理、操作流程以及注意事项等方面展开了分析，希望能够为水库堤坝防渗加固施工提供参考。
关键词：劈裂灌浆技术；水库堤坝；防渗加固施工引言：在水库中，大多数都是具有防洪、灌溉等功能的水利设施。
为了能够有效解决水库堤坝出现渗漏问题，避免工程质量受到影响，要结合水库堤坝结构特点和实际情况进行防渗加固处理。
劈裂灌浆技术在水库堤坝防渗加固施工中具有非常重要的作用，但是传统的灌浆技术在应用过程中存在较多缺陷和问题。
1、劈裂灌浆技术的应用要点劈裂灌浆技术指的是通过灌浆使坝体形成垂直裂缝，以增加坝体的密实度和稳定性，并使浆液在裂缝中充满、渗透、扩散，将其对坝体的作用力传递到坝基和坝肩岩体中去，使之与土体分离，从而达到防渗目的。
水库堤坝劈裂灌浆施工技术的应用，可以在很大程度上有效的解决了水库堤坝的渗漏问题，有效的提高了水库堤坝的防渗效果，使得水库堤坝在一定程度上避免了滑坡、坍塌等地质灾害，是一种非常有效的水库堤坝防渗加固施工技术。
水库堤坝劈裂灌浆施工技术应用是一项非常复杂的工作，需要进行多方面的工作，才能够达到预期的效果，才能够避免出现一些问题。
劈裂灌浆施工技术应用时需要对各个环节进行严格控制和管理，严格按照施工要求进行操作。
在施工过程中要及时对工程质量进行检测和控制，不断提高工程质量[1]。
2、劈裂灌浆技术在水库堤坝防渗加固施工中的运用对策2.1加固机理劈裂灌浆技术在我国应用的历史非常悠久，并且在很多水库堤坝的防渗加固施工中都有应用，其主要原理是采用一定的压力对坝体进行劈裂，并使坝体中的缝隙得到填充，从而使坝体的抗渗性能得到提高，在很大程度上对坝体进行加固。
劈裂灌浆技术在水库加固工程中的应用
劈裂灌浆技术在水库加固工程中的应用摘要:劈裂灌浆通过充填土坝内的裂缝、洞穴,压密裂缝周围的土体,达到防渗加固的目的。
文章结合龙河口水库副坝加固工程,简述了该法的施工过程及其工艺流程。
关键词:劈裂灌浆;水库;加固工程;应用灌浆机理劈裂灌浆是利用最小主应力面和堤轴线方向一致的坝体应力分布规律,根据土体水力劈裂的原理,顺堤向布孔,在灌浆压力下以适宜的泥浆液为能量载体,有控制地劈裂堤身。
在钻孔底部将体沿小主应力面(即坝轴线方向) 首先劈裂,在灌浆压力作用下,裂缝沿自重应力与主应力差值较大的纵轴线方向迅速发展,自然形成自下而上的纵向劈裂。
在裂缝未延及坝顶之前,其周为一封闭空间,浆液在自重和泵压力作用下沿缝周土体孔隙、裂隙、孔洞或软弱夹层内渗透、填充,通过低压浆液的不断有效灌注,形成铅直连续的防渗泥墙,堵塞裂缝、孔隙或切断软弱层,以达到防渗加固的目的。
2 灌浆材料(1) 灌浆土料。
按设计要求,土料就近取材,主要为黏性土,在没有黏性土时,可选用粉质壤土(黏粒含量≥18 % ,粉粒含量≤70 % ,砂粒含量≤12 %) 。
施工时选用土场的采样试验结果如表 1 所列。
(2) 浆液浓度选择。
泥浆比重过小,浆液排水过多,体缩过大,复灌次数相应增多,不仅不利于泥浆与坝体土粒之间的固结硬化,影响施灌质量,而且增加了工序,延长了工期,加大了工程造价。
劈裂型灌浆所制浆液应具有良好的稳定性和流动性,体缩要小,排水要快,在保证良好可灌性前提下尽量选用稠浆,但如果浆液比重选择过大,一方面制浆机械跟不上,增加制浆难度和技术间歇时间,另一方面浆液可灌性、流动性差,不利于泥浆在坝体内充分渗透和有效填充,影响灌浆效果,亦将大大增加水玻璃用量,并且比重选择应同时考虑坝体含水率、碾压密实度及土体固结程度等因素,各施灌孔应根据具体情况作适当调整,如吸浆量大的孔应采用大比重稠浆等。
根据资料,土粒比重ds 取经验值2.72 ,并制成表格查浆液比重,实际施工中取1. 40～1. 60 (水土比1 ∶0. 83～1. 46) 之间,一般在1. 50 左右。
