低弹模混凝土防渗墙在土坝除险加固中的设计应用

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1、低弹模混凝土防渗墙在土坝除险加固中的设计应用唐丽汾(福建省水利规划院，福建福州350001)摘要：该文根据土坝存在的渗漏问题，选择采用新型防渗材料低弹模混凝土防渗墙技术进行坝体防渗加固。施工后坝体湿坡消失，防渗效果显著，可供类似工程推广应用。关键词：低弹模混凝土防渗墙；土坝；除险加固；渗流分析中图分类号：TV698．2文献标识码：B文章编号：1002—3011(2012)02—0058—03孔形成连续墙。本方案在土体及岩基都有一定的作1工程概况用，防渗厚度均匀连续，防渗效果和耐久性好，工三溪口水库坝址位于福建省闽侯县祥谦镇，闽期短。江支流淘江上游。坝址以上集雨面积14km，正常方案二(劈裂

2、灌浆)：利用坝体最小主应力面蓄水位48．97m，总库容1089m。大坝为均质土和坝轴线方向一致的规律，根据土体水力劈裂的原坝，最大坝高32．5m，坝顶高程54．37m，宽6．55理，顺坝轴线布孔，在灌浆压力下，以适宜的泥浆m，长200m。水库工程于1959年11月动工，1964液为能量载体，有控制地劈裂坝身，将与浆脉连通年8月建成蓄水，主要任务为灌溉供水。限于当时的所有裂缝、空洞、空隙等隐患用泥浆充填密实，的设计施工水平及资金投入，工程质量较差。经多将坝体填土压密，最终在坝内沿坝轴线形成密实、年运行，坝体渗漏问题严重。大坝背水坡桩号0+垂直、连续、有一定厚度的浆液防渗固结体，达到080～0

3、+130、高程37．5m左右存在湿坡现象，面防渗加固的目的。通过浆、坝互压和湿陷，使坝体积约200m。背水坡桩号0+037、高程42．87m的内部应力重新分布，提高坝体的稳定性。施工采用位置存在湿坡现象，长有大量杂草，面积约30m。“少灌多复”的方法。待第一序孔灌浆结束后，才虽经多次灌浆处理，但未能彻底解决大坝渗漏问题。能进行第二序孔灌浆。本方案只适用于土质及粉细2008年3月安全鉴定确认大坝为Ⅲ类坝。2009年3砂的地质，不适合岩基。施工时灌浆压力较难控制，月大坝进行除险加固处理。如原坝填土质量差，有可能造成劈裂方向错位。工2防渗加固方案选择期较长，施工质量不好控制。方案三(三管高压摆喷

4、防渗墙)：采用泥浆固根据土坝坝体存在的渗漏问题，结合类似坝高壁循环钻进法成孔后，下入喷杆的同时制备好水泥的工程经验，拟定3种防渗加固方案进行比较。浆备用，喷杆到位，调节好喷射方向和摆动角度后，方案一(低弹模混凝土防渗墙)：利用抓斗机用高压泵将预制好的水泥浆加压，经过高压软管输形成薄壁槽孔，在施工形成的槽孔内灌注塑性混凝送到喷头，从喷嘴中喷射出来，冲击和切割土体，土防渗材料，形成连续的柔性防渗墙。槽孔抓取时以水泥质浆液强制搅拌充填、参昆其中。以水、气、采用粘土泥浆护壁，以防槽孔坍塌。槽孔分成间隔浆为介质，使用一对水平喷嘴喷出35～38MPa的被的I、Ⅱ期。为保证墙体有效的搭接厚度，施工采压缩

5、空气保护的高压水柱射流切割破坏被灌地层，取“接头管”法连接槽段。I期槽孔成槽后，将接出浆口垂直于高压水嘴。在高喷管底部灌入比重头管置人槽孔两端，依据初凝时间、浇筑混凝土的1．5～1．7g／elTI的水泥浆充填被高压水劈开的空间，速度、气温等因素，确定起拔时间。全部拔出后形将地层中的小颗粒部分排出地面，剩余的在水泥浆成接头孔，等Ⅱ期槽孔浇筑时，混凝土嵌入I期槽气作用下重新分布后，与水泥浆一起形成高喷防渗收稿日期：2012—06—07板墙。本方案只能适用于土质及岩基地质，灌浆时S8采用折线连接，灌浆压力及孔斜率较难控制，工期=28．72rn，则防渗墙厚度B必须满足下式：长，施工质量不好控制。B

6、≥AH／[J]经比较，方案二造价相对较低，但施工工艺要式中：AH为上下游水头差；求较高，灌浆压力控制要求严格(否则易造成劈裂[J]为防渗材料渗透坡降。方向错位)。劈裂灌浆形成的防渗泥墙比方案一的当上游库水位为校核水位51．59m、下游水位低弹模混凝土防渗墙、方案三的水泥土防渗墙耐久为22．87m时，选定3种墙厚分别为0．6m、0．8rn、性差，且工期较长。方案三施工工艺相对较高，灌1．0m，采用理正岩土系列渗流分析软件(渗流问浆时采用折线连接时，对孔斜率控制要求严格，否题有限元分析)进行渗流分析比较。坝体分区及地则易造成防渗墙不连续。摆喷防渗板墙最薄处厚约基渗透系数见表2，不同防渗墙厚度的

7、单宽渗漏量、100mm，比低弹模混凝土防渗墙薄，相应的防渗效最大渗透坡降变化见表3。果也比它差。工期相对较长，防渗刚体与土坝坝体表2坝体分区及地基渗透系数变形不一致。方案一施工方法成熟，泥浆护壁开槽，灌注混凝土成墙，可深入基岩0．5m，彻底解决大坝坝体及坝基的渗漏问题。防渗墙墙体厚度均匀连续，整体性好。坝体防渗墙材料采用低弹模混凝土表3不同防渗墙厚度单宽渗漏量、最大渗透坡降变化材料，水泥用量小，掺加了大量膨润土，弹性模量