土坝防渗加固措施样本

土坝防渗

土坝防渗

【摘要】文章结合青口溪兜水库主坝粘土灌浆防渗解决、平潭六桥水库大坝高压定向喷射灌浆防渗解决、浪岐幸福水库大坝土工合成材料防渗解决等工程实例，探讨几种常用防渗加固办法。

【核心词】粘土灌浆土工合成材料高压定向喷射灌浆

前言

福州市大多土坝工程都是在上世纪50-60年代修建，且大多数工程属于“边设计边施工”工程，有相称多土坝不同限度浮现外坡泅湿、漏水、渗入变形等安全隐患。导致土坝渗漏因素重要是在筑坝过程中，采用不符合规定土料进行填筑或土料填筑质量不合格等导致坝体疏松；在筑坝时，清基不彻，坝基可压缩性土层厚度相差悬殊以及填筑时铺土层高度不一引起坝体裂缝；土坝施工过程中由于接头及合拢口未解决好，导致土坝蓄水后这些薄弱环节发生泅湿、渗水等。以上隐患如不及时根治，任其发展，就有也许危及到土坝安全。

1.概述

土坝坝体和坝基渗流控制是保证土坝安全一项重要办法。由于填筑土坝土料和坝基砂砾料是散粒体构造，颗粒间存在着大量孔隙，都具备一定透水性。水库蓄水后，随着水位上升，上下游产生水头差，库水将通过孔隙向下游渗入，当渗入水流坡降超过坝体土料及坝基砂砾料临界坡降时，渗流将逐渐带走其细小颗粒，就有也许产生具备危害性渗入变形。依照渗入变形发生机理，普通将其分为管涌、流土、

接触冲刷和接触流土四种形式。导致土坝工程事故重要有渗入变形、滑坡以及裂缝，其中渗入变形是重要，其她两种事故也是与渗流作用有关。

2.几种常用土坝防渗解决办法

（1）粘土灌浆防渗解决

初期限于技术及资金因素，粘土灌浆始终以来都是大坝防渗解决重要办法。

粘土灌浆防渗作用有：a.在灌浆过程中，因泥浆比重和外界对坝体挤压，当坝体小主应力不大于泥浆灌浆压力时，将坝体劈裂，泥浆进一步裂缝，是浆液与缝壁紧密结合在一起，构成一道防渗帷幕；b.粘土浆能充填土坝空隙，坝体吸取泥浆水分后湿陷，使坝体增长密实度，从而使坝体防渗性能得到改进；c.灌浆能起到堵塞填方堵漏作用。

灌浆工艺：a布孔，随着对灌浆机理结识深化，逐渐由二至三排梅花形布孔改为沿堤坝轴线偏上游0.5~1m单排布孔；孔距由1.5m、2.5m发展到5m。b.钻孔，初期基本上是麻花钻头造孔，套管采用108mm套管护壁，套管比钻头大17mm，很难夯至预测深度，施工中最多打下6m，施工效率低。改用摩擦钻造10m深孔只需1个半小时，减少了劳动强度，提高工作效率。c.制浆，制浆首选药选取土料，土料必要满足防渗规定，又要制浆容易，泥浆粘度大给施工导致困难且泥浆析水性差，但是泥浆中具有粉砂话不但能满足防渗规定，还能变化泥浆流动性，提高析水率。灌浆土料选用重粉质壤土或粉质粘土，粘粒含量约在20~40%；粉粒含量45~60%；砂粒含量

20%一下，有机含量2%以内。制浆采用搅拌机械，按配料比例先将水放进搅拌筒，然后加土，普通搅拌6分钟左右，掺入干土量0.5~1%水玻璃变化泥浆流动性，提高浆液稠度，加快固结速度，再将泥浆过滤后放进储浆桶，浆液比重控制在1.4~1.6g/cm3之间。d.注浆与压力控制，灌浆程序是1至3序孔，泥浆浓度普通先稀后稠，用稀浆疏通管路打开浆路，后用稠浆，正常施灌压力在0.5kg/cm2如下。e.终孔与封孔，普通复灌三次，复灌间隔7天左右，当最后一次复灌不吃浆（冒浆），就以为已灌好，终孔停灌。采用摩擦钻施工，孔径小采用浓泥浆封孔。

