帷幕灌浆在土石坝除险加固中的应用

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1、万方数据第1期总第137期2005年1月浙江水利科技ZhejiangHydroteehnicsNo．1TotalNo．137January2005帷幕灌浆在土石坝除险加固中的应用徐庆强(浙江省水利水电勘测设计院，浙江杭≯I'I310002)摘要：随着国民经济的飞速发展，水资源越来越紧张，水库发挥着越来越重要的作用，在病险水库除险加固中，帷幕灌浆是坝基处理的重要手段之一，已得到广泛应用。根据多年来在水库除险加固中的工程实践，进行了分析，供类似工程处理借鉴。关键词：土石坝；坝基渗漏；帷幕灌浆中图分类号：TV543文献标识码：B文

2、章编号：1008-701X(2005)01．0064-031工程概况据20世纪80年代统计，我国大中型水库90％以上是土坝。由于历史原因，受当时的经济和技术条件限制，较早兴建的一些大、中、小型水库工程有些是在边勘测、边设计、边施工的工作方式下进行的，特别是一些小型水库，在来水量、流域面积、库容、坝基地质等情况均未调查清楚的情况下就动工兴建，造成工程质量差，防洪标准低，再加上管理工作跟不上，经过多年的运行，造成了大批的病险水库。浙江省近年来投入巨额资金进行“千库保安”工程，对病险水库进行维修加固，使其发挥应有的工程效益。2土石

3、坝常见的渗漏问题(1)坝身渗漏。筑坝土料选择不当，防渗性差；坝身分层、分段、分期填筑时，各结合面结合不好；土料含水量过大，碾压不实，有松土层；反滤层施工质量差，造成坝后排水不畅或土颗粒流失，以及白蚁危害等，造成坝体渗漏。(2)接触渗漏。由于坝基清理不彻底、未浇注混凝土进行基础固结灌浆、接触部位回填质量差等原因，造成接触面渗漏。坝内涵管若处置不当，也极易造成接触渗漏。(3)坝基渗漏。由于坝址的地质勘探工作做得不够、对地层结构了解不清等造成。由于坝前水平铺盖长度不够或厚度不足，垂直防渗深度未达到相对不透水层或防渗帷幕质量差，而起

4、不到应有的防渗效果。收稿日期：2004-09-01作者简介：徐庆强(1969一)，男，工程师，大学本科，主要从事工程地质勘探工作。·64·(4)绕坝渗漏。坝的两端山体较单薄，或存在残、坡积层透水及岩石破碎节理发育时易发生绕坝渗漏。土石坝渗漏一般可分为正常渗漏和异常渗漏。正常渗漏一般渗流量较小，不含土壤颗粒，对坝体或坝基不致造成渗透破坏；异常渗漏则往往渗流量大，比较集中，水质混浊，使坝体或坝基发生管涌、流土和接触冲刷等渗透破坏。3坝基帷幕灌浆的设计与施工土坝坝基渗漏处理目前一般采用的方法有：混凝土防渗墙、帷幕灌浆、高喷、深层搅

5、拌桩等方法。由于水资源比较宝贵，加上大多数水库分担着供水的任务，故在施工时，水库不能放空，而灌浆可在一定的水头下施工，且具有操作简便、投资相对较省、效果好等特点，是目前浙江处理水库坝基渗漏常采用的方法之一。3．1防渗标准目前浙江设计的防渗标准一般为：砂砾(卵)石q<10Lu，基岩q<3。5Lu。有些根据工程地质条件的特殊性，将防渗标准提高，有的则将上述标准降低了。3．2灌浆帷幕的深度与范围设计一般采用帷幕深入相对不透水层(与帷幕防渗标准相等)以下5llq，此种帷幕防渗效果最好。当相对不透水层埋藏较深、透水层很厚、水头作用小、

6、渗径长、水力坡度和渗流量很小不至于造成渗漏破坏时，帷幕可以采用悬挂式。3．3灌浆孔的排数根据作用水头的大小及工程地质条件决定灌浆孔的排数，一般基岩采用1排，当作用水头较大、或砂砾(卵)石坝基及地质条件较差时，需增加排数。排与排之间的距离，一般为孔距的0．7—0．8倍。万方数据总第137期·浙江水利科技·2005年第1期3．4灌浆孔的距离灌浆孔距设计是否合理，将影响帷幕的造价。如孔距设计太大，帷幕难以形成；如孔距设计太小，会使后序孔在已被充填的有效范围内重复灌浆。根据坝基的地质条件及类似工程的经验，先定出接近合理的孔距，然后在

7、施工中予以验证。在现场灌浆试验的基础上，通过资料分析，找出合理的灌浆孔距。3．5造孔心墙造孔一般采用干打、干钻取土法，或先打人外套，再用钻具加小水量在套管内清扫，一般扫至离套管下档以上O．5m。当遇到较大的碎块石套管元法打迸时，用合金钻头进行低速、小水量钻进，钻穿碎块石后，提干孔内积水，套管及时跟进，避免水大量进入坝体。心墙与坝基接触部分土质由于受地下水影响，一般较软，而设计要求套管离心墙底部O．3—0。5nl，进行接触段灌浆，因此，在接触段造孔时，往往受钻进时水压力影响，使心墙受到破坏，从而影响灌浆效果。当套管下至离接触丽

8、一定距离后，用小一档口径的套管下至接触面，然后进行接触段造孔，灌浆段长达到后，把外套管硬打至离心墙底部0．3～O．5m，拔掉内套管，下灌浆管路进行灌浆。上述方法，既保护心墙免受冲刷破坏，又避免套管在钻进时受钻杆敲打而松动，影响止浆效果。砂砾(卵)石层造孔采用合金钻头、金刚石钻头钻进，如沉砂