土石坝加固防渗处理技术探究

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1、土石坝加固防渗处理技术探究摘要：本文就土石坝病害概述、防渗处理技术两个方面进行了简要分析。关键词：土石坝加固；防渗处理技术中图分类号：TV641文献标识码：A文章编号：一、土石坝病害概述1、土石坝病害所谓土石坝病害，是指土石坝体及相关建筑物发生质量缺陷从而给大坝造成潜在的危险。其主要原因是在土石坝水库在建造时，由于地质水文资料的不齐从而造成设计的不周全、施工质量没有控制到位和运行管理不当以及水压力和地震等外在因素造成的。根据土石坝病害的特点可归纳为两类：一类为渗漏性病害，病害机理主要是坝体及其接合部分抗渗性能不足，造成渗漏；二类为结构及构造性病害，其发病机理主要是设

2、计结构强度、刚度和稳定不足，以及构造措施不合理。前者主要包括坝体渗漏、坝基渗漏、绕坝渗漏、涵洞周围渗漏等；后者主要包括沉陷、裂缝、滑坡、护坡排水设备和溢洪道问题等。在土石坝病害中，坝体裂缝、坝体坝基漏水、上游护坡冲刷等造成的破坏占的比重较大。2、渗漏部位和危害土石坝渗漏部位为坝体、坝体与坝基接触带、坝基位置,渗漏原因各异。大坝异常渗漏则水库不能正常蓄水，否则将产生渗透变形，大坝失稳。2.1坝体渗漏2.1.1坝体碾压质量差坝体填筑时未做碾压实验，以确定碾压遍数、铺土厚度、含水率和碾压机具。分层之间未洒水、抛毛、设置结合槽，填筑料混用，导致下游坝坡出现大面积湿润区，层间

3、渗漏，集中渗流。2.1.2防渗体存在缺陷防渗体遵行“上堵下排”和经济合理原则，防渗体厚度应适中，反滤层和过渡层不被堵塞或失效，否则渗透坡降增大、浸润线出逸点抬高，造成下游坝坡大面积湿润。2.1.3坝下涵（管）破坏埋于坝身的有压（涵）管，在压力水作用下将沿涵（管）外壁渗漏，或经坝体渗径短处渗漏，最终形成集中漏水通道。2.1.4外界环境破坏穴居动物在坝体打洞、营巢，乔木植物根系坏死，造成坝体集中渗漏。2.2坝基、坝基与坝体接触带渗漏2.2.1客观原因坝基、接触带渗漏客观原因是工程地质条件，不良地质条件有：基础为渗透性大致相同粘土或砂砾石层所构成；基础上层为不透水层或弱透

4、水层，下层为强透水层或透水性递增的透水层；基础透水层中，有连续的或不连续的粘性土夹层。2.2.2主观原因清基不彻底，防渗截水槽（齿墙）深（高）度不到位，存在冲洪积层或残坡积层；铺盖长度（厚度）不满足渗径要求；碾压质量差，存在渗透通道或被渗流击穿。运用管理不当：库水位降低,阳光暴晒,坝土失水收缩，出现裂缝；在大坝前后挖坑取土，缩短渗径和减小土体覆盖厚度。二、防渗处理技术1、深层搅拌桩防渗墙技术是近年来发展起来的防渗加固技术，运用特制的深层搅拌桩机把水泥浆喷入土体，同时钻头旋转搅拌，使喷入土层的水泥浆液与原土充分拌和在一起，形成抗压强度比天然土强度高得多，渗透系数较小，

5、并具有整体性、水稳定性的桩柱体，将桩柱体互相搭接成一列，形成连续墙体起到防渗作用。该技术以其成墙防渗效果好、成本低、适用范围广、工效高等优点，在国内江河堤坝等截渗工程中得到广泛应用，具有较成熟的施工经验。适用范围为黏土、砂土、粉质黏土和含砾粒径小于5cm的砂砾石层。最大成墙深不宜超过18m,渗透系数K<1X10-6cm/so2、帷幕灌浆帷幕灌浆就是在一定的压力作用下，将浆液（水泥浆、泥浆或水泥粘土混合浆等）压入坝身或坝基土体，使浆液充填土体中的孔隙，并胶结而成的防渗帷幕，以拦截坝身和坝基的渗漏。进行帷幕灌浆应注意以下几方面的问题：应通过灌浆试验来确定透水层的可灌性、

6、灌浆材料、灌浆压力和排、孔距；帷幕孔距及排距应根据地基颗粒级配情况和可灌性指标的大小来确定；灌浆压力的大小一般遵循从小到大，浆液浓度一般为从稀到浓的原则；采用自上而下分段间歇灌注，以克服沙、卵、砾石塌孔。同时应强调以下问题：2.1钻孔偏差控制和封孔垂直或顶角小于5°的帷幕灌浆孔，其孔底偏差值孔深20m、30m、40m、50m、60m时不得大于0.25m、0.5m、0.5m、1.15m、1.5m。固结灌浆孔的孔底偏差应不大于1/40孔深。灌浆孔封孔应采用“分段压力灌浆封孔法”，固结灌浆孔封孔应采用“机械压浆封孔法”或“压力灌浆封孔法”。2.2灌浆结束标准帷幕灌浆采用自

7、上而下分段灌浆，在规定压力下（1.5倍水头，下同），当注入率不大于0.4L/min时，继续灌注60min,或不大于lL/min时，继续灌注90min,灌浆即可结束。固结灌浆在规定压力下，当注入率不大于0.4L/min,群孔灌浆不大于0.8L/min时，继续灌注30min,灌浆即可结束。2.3特殊情况处理：2.3.1邻孔串浆灌浆过程中出现相邻孔串浆，采用灌浆孔和串浆孔同时施灌，或用胶塞将串浆孔封堵，待灌浆孔结束灌浆后再对串浆孔进行扫孔施灌。采用后一种方式时，为防止浆材在串浆孔非灌段中漏失，胶塞应隔离串浆孔非灌段。2.3.2大量耗浆在灌浆施工过程中，随时可能遇到大的