第6章帷幕设计(大坝基岩灌浆)

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1、第六章大坝基岩防渗帷幕设计防渗帷幕简单的定义为：在大坝基岩中建造的一道连续的、完整的、较大坝基岩渗透性低的、平面上呈条带状、立面上形似舞台上的帷幕的防渗结构。根据工程具体情况还要求幕体的渗透性达到一定低的标准。在岩石地基上筑坝，为了防止坝基渗漏，多采用灌浆方法建造防渗帷幕，简称“灌浆帷幕”，利用这种防渗措施并结合排水是减少大坝基岩渗漏、降低扬压力的主要的和有效的方法。灌浆帷幕和排水设计的基本原则是先灌浆以防渗，后排水以降压。也就是说，先通过灌浆帷幕将基础岩石渗漏减少到一定程度后，再做排水，这样对基岩的防渗和稳定最为有效。这种措施一般可分为三种情况：(1)透水性强的地区，灌

2、浆帷幕防渗效果一般均较显著，宜采用以“阻”为主，结合排水的措施。(2)透水性弱的地区，灌浆帷幕防渗效果一般不会很显著，因渗漏量不大，故宜采用以“排”为主，结合少数量的帷幕灌浆的措施，详见本章第七节。(3)特殊地质条件地区，例如断层、挤压破碎带、泥化夹层等，有时岩石透水性虽不大，但为了防止管涌，确保基岩的渗透稳定，仍常采用“阻”、“排”并重，或以“阻”为主，结合排水的措施。同时在排水孔中，应采取专门措施，以防止细颗粒土流出。根据实践经验，在透水性比较大的地区，防渗帷幕常能使坝基幕后扬压力降低到约0．5H(H为水头)；而防渗帷幕结合排水措施，常可使坝基扬压力在帷幕后主排水孔处

3、降低到0.2H～0.3H。第一节灌浆帷幕设计应考虑的问题为了做好灌浆帐幕设计工作，一般应考虑下列一些主要的问题。一、查清地质情况为了保证帷幕设计和施工的正确性，一般要求地质工作尽量做的全面、深透，不仅应查明影响大坝渗透稳定的主要地质缺陷和水文地质条件，还应进一步阐明其特性，特别是对于溶洞、裂隙、断层、破碎带等更应详细阐述。只有将地质情况查清后，才能正确地选择地基处理方案及相应的施工工艺。实践证明，顺河断层是库水最易渗漏的通路，必须予以特别注意。遇到这种断层，除采用结构措施外，还应采取相应的防渗措施。例如有的大坝在帷幕线上断层通过的部位，采用了建造防渗井的措施；有的大坝除在

4、帷幕线上断层通过的部位采用多排孔灌浆外，在帷幕上游断层所在部位还采用深孔固结灌浆和加强防渗的措施等。既使是规模小的顺河断层，也应予以重视，同样地应采取必要的加强防渗的措施，千万不可疏忽大意。二、做好灌浆试验基岩防渗采用灌浆方法处理，应有一定的适用范围和条件，并且帷幕技术参数(如孔距、排距)及灌浆施工工艺(如灌浆压力，施工顺序等)也将因大坝基岩地质条件的不同而异。因此，在地质条件比较复杂或大坝很高的情况下，在查清地质情况后，往往还需在筑坝地区选择有代表性的地段，针对某些主要问题，进行灌浆试验工作，并以试验所得的资料，作为灌浆设计和施工的主要依据。高坝例如三门峡、乌江渡、潘家

5、口、三峡、水布堰等大坝均进了一次或多次比较全面和细致的灌浆试验工作，取得了可靠的资料和需要的技术参数，保证了设计的准确性和灌浆施工的顺利进行，达到了预期效果。4三、拟定周密的设计方案在查明地质情况，做好灌浆试验工作的基础上，结合水工建筑物整体布局，选定设置帷幕的部位和结构形式(深度、厚度和长度)，并根据水工建筑物的重要性及其计算条件，选定防渗标准与质量检查方法。当基坑开挖后，地质条件如有变化，则在任何条件下，都要按开挖后实际的地质情况调整帷幕结构，使其更符合客观情况。四、考虑备留日后帷幕补修、补强灌浆的施工条件由于大坝基岩地质条件多变和灌浆技术的局限性、复杂性，帷幕灌浆比

6、较难于做到尽善尽美。即使灌浆帷幕质量很好，经过若干年运行后，也有可能出现一些问题。为此，在进行帷幕设计时，应考虑为日后补灌工作创造有利的施工条件，如设置足够尺寸的廊道，预留补充灌浆的施工部位，以及必要时可以降低库水位的措施等，使以后工作不致被动。五、妥善安排灌浆施工工序帷幕灌浆施工设计中，应注意在大坝修建期间其它各工序的施工情况，要相互联系，密切配合，避免干扰。妥善地安排好灌浆施工工序。六、坝基帷幕后设置测压孔为计算幕后扬压力系数，应在坝基帷幕下游设置测压孔，一般情况下每个坝段或每隔16～24m范围内应设置一个。测压孔采用钻孔方法成孔，孔口装有三通，既能安装压力表测试扬压

7、水位，也可测试涌水量。测压孔不宜采用渗压计替代，主要理由为：①渗压计埋设时间在前，而帷幕灌浆施工在后，灌浆有可能将渗压计破坏或影响其测试精度；②渗压计不能测试涌水量。第二节灌浆帷幕设计的特点灌浆帷幕设计与一般的水工建筑物设计有所不同，因帷幕设计中应用的参数较多，且难于准确地计算，在很多情况下还需凭借施工实践经验和参照已有的工程实例进行设计。灌浆帷幕设计的特点是：(1)灌浆帷幕设计常常不是一成不变的，随着基坑的开挖和灌浆施工的逐步进展，常会揭露出或新发现一些以前没有预料到的情况，因而可能有些改动，甚至有较大的修改。帷幕灌浆设计最