结合闽侯溪兜水库大坝防渗解决，粘土灌浆在灌浆后可明显减小渗漏量，且其造价低，操作简朴，效果明显和就地取材等长处，但是几年后需重新进行灌浆保证灌浆效果。

（2）土工合成材料防渗解决

随着材料发展，土工合成材料越来越多应用到土坝防渗解决中。土坝普通采用土工膜料进行防渗。

土工膜料设计：a.防渗膜选取，选取防渗膜应当结合工程实际，依照防渗工程环境条件，考虑各种膜料性能、单价、产品质量等因素，比选拟定。惯用防渗膜料有PE、PVC及其改性、新型塑膜，具备防渗效果好，质轻、延伸性强、造价低，抗老性能满足工程规定特点；复合土工膜（一布一膜或两布一膜），以塑料薄膜不透水性隔断土坝漏水通道，以其较大抗拉强度和延伸率承受水压和适应坝体变形。而无纺布亦是一种高分子纤维化学材料，通过针刺或热粘成形，具备较高

抗拉强度和延伸性。b.防渗构造设计，防渗膜料防渗是以薄膜防渗、上下垫层保护组合防渗体。下垫层—防渗膜料—上垫层—保护层—反滤过渡层—护坡共同构成防渗系统。下垫层防止膜料被刺破，并使膜料受力均匀。上垫层使膜料在水中不被漂起并防止膜料老化，整个防渗体周边设压重齿槽，同步做好整体性防渗解决（两布一膜中两布较好理解决了上下垫层以及保护层保护机理）。防渗膜料要与不透水地基和岸坡严密结合，并解决好排水问题。c.施工，保护层施工时要注意防渗膜料保护，要在防渗膜料上做好暂时保护办法，严防戳破防渗膜料，防渗膜料铺设完毕应及早进行下道施工工序，不适当间隔时间过长，防止防渗膜料材质损坏。垫层普通选用筛制粉砂土或细颗粒砂质粘土，最大粒径不超过5mm，厚度5-10cm。保护层土料可用库区附近黏壤土和砂壤土，但要除去石子、杂草、树根和其他也许穿透膜料杂物，干容重xd>1.50t/m3 ，含水量约为20%，夯实后垂直坝坡厚度普通取0.30-0.50m。保护层上设10cm砂砾石或碎石反滤过渡层，再护砌一层30cm干砌块石护坡，护坡底脚应伸入坝基，正常水位以上护坡应用砂浆勾缝或用小石子填密空隙，以防淘刷保护层。还可以依照本地建筑材料状况用5-8cm厚，C10混凝土板或10cm厚水泥土板护坡但纵横向每隔3m应设伸缩缝，用沥青砂浆或胶泥填缝。（采用两布一膜后，直接在复合土工膜上铺设15~20cm砂砾石或碎石反滤过渡层，再护砌一层30cm干砌块石护坡）。

施工工艺：坝坡调节→基本开挖→铺膜基面开挖清理并夯实→防滑齿槽开挖→周边固埋沟开挖→砌重力墩→铺下垫层→铺设土工膜

料、薄膜连接→铺上垫层→回填夯实齿槽及保护层→周边固埋沟回填→铺反滤过渡层→砌护坡→验收。a. 铺膜基层清理。规定做到基面平整，无尖锐物，按设计坝坡削坡翻松整修并严格整平坡面，夯实基面。同步妥善解决好坝坡塌坑、裂缝、岩及上调洞穴裂隙、地下泉涌等。开挖坝蹱截流槽、锯齿槽和坝肩固埋沟，排水清基至岩面或不透水层，设重力墩或挡土墙将膜料压入基底。b.膜料连接。现场连接防渗膜办法重要有粘结法、热焊接法。施工中应严格按照施工工艺原则等施工规范规定、施工工艺流程进行，铺贴方向、两幅卷材和卷材层与层间，其搭接宽度与长度要符合规定。卷材冷黏施工时，胶接材料材料要根据卷材性能配套选用胶粘剂调配要专人进行，及时采样化验，不得错用、混用，在这方面要严加控制。塑膜与复合柔毡普通用粘接法。薄膜接头粘接宽度要保证10cm。施工时土工膜下面垫一块长2m，宽20-30cm刨光木板，用布把需粘接土工膜上污物、水分、尘土等擦干净后，将粘合剂均匀地涂在土工膜上，接着将此外一幅（两布一膜可直接按一定宽度进行搭接，简化施工工艺）。c.土工膜料铺设，铺设土工膜料不适当张拉太紧，要预留5%伸缩长度置成波纹状折皱，以适应基体变形。两层膜间不得夹带泥土、杂物，不得有充气现象。从土工膜铺设到上垫层及保护层回填应避免石块、重物、尖锐物体直接砸击和接触土工膜，以免薄膜刺穿破坏。d.周边接触边界解决，目是防止坝基和绕坝渗漏。两侧周边固埋沟至新鲜基岩或坚实不透水层，固埋沟底宽30cm，深50cm，边坡1:0.3，梯形断面，固埋沟中铺上厚5cm，M10水泥砂浆，将薄膜铺在上面一半位置，垫上厚