浅析劈裂灌浆技术在堤坝防渗加固中的应用
工程技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald371 劈裂灌浆的涵义劈裂式灌浆就是运用填筑堤坝内土应力分布规律，按土体能承受的最小拉力方向（薄弱面），在一定的灌浆压力下，将堤坝沿其方向（对土坝或者堤防而言，薄弱面一般是纵轴线方向）劈裂，同时灌注适合工程加固要求的泥浆，形成连续的防渗泥墙。
由于其灌浆压力较一般充填式灌浆大，从而可以更有效地充填堤坝内的漏洞、裂缝或切断堤坝内的软弱夹层，最终达到提高坝体的防渗能力和坝体填筑的密实度的要求，同时通过浆、坝互压和湿陷，使坝体内部应力重新分布，提高坝体变形稳定性。
另外，由于坝体对坝基长期的作用，根据土力学相关知识可以知道，坝基的应力分布也会具备与坝体相似的规律（在一定深度范围内），从而在其应力影响范围内，也可顺利将坝基劈裂，大大提高坝基防渗能力和坝基密实度等作用。
2 劈裂式灌浆机理2.1 坝体的可灌性及泥浆劈裂的理论分析在劈裂式灌浆技术运用之前，人们曾一度认为，要通过灌浆充填加固坝体的空隙，其可灌性主要取决于灌浆材料颗粒的大小与空隙大小的比值，这种理论导致当时对灌浆材料的颗粒细度要求越来越细，对充填式灌浆起到了很大的推动作用。
可是后来人们发现，粘土心墙这样的细颗粒防渗体防渗性能出现问题的时候，灌浆材料的细度很难满足工程要求，而且由于其机理是靠细颗粒充填，其充填的压力也较低，如果增大灌浆压力，则会因为土体抗拉能力较低而将原本裂缝很少、很小的防渗体主动劈开，不但充填空隙的目的不能很好地达到，而且会因为裂缝的增加而导致渗漏加剧，因此充填灌浆对这类细颗粒防渗土体的加固效果不太理想。
后来通过实验证明，在灌浆压力作用下的粘土泥浆，当灌浆压力超过一定值时，以渗透和劈裂两种形式出现，对具有小孔隙的细砂、粘土，只能以劈裂的形式存在。
在此实验的基础上，引发了人们对主动劈裂堤坝的探索和分析，经过不断尝试和分析，最终产生了劈裂式灌浆技术，其机理主要是：通过主动的压力灌浆，浆液会自动寻找土体本身的薄弱面，随着压力的增大，会将之劈开，使其应力释放并重新分布，达到新的平衡，同时也就达到加固土体的目的。
劈裂灌浆技术在青山水库土坝中的防渗加固机理研究
水涵洞 、 斜拉闸 、 渠道等组成 。水库大坝坝型为均质土坝 ， 坝顶 长５ ６ ． ６ ｍ， 最大 坝高 １ ８ ． ３ ｉ ｎ 。 总库 容 １ ５ ． ８ ９ Ｘ １ ０ ｍ ，
兴利 库容 １ ３ ． ７ ３×１ ０ ｍ ， 死库容０ ． ４ ６ Ｘ１ ０ Ｉ ｌ ｌ 。 水库 大坝 坝 型 为均 质 土 坝 ， 坝 顶 长５ ６ ． ６ ｍ， 坝 顶 宽
竣 工 。水 库 库 区 主 河 道 为 崇 阳 溪 支 流 ， 库 区 集 雨 面 积 １ ． ７ ｋ ｍ ， 河 长２ ｋ ｍ， 平 均坡 降 ７ ５ ％ ０ 。 水 库 原 设 计 标 准 按
１ ． ２ 工程存在 主 要问题
１ ） 水库 自运 行 以来 ， 库 水 位 都 控 制 在 正 常 高 水 位 以
５ ）水库放 水设 备为 斜拉 闸 ， 金 属构 件锈 蚀严重 ， 使
２ １ ５ ． ５ ０ ｍ～２ １ ６ ． ６ ０ ｍ的 坝 体 中部 有 一 些 凹陷 ， 面 积 约
１ ５ ｍ ， 正 常水 位 以上 易 长 草 。 ４ ） 溢 洪 道 喇 叭 口未 设 导 墙 ， 水平 段底板砼 预制块破 损， 陡坡 段及 消力 池底 板 破 损 。
部分渗漏严重 ， 在库 水位高 于２ １ ３ ． ０ ０ ｍ时就会 出现渗 漏 ，
当水 库 在 正 常 水 位 运 行 时 甚 至 会 出 现 成 股 的 细流 。 ３ ）大坝上游坝坡部分砌石 有松动脱 落现象 ， 高 程 约
