小型水库土石坝除险加固技术的应用分析.docVIP

浅议小型水库土石坝除险加固技术的应用分析 摘要：水库是我国防御江河洪水、发展农业灌溉和为城乡经济生活提供用水等方面的重要基础设施之一,在水利建设中占有重要的地位。病险水库除险中土石坝防渗技术往往是决定大坝除险方案的决定措施，常用在土石坝除险加固防渗技术有高压旋喷灌浆、劈裂灌浆、混凝土防渗墙、冲抓套井回填、土工膜、黏土斜墙防渗等。技术都比较成熟可靠，在选择时要考虑各技术方案的可行性、优缺点，地质施工条件，进行经济技术对比选取可靠经济的技术方案。 关键词：小型水库；土石坝；除险加固；防渗技术；应用分析 中图分类号：u457文献标识码： a 文章编号： 1 梁平县，位于重庆市境北部，东邻万州区，南接忠县、垫江县，西、北与四川省达州市的大竹县、达县、开江县接界。总面积1890平方公里。已建成水利工程处数4295处，其中水库75座(中型水库3座，小（一）型水库22座，小（二）型水库50座)，山平塘4053口，引水堰72条，取水泵站80处，石河堰15处，蓄引提水总量13030万msup3;，设计灌溉面积38.17万亩，有效灌溉面积达31.98万亩，保证灌溉面积19.24万亩，旱涝保收灌溉面积18.11万亩，为全县100%的城镇、80%的工业和75%以上的农业提供了用水保障，为全县经济社会又好又快发展提供了强有力的水利支撑。 2 土石坝防渗 坝基防渗结构形式采用帷幕和排水结合或截水墙防渗； 坝体防渗结构形式在于选择好筑坝土料以及坝的防渗体结构形成，过渡区和排水反滤等，以防止渗流变形对坝的危害。病险水库渗流问题主要表现在土石坝坝体与坝基渗漏，针对该类问题，通常采取“上堵下排”加固措施，上堵就是沿坝轴线上游侧采取防渗措施，以增强坝体抗渗性能；下排就是做好下游坝脚的排水设施，防止土体颗粒被渗水带走。病险土石坝防渗处理分坝体防渗处理和坝基防渗处理，根据处理对象的具体情况，可选用高压喷射灌浆、劈裂灌浆、混凝土防渗墙、冲抓套井黏土回填防渗墙、土工膜、黏土斜墙防渗等措施。 （1） 高压喷射灌浆防渗。 利用钻机钻孔，将喷射管置于孔内（内含水管、水泥管和风管）， 由喷射出的高压射流冲切破坏土体，同时随喷射流导入水泥浆液与被冲切土体掺搅，喷嘴上提，浆液凝固，在地基中按设计的方向、深度、厚度及结构形式与地基结合成紧密的凝结体， 起到防渗作用。其主要优点是施工速度快，比混凝土防渗墙快10～30 倍。如三峡三期围堰防渗面积达2 万msup2;，仅用45 天就完成施工。20 世纪70 年代，由日本引进高压旋喷灌浆法，80 年代初国内将旋喷改为定向喷射灌浆，用于病险水库坝基防渗，取得了较好的效果，迅速得到了推广。进入80 年代后，在已有经验的基础上，继续深入地结合实际工程研究施工工艺、专用设备、喷射形式、设计计算及相应的技术参数。高喷灌浆最初主要用于黏土层和砂土层的防渗， 近年来在砂砾层中也有许多成功应用。目前分为旋喷、摆喷、定喷三种。采用高压喷射灌浆进行大坝防渗处理，成功例子很多，效果明显。但失败例子也不少，其原因是，不同地层条件，高喷技术参数选用具有较强的经验性，有时还需要通过灌浆试验确定。如在二长花岗岩砂性地区，若带水钻孔常有塌孔，往往高压灌浆不能完成设计长度，需要采用干钻钻孔，成孔效果好些。 高喷灌浆适应性较广，优点突出，对细颗粒地层是比较适宜的， 对掺有大颗粒地层或是致密的黏性土层中，要求工艺就高，选取参数要试验，在砂卵石、块石地层中造孔难度也大， 需要采用冲击进钻及化学固壁材料。近年来在重庆水利工程土石坝除险加中，该项防渗技术得到广泛应用。 （2） 劈裂灌浆防渗。 20 世纪70 年代末，国内研究人员通过试验，在过去重力坝灌浆的基础上， 利用土石坝中最小主应力面和坝轴线方向一至的规律， 在土坝中采取劈裂灌浆，沿坝轴线布孔，使用一定压力，将坝体沿坝轴线小主应力面劈开，灌注泥浆，并使浆坝互压，最后形成（10～50）cm 厚的密实、竖直、连续泥墙，以达到防渗目的。同时，泥浆使坝体湿化，与浆脉连通的所有裂缝、洞穴等隐患均可被浆液充填密实，增加坝体的密实度。这项技术不仅起到防渗作用，也加固了坝体。其优点在于可以就地取材，施工简便，投资省、工效高、较快地得到推广。劈裂灌浆应用范围越来越广，过去规范规定坝高50 m 以下的均质坝和宽心墙坝，并要求在低水位进行；近年来，逐渐发展到超过50m 坝高，且高水位也可进行，还可以作劈裂堤坝基础灌浆，在窄心墙坝也可以进行。适用于坝身浸润线出溢点过高，有散浸现象，裂缝（不包括滑坡裂缝）及各种洞穴的坝体。灌浆材料主要有：水泥浆、黏土浆、水泥黏土浆、水泥水玻璃浆液、水泥砂浆、水玻璃类浆液等。一般多采用土料浆， 根据不同需要可掺入水泥、各种外加剂。 对于粗砂及卵砾石坝基，因其土层结构性差，形不成连续劈裂，坝基不适合用劈裂灌浆技术处理。劈裂灌浆