浅谈水库病险土石坝防渗处理技术

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1、浅谈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

2、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7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

3、＝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＝0.95m，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

4、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。7二、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294~490KPa的压力下全孔灌浆，使浆液

5、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7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

6、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

7、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7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