３ ． ６ ｍ， 最大坝 高ｌ ８ ． ３ ０ Ｉ ｎ 。 上 游坝坡 为砌 石护坡 ， 厚 ３ ０～
下。１ ９ ９ ８年 因大雨 ， 水 位持 续在 正 常高水 位有 ３ ｄ ， 此 时
发 现 大 坝 下 游 坝 坡 出现 湿 坡 、 渗 漏现 象。从 １ ９ ９ ８年 特 大 洪灾后 ， 因水 库 渗 漏 严 重 ， 水 库 基 本 上 处 于 低 水 位 运 行 的
浅谈土坝加固中劈裂式灌浆法的应用
浅谈 土坝加 固中劈裂 式灌 浆法 的应用
陈 亚 杰
（ 嫩江县水务局 ， 黑龙江 嫩江 １ ６ １ ４ ０ ０ ）
摘 要： 土坝是 自古流传下 来， 不断发展 并得到广泛应 用的挡水建筑工程 。对其坚 固性 和稳 定性 的要求很 高。多年来 ， 研 究人 员不断 研 发新的技 术来加 固土坝 ， 其 中最具 明显效果的要 数劈 裂式灌浆法 了。劈裂式灌浆法运 用到土坝建造技术 当中， 不仅增强 了土坝的 坚固 性和稳定性 ， 而且 效果 明显 ， 目前在 我国很 多小型 水库 中都运 用此方法。本 文阐述 了劈裂式灌浆法在土坝加 固中的应 用， 旨在 为同行提供 参考数据。 关键 词 ： 水库土坝 ； 加 固； 劈裂式灌浆法
对建筑物地基进行灌浆是十分必要 的。 因为地基在建造过程 中 上 面我们 曾说过 ， 灌浆停止后 ， 孔 口的灌浆压力逐渐 消失 ， 当压 或者在使用过程 中很容易 因 自身技术 、 材料 以及外部压力导致 内部 力彻底没有时 ， 泥浆 中的孑 Ｌ 隙仅 承受着 泥浆柱 的压 力。泥浆 进行 析 出现空 隙和裂缝 ， 这破坏了建筑的整体性和坚 固性 。尤其是对 于土 水 的过程就是为 了减少泥浆 柱的压力 ， 从 而减 Ａ ｘ ｌ ｅ 隙的压力 。当析 坝工程 ， 要 知道“ 千里之堤 ， 溃于蚁穴 ” 。 一个很小的裂缝 在经 过水 流 水完成后 ， 泥浆慢慢排水 由液态 向固态转变 。坝体 的压力大小是 自 长期 的压迫 ， 很容易 以此 为突破 口形成更 大的缺 口， 造成无 法弥补 上而下逐渐增强的过程 ， 所 以， 固结泥浆的根部所承受的压力最大 ， 的损失 。 灌 浆技 术就是针 对这 种情况 而衍生 的一种补救措施 。 它通 顶部最小 ， 因此 ， 固结的垂直先后顺序就是 自上而下。 因为泥浆的排 过把液态 的浆液灌入建筑物 的裂缝 中 ， 恢复建筑物 的抗渗性 和整体 水过程是按照 由外 向里的顺 序进 行的 ， 所 以泥浆最先水平方 向固结 性。 按照灌浆机理可 以分为两种灌浆手段 ： 一是压人式灌浆 ， 一是采 的就是泥浆外部 ， 然后再慢慢 向中心凝结 。这样 的固结顺序 可以增 用较高压力 的裂 隙的劈裂式灌浆 。 在土坝 的灌浆技术中多使 用劈 裂 强坝体 的防渗性和稳固性 。 式灌浆 。 ２ ． ４泥浆对坝体的相互填充作用 １ 土坝 坝体 灌 浆 由于劈裂式灌浆是通过浆液作 为主要 的能量载体 ， 因此在施工 劈裂灌浆在 当前是通过大坝应力分布规律 为依据 ， 通过一定 的 填充 的过程中存在 着很 大的作用和效果 。 泥浆充填坝体内部被劈 开 注浆压力加工大坝沿轴方 向劈裂 ， 劈 裂槽 口灌注与 同等级 的水泥浆 的灌浆通道 ， 以及与通道相连的各种原有裂缝 、 洞穴等 ， 充填作用 与 形成垂 直防渗墙 ， 同时 ， 能够 良好 的堵塞墙壁 中存在 的裂缝 和空洞 劈裂灌浆 作用是 同时进行 的！ 随灌 ， 随劈 ， 随充填 ， 达到缝开 ， 浆到， 现象。在 目前土坝结构中 ， 土坝坝体灌浆技术 的应 用对于提高抗渗 料满 。随着 复灌次数 的增加 ， 泥浆 多次 充填挤压 ， 使原坝体 得到挤 性和完整性有着重要作用。在灌浆 的时候 ， 浆液的配合要能够满足 压 、 密实 ， 与浆体帷幕一起形成较高 的防渗能力 ， 因而达到充填坝体 坝体 凹槽 部分和空洞要 求 ，同时这些 空缺注浆要 满足审美设 计要 隐患和构造防渗帷幕 的 目的。 ２ ． ５ 湿陷作用 求， 在河槽段 的灌浆 中 ， 一般都是沿着轴线单排布孑 Ｌ ， 如果坝体普遍 碾压质量不好时 ， 在灌浆 的时候孔位设置 可以采用双排或者多排进 湿 陷作 用是因为坝 体的质量 或者土壤 的性质发 生 了改 变而产 行布局 ， 并且能够适用 于 目前现 阶段岸坡和弯 曲段要求。 生的 。 是一种 良性的作用 ， 对坝体整体的稳定性有着提升作用 。 顾名 ２ 土 坝 坝 体 劈 裂 式 灌 浆 机 理 思义 ， 湿陷作用是 因为多余 的水分进入 坝体 而造成 的， 水分 又是随 堤坝劈裂灌浆技 术的出现是灌浆技术一个新 的里程碑 ， 它在总 着泥浆灌溉而进入坝体 ， 影响了坝体的性质 ， 减少 了弱应力 区范 围。 结 了传 统堤坝灌浆施 工技术的基础上 ， 总结规律 ， 进行创新 ， 形成 了 这种作用 只会在灌浆过程 中产生 ， 灌 浆越多越 ， 灌浆压力越大 ， 湿陷 种投资小 、 见效快 、 技术 简单 的灌浆技术 。目前 已被广泛 的运用到 作用越明显 ； 相反 ， 随着灌浆 的停止 ， 湿陷作用越小。 了水利工程 项 目当中。以下 ， 我们根据泥浆劈 裂的应力分 析 ， 阐述 ３ 工 程 实 例 分 析 浆、 坝互压的机理 。 某水库属小型水库 ， 为黏土心墙土坝 ， 最大坝 高 １ ８ ． ７ ｍ，总库容 ２ ． １ 坝体 的可灌性及泥浆劈裂的应力分 析 ２ ５ ６万立方米 ，库容 １ ９ ２万立方米 。水 库大坝竣工于 ２ ０世纪 ７ ０ 在 对坝体进行灌 浆时 ， 会产生一定 的灌浆压 力 ， 这种压力 的大 年代 ， 当时主要依 靠群众施工筑 坝 ， 土坝碾压质量较差 ， 坝体 内有土 小受 坝体 裂缝方 向的长短 和宽 窄的影 响。 那么粘土泥浆能否为坝体 块架 空 ， 且经过多年的水压作用 ， 坝体部分 已出现险情 ， 渗漏水现象 进行劈 裂式灌浆技术 呢？ 经 过多次的实验 ， 我们可以发现 ， 土坝内部 严重 ， 对坝体进行 加固处理刻不容缓 。灌浆设计是在坝体轴线 布 ｌ 的沙石层 中具 有或大或小 的空隙 ， 当空隙过大 时 ， 粘 性泥浆不仅 仅 排孔 ， 分两次序 施灌 ， 孔距 为 ６ ｍ， 根据坝体 隐患和表 现病态 ， 定 河 是 以劈 裂 的形式 出现 ， 还有可能逐 渐渗透进坝体 内部 ； 而当空 隙偏 槽段 孔深最 大为 ２ ０ ｍ， 河槽段浆 体厚度为 ２ ０ ｅ ｍ， 岸坡段 以孔 口压 小 时， 粘性泥浆只以劈裂的形式出现。 所 以说 ， 只有 当空隙的大小偏 力控制 ， 浆液先稀后稠 ， 比重每立方米 １ ２ ． ４ — １ ３ ． ４ ｋ Ｎ。 灌浆孔 口压力 ， 小 的时候 ， 粘性泥浆才可以用劈裂式技术进行灌浆 。其可灌性 的程 以始灌 的启开峰值 为根 据 ， 要求在 时间允许 的情 况下 ， 尽量增加 复 度 因灌浆压力 的大小 以及心墙粘土 的变形 大小而变化 。因此 ， 只要 灌次数 ， 才能保 障工程质量 。 沿着坝体 的应力规律进行灌浆 ， 就可以达到加 固坝体 的 目的。 ４ 结 论 ２ ． ２ 浆、 坝互压的作用机理 随着建筑行业 的飞速发展 ，各种新技术 运用到施工程序 当中 ， 事实证 明， 灌浆压力越大 ， 坝体材质之 间的密度 于小 ， 坝体也就 劈裂式灌浆技术就是一种加 固土坝 的良性技术。 其表现出来 的优点 越整体和坚 固。因为在外部压力大 的情况下 ， 会不断对坝体进行挤 应经被更多的人 所接受 和采用 。 目前 ， 劈裂式灌浆技术还只是应用 压， 迫使那些 松软 的地方在 一定范 围内不 断的被压实 ， 这 就属于泥 在一些 中小 型的土坝工程 当中。在具体 的操作 中还存在 着很多缺 浆对坝体的作用原理 ， 那 么坝体 又是怎么但 作用于泥浆 的呢？泥浆 陷 。但不可否认 的是 ， 劈裂式灌浆技术必然成为对土坝进行加 固的 在停灌 一段时 间后 ， 会 随着 时间 的推进慢 慢凝 固， 强大 的灌浆压力 主要手段。这项技术 还有很大 的发展空间。 也 由此消失 。 这时原本被紧紧压实的坝体会 随着压力 的消失而慢慢 参考文献 变得放松 ， 向原本松软 的状态推进 ， 所以 回弹压缩泥浆 ， 当然 了这个 【 １ 】 王正洪． 小型 水库 防渗加 固方案 选择 ［ Ｊ ］ ． 安徽水利水 电职业技 术学 回弹过程并 不像 灌浆那般剧烈。 很多施工人员都会选择反复实施这 院学 报 ， ２ ０ １ １ （ ３ ） ． 步骤 ， 多次运用 浆 、 坝互压 的作用 机理来稳定 坝体 的 内部应 力情 【 ２ 降 大谦． 浅谈水工混凝土建筑物缺陷修补技术『 Ｊ １ ． 才智， ２ ０ １ １ （ ２ ４ ） ． 况， 实现加 固坝体 的 目的。 【 ３ 】 徐 丽． 宜兴 抽 水 蓄 能 电站 重 力挡 墙 预 应 力 锚 索加 Ｊ ］ ． 四川水利 ， ２ ０ １ １ ｆ ３） ． ２ ． ３泥浆 的排水 固结
劈裂灌浆技术在水库大坝加固工程中应用
劈裂灌浆技术在水库大坝加固工程中应用摘要:劈裂灌浆技术具有工艺简单合理、能就地取材、见效快等优点,是堤坝加固领域的一种非常有效的加固方法，多年来该技术在水库土坝防渗加固中得到广泛应用。
本文结合工程实例，深入探讨了劈裂灌浆技术在水库大坝加固工程中的实践与探索，以供参考。
关键词：水库大坝；加固；劈裂灌浆技术1 工程概况湖南某水库总库容0.735×108m3,是一座以防洪、灌溉为主,兼顾养鱼等综合利用的中型水库。
水库大坝为均质土坝,坝长455m,坝顶宽6.0m,坝顶高程186.79m,最大坝高17m。
施工单位在对坝体防渗墙高压喷射灌浆施工过程中,于桩号0+000～0+91.2,长度91.2m坝段上坝体出现裂缝,裂缝大体上沿坝轴线方向,局部坝段与坝轴线方向成一定角度相交向上游坝坡面延伸。
坝体表面可风裂缝累计75.8m,最大缝宽23cm,裂缝长度12m,其余缝宽均为1～0.2cm不等。
地勘部门沿坝顶桩号0+000～0+390坝段迎水坡补充勘察试验工作。
沿坝轴线共布置钻孔10个钻孔,勘探孔位于防渗墙两侧,距离为2.0m。
为了对比分析,在邻近的防渗墙未施工的坝段布置了3个孔,孔深均为17m,同时在坝前坡布置了浅孔5个,孔深为4.5m。
并做了电法探测。
坝体勘察结论如下:土坝坝体处于硬可塑状态,随深度增加可塑性有所降低。
2)坝体的各项物理力学指标均存在较大的离散性,表明坝体的结构均一性差。
3)坝体上部0～11.8m深度内存在密实度较低的填土层。
4)经电法测试,该坝体从桩号0+000～0+116,段,出现电阻率异常,经分析为该坝段坝体填土密实度不均匀,不符合设计质量标准要求,且存在集中渗漏和渗透变形等安全隐患,坝体需进行灌浆加固处理。
2 裂缝成因及危害分析对于坝基高喷灌浆施工引起坝体严重劈裂现象,经分析,其主要原因及危害如下:①坝体原填筑质量差,坝体填土密实度不均匀,坝体小主应力及土体抗拉强度偏低。
且存在集中渗漏和渗透变形等安全隐患。
水利工程劈裂灌浆施工技术浅述
水利工程劈裂灌浆施工技术浅述为了解决水库土坝体漏水问题，工程施工中较多采用了土坝劈裂灌浆技术，使许多土坝的严重漏水现象得以控制，使这些原来不能满蓄的水库和濒临报废的水库重新恢复了功能。
水库采取了土坝劈裂灌浆进行止漏防渗灌浆工程施工，在制上漏水方面取得了良好的效果，从坝脚渗漏量来看，灌后比灌前的渗漏量减少80%以上。
1、灌浆分类灌浆是用某种流动性的胶凝浆料，按一定比例，通过钻孔压入灌浆设备，在各项措施的基础上，用于减少建筑物的部分裂缝。
其实质是使浆料倒入载体的渗透，扩散，在设定一定的硬化时间后，目的是增强载体和抗渗防水。
通过灌浆发挥的作用：防渗灌浆，岩石固结灌浆，回填灌浆，接缝灌浆，补强灌浆。
通过灌浆发挥到作用：岩石固结灌浆、防渗灌浆、回填灌浆、接缝灌浆、补强灌浆。
根据用途灌浆可分为：固结灌浆、接触灌浆。
接触灌浆：下面的基岩裂隙坝基底部，构造带已进行暗恋灌注，地下室防渗防漏；固结灌浆：大坝的底部与基岩接触带和浆砌片石之间的差距，在那里灌注压直接防止大坝渗漏。
根据灌注材料可分为：水泥粘土灌浆、水泥灌浆和化学灌浆。
因为水泥灌浆的影响更可靠，成本低，所以广泛应用于工程中。
除了岩石的力学性能由岩石？？类型控制以外，也可以由结构所形成的岩石表面结构控制。
岩基灌浆技术用于大坝的水利治理，通常先确定注浆过程，如灌浆参数、灌浆试验，这是由于灌浆工程复杂，还有隐藏在工程中的重要性决策，在这一点，灌浆试验由于自身的局限性等因素的更难以提供更全面的灌浆真实信息。
2、灌浆材料灌浆工作主要是根据所建议的基础灌浆要求，施工方的灌浆合同，坚持《大型水电工程建设技术规范》国家标准规范，按照国际水压试验标准，和《水试验电压规范》的规范。
用岩心钻探孔进行灌浆作为主要手段，采用顶级的压力注射注浆后灌浆成孔。
灌浆料和灌浆岩石是非常重要的基础，注意以下几点。
（1）浆料硬化后，具有更好的防渗性能、必要的强度和粘附性。
因此，泥浆应具有良好的流动性和稳定性，以及应该是比较低的含水率。
劈裂灌浆施工工艺在土石坝防渗加固工程中的应用
劈裂灌浆施工工艺在土石坝防渗加固工程中的应用摘要：防渗是目前治理水库土石坝加固工程中的重点，其应用相当广泛。
笔者结合自身多年的工作经验，对在土石坝防渗加固中的劈裂灌浆技术的施工工艺进行分析，以供同行参考。
关键词：水利工程；土石坝；劈裂灌浆；防渗加固1劈裂灌浆技术施工工艺总体来说，劈裂灌浆技术经济、机理明确、工艺合理、施工简单，在工程中获得了广泛应用，但在实践中，还存在一些问题，如工期长、施工技术理论不完善等，所以需要对其施工工艺流程进行探析。
1.1施工准备坝体劈裂灌浆是针对有缺陷坝体进行的一种处理措施。
因此，施工前应对被灌坝体进行资料搜集，全面掌握有关的技术资料，包括施工期和运行期两个阶段。
施工期阶段：摸清坝体的水文地质条件、筑坝土料的物理力学性质、施工季节、每层铺土厚度、干密度合格率、合龙龙口位置等情况。
运行期阶段：自水库蓄水以来历年坝体沉陷、水平位移、测压管水位与库水位的关系、浸润线出逸点高程、孔隙水压力的变化过程、坝体坝基漏水位置及漏量与库水位的变化关系等，当发现有不正常现象时，可进行少量钻探、井探或电测法查明土坝隐患位置。
在充分调查了解情况后，进行综合分析研究，根据坝体缺陷的性质、部位、施工技术等方面论证灌浆处理的必要性和灌浆方法的可行性。
1.2布孔劈裂灌浆一般采用坝顶单排布孔，对较高的土坝或隐患较多的土坝，可以采用双排或三排布孔；对于土坝表面已见裂缝和洞穴以及土坝岸坡段应多排梅花型布孔，也可沿裂缝布孔；对于弯曲坝段，应采用梅花形布孔，适当加密孔距。
1.3浆液选择坝体劈裂灌浆对泥浆的一般要求是：可灌性好，稳定性高，析水固结快，形成浆体防渗性能强，变形模量与坝体土相近。
泥浆的性能指标一般有密度（1.3～1.6 g/cm3）、黏度（20～100 s）、稳定性（0.05～0.1 g/cm3）、失水量（制浆土料的性质、制浆时黏土颗粒的分散程度、泥浆容重的大小、外加压力、外加剂等）、胶体率（90%以上）和静切力（制浆土料的性质、黏土颗粒分散的程度、泥浆的密度大小、结构性能的强弱、外加剂的性能）等。
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浅谈劈裂灌浆在水库土坝中的防渗加固机理
用劈裂灌浆防渗加固技术来改进坝体的稳定性，是堤坝加固领域的一种非常有效的加固方法，多年来该技术在中小型水库上坝防渗加固中得到广泛应用。
本文针对土坝劈裂灌浆加固机理进行分析研究，并分析施工过程中注意事项。
标签：坝体加固劈裂灌浆数值模拟分析
0 引言
在世界大多数国家中，土石坝建设在坝工方面一直居于首位。
世界土石坝得到迅速发展的同时，也发生过较多的事故，为这种发展付出了代价。
可以说每一次土石坝技术的重大进步，都和事故的教训有关。
对于出现老化及异常情况的土石坝，为了防止其产生渗透破坏直至产生溃坝等工程事故，必须根据情况对其进行修补加固。
土石坝建成后，经过多年运行，坝体产生老化是普遍存在的问题。
当坝的力学稳定性或水力学稳定性受到损害时就要发生事故。
据国内外学者统计，由渗透破坏造成事故的，约占全部事故的30%-40%。
所以，土石坝的防渗加固，在世界范围的水库险坝的处理中占有很重要的位置。
近年来，为了水库的防洪安全，我国政府利用国债资金，在全国范围内开展大规模的病险水库处理。
本文就劈裂灌浆技术在水库土坝中的防渗加固机理分析，然后提出运用流固耦合分析方法进行模拟的思路。
1 劈裂灌浆方法研究
堤坝劈裂灌浆技术是在总结了传统的堤坝灌浆技术的经验教训，分析了堤坝裂缝的成因以及泥浆劈裂堤坝规律的基础上提出来的。
美国在1970年即采用灌浆的方法处理了希尔克里格坝，该坝建成后在心墙与山坡接头处出现漏水；英国60年代初期建成的巴尔德赫德坝，发现心墙裂缝后，60年代末期也采用灌浆的办法进行处理；还有西班牙的阿尔庞上坝、墨西哥的勒克萨坝都采用过灌浆的方法进行处理，当时由于人们的种种担心，致使这门技术未能得到发展。
我国解放初期在黄河大堤首次用钢钎探测隐患，然后进行灌浆，取得了较好的效果。
而后在一些中小型水库上坝上进行充填式灌浆。
到了70年代该技术开始用于处理一些大中型水库的坝体隐患。
到了70年代后期，人们总结了充填灌浆的经验教训，分析了坝体裂缝成因和灌注泥浆劈裂坝体的规律，提出了土坝坝体劈裂灌浆理论。
劈裂灌浆与充填式灌浆有本质的区别。
坝体劈裂灌浆是从产生坝体隐患的原因入手，利用坝体小主应力的分布规律进行布孔，利用水力劈裂原理，施加一定的灌浆压力，有计划有控制地劈裂坝体，灌注适宜的泥浆，通过浆坝互压和坝体的湿陷固结等作用，使所有与浆脉连通的裂缝、洞穴、水平疏松层等隐患得到充填挤压密实，形成竖直连续的浆体防渗帷幕。
改善坝体内部的应力状态，改善坝体的渗透稳定性和变形稳定性。
随着劈裂灌浆加固技术的推广应用，其理论研究也得到不断的发展。
通过原型观测、室内试验、理论分析和工程总结对浆液劈裂坝体的规律、泥浆固结和坝体压密、浆坝互压以及坝体内部孔隙水压
力和土压力的变化规律等方面获得初步成果。
劈裂灌浆技术不论在施工工艺还是在理论研究方面取得了不少进展。
但是，山于该项技术的特殊性及加固对象的多样性，所以还有很多理论方面的问题没有解决。
例如，灌浆轴线的布置，复灌时间的确定，浆液在坝体中的固结规律，灌浆对坝体应力应变的影响，灌浆效果及持久性问题等。
劈裂灌浆的理论研究远远落后于实践需要，甚至制约了该项技术的进一步推广。
2 土坝劈裂灌浆加固机理
土坝劈裂灌浆防渗加固机理是多方面的，首先是坝体内部应力的分布规律为劈裂灌浆提供了可能性，再就是灌浆过程中的泥浆的劈裂充填作用、浆坝互压作用、坝体湿陷固结作用、坝体内部应力调整作用等。
2.1 水力劈裂原理，指是在水压力作用下，使原物体产生裂缝或使原有裂缝扩大的过程。
如果无限域中的圆孔受到均匀液体压力P，要计算介质中的应力，已有经典解答。
如果介质初始应力为零，则当P＞σi就会被劈裂，其中σi为介质的抗拉强度。
若果介质初始应力为σ，则当P≥σ+σi就会被劈裂，式中如果σ是拉应力，则P+σ≥σi就会被劈裂。
2.2 土坝坝体的应力分布规律，土坝具有梯形断面的条形建筑物，通过对土坝坝体的原形观测及有限元分析，坝体内部应力分布规律一般如下：在坝轴线附近，土坝的竖向应力σi略小于土柱的自重压力，土坝横剖面的水平应力σx，比竖向应力σy小，约等于(0.3-0.5)σy，(即侧压力系数为0.3-0.5)。
土坝填筑质量愈差，则侧压力系数愈小，坝顶部一定高度σx:还会出现拉应力。
土坝的纵剖面的水平应力为σz二介于σx和σy之间。
一般情况，土坝坝体压应力符合σy>σz>σx 的规律。
根据土坝坝体的应力分布情况，利用水力劈裂原理，在坝轴线附近沿小主应力面布置灌浆孔。
泥浆就容易沿这个平面将坝体劈开。
2.3 泥浆对坝体的劈裂充填作用。
由于劈裂灌浆是以浆液为能量载体，高压泥浆对坝体有很大的充填作用。
泥浆充填坝体内部被劈开的灌浆通道，以及与通道相连的各种原有裂缝、洞穴等，充填作用与劈裂灌浆作用是同时进行的。
随灌、随劈、随充填，达到缝开、浆到、料满。
随着复灌次数的增加，泥浆多次充填挤压，使原坝体得到挤压、密实，与浆体帷幕一起形成较高的防渗能力，因而达到充填坝体隐患和构造防渗帷幕的目的。
2.4 湿陷作用。
泥浆灌进坝体，其中大量水分随之进入坝体。
水除了产生孔隙水压力和对土的性质产生影响外，还对坝体产生湿陷作用。
湿陷作用的大小与土坝质量和土料性质有关。
湿陷作用对坝体是有利的，可以增加坝体的密实度和变形的稳定性，减少弱应力区范围。
停灌以后湿陷作用逐渐变缓，每次复灌都有湿陷，但湿陷率越来越小。
湿陷使坝高有所降低，坝体体积缩小，在坝顶出现变形裂缝。
这些裂缝经过多次复灌后都会被泥浆充填。
2.5 能量的调整和转换。
根据物体能量的转换和传递规律，提出了土坝的裂
缝破坏是由于坝体内部的变形和能量积累转换造成的。
要根除这种隐患，就必须使坝体内部分土体所积累的应变能充分释放。
劈裂灌浆就是通过灌浆压力和土体湿陷变形，使原有的土体裂缝充分开裂，使己出现的弱应力区和强应力区之间的应力应变能相互传递转换，打破原坝体内部应力的不平衡，恢复正常的应力状态，使坝体内部的应力应变相对稳定。
2.6 浆坝互压理论。
土坝劈裂灌浆技术利用了上坝坝体的整体弹性特征，在灌浆过程中随着灌浆压力的反复增长和消失，具有弹性的坝体张开和回弹，使坝体和浆体反复挤压，形成连续的浆体帷幕和两侧压密的坝体联合防渗带。
通过浆坝互压，可以补救原坝体由于不均匀变形产生的小主应力不足，改变坝体内部的应力不平衡状态，从而比较彻底地解决了土坝坝体的变形稳定和渗透稳定问题。
2.7 泥浆和坝体的固结和压密。
劈裂灌浆加固坝体的主要作用是利用泥浆在坝体中固结硬化后形成的帷幕进行防渗。
因此泥浆在坝体内能否固结硬化，就成为土坝劈裂灌浆中最关键的问题。
影响浆液固结的因素是十分复杂的，浆液固结速率和效果不但与坝体土质、施工质量、坝体应力状态、浆体土料性质、浆体厚度等因素有关，而且还受坝前水位、施工工艺的影响。
3 结语
运用流固耦合分析方法进行模拟，用劈裂灌浆防渗加固技术来改进坝体的稳定性，是堤坝加固领域的一种非常有效的加固方法，多年来该技术在中小型水库土坝防渗加固中得到广泛应用。
本文通过水库土坝防渗加固机理分析，为进一步开展劈裂灌浆防渗加固技术提供理论支持与保证。
参考文献：
[1]王洪恩，卢超.堤坝劈裂灌浆防渗加固技术[M].北京：中国水利水电出版社.2006.
[2]唐宇阳.土坝劈裂灌浆技术在风田水库主坝加固中的应用[J].广东水利水电.2004.6.。