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大坝防渗帷幕灌浆施工方法在大坝防渗中的应用
其中:T- 帷幕厚度(m); Ia- 帷幕体内的允许水力坡降; - 通过帷幕的水头衰减系数; H- 水头(m)。
帷幕的长度一般根据以下原则考虑:一是帷幕 延伸至水库正常高水位与相对不透水层标准范围 线在两岸的相交处;二是延伸至水库正常高水位与 水库蓄水前两岸的地下水位线相交处。如果缺少资 料,则可根据当地的地质条件和设计的实际情况, 暂定向两岸延伸 30~50m,待大坝蓄水后,根据观 测渗漏情况,再决定是否延伸帷幕。
3.2.1 自上而下分段法。该方法具体的做法是
先做上部第一段的钻孔和灌浆,然后做下一段钻孔
和灌浆,逐段进行,直到灌浆完毕。该方法的优点
是:一是不会产生绕灌浆塞的反浆现象,由于灌浆
是从上到下,堵塞了上串裂隙,增大了强度,加之灌
浆塞安装在灌段的底部,比较容易将孔隙堵塞严
密;二是随着灌浆施工的的深入,各段的灌浆压力
3 帷幕灌浆施工 灌浆施工的次序的原则是逐序缩小孔距,即 先疏后密、中间插补的方法逐序施工。其优点是:浆 液逐渐加密,可以促进灌浆帷幕的连续性和完整 性;能够逐序升高灌浆压力,有利于浆液的扩散和 提高浆液结石的密实性;可以逐步地、更加准确地 探明地质情况,有利于设计和施工的及时调整;可 以减少邻孔的窜灌现象,便于施工。 3.1 帷幕灌浆施工次序 大坝基岩防渗帷幕通常是由一排孔、两排孔 或三排孔构成,三排孔以上的较少。在基岩内有地 下水活动或在有水头压力的情况下,排序施工可按 下面原则进行。 3.1.1 有两排孔组成的帷幕,先灌下游排,再灌 上游排; 3.1.2 由三排孔或多排孔组成的帷幕,先灌下 游排,再灌上游排,最后中间排。在基岩内无地下水 活动,对于两排孔组成的帷幕没有排序的要求,对 于三排孔或多排孔组成的帷幕,先灌两边排,最后 灌中间排。 3.2 帷幕灌浆施工方法 灌浆方法的选用卞要是根据工程的地质条 件,工程的设计要求及钻孔的情况定的。对于灌浆 孔木身来说,灌浆方法可以分为两类,一是全孔一 次灌浆,二是全孔分段灌浆。灌浆孔或灌浆段的施 工工序一般是:钻孔 - 冲洗 - 压水试验 - 灌浆 - 封 孔。全孔一次灌浆,就是一次成孔,一次灌浆。这种 灌浆方法比较适合与地质条件良好、岩石较完整、 漏水较小的情况。全孔分段法又可分为自上而下分 段法、自下而上分段法、综合分段法、孔口封闭自上 而下灌浆法。
帷幕允许的水力坡降,大坝基岩的防渗标准和幕体 本身的密实性、稳定性来决定的。帷幕深入岸坡内 的长度,同样要根据工程地质条件、水文条件确定, 宜延伸到相对隔水层处或正常蓄水位与地下水位 相交处,与河床部位的帷幕连成整体。根据岩石地 基工程灌浆帷幕施工经验,在一般的裂隙中,浆液 容易灌入,灌浆厚度可能一排孔就能达到。帷幕厚 度可由以下公式进行计算:
水利工程
大坝防渗帷幕灌浆施工方法在大坝防渗中的应用
李 振 1 付爱平 2 王新峰 3
(1、辽宁江河水利水电工程建设监理有限公司,辽宁 沈阳 110000 2、辽宁省沈阳市沈北新区河道堤防管理所尹家分所,辽宁 沈阳 110000 3、辽宁省海城市水利技术推广中心,辽宁 海城 114200)
摘 要:当前我国水利建设得到高速发展,其工程项目的规模不断扩大,对大坝防渗处理提出更高要求。笔者对帷幕灌浆的施工方法进行了分 析和研究。
关键词:帷幕灌浆;大坝;防渗
1 帷幕灌浆钻孔、冲洗 1.1 帷幕灌浆钻孔方法 基岩中的帷幕灌浆钻孔采用回转式钻机的钻 孔方法。一般有硬质合金钻进、钻粒钻进和金刚石 钻进 = 种方式。根据岩石的硬度、完整性和可钻性 的情况采用不同的钻进方式。通常,在较软的、可钻 性在 6- 7 级以下的岩石中采用硬质合金钻进;在 7 级以上坚硬岩石中,采用钻粒钻进;在石质坚硬且 较完整的岩石中,多采用金刚石钻进。金刚石钻进 不仅施下过程中产生的岩粉少,而且钻进效率和岩 心采取率都比较高,钻孔方向比较容易得到保障。 帷幕灌浆钻孔的方向主要由施工条件,裂隙 角度和岩层构造来决定。即要便于施工、尽量多的 穿过裂隙和有利于帷幕基岩的稳定。最有利的钻孔 方向是与裂隙面或岩层面垂直,这样钻孔才能穿过 较多的裂隙或层面,能节省钻孔数量,达到好的灌 浆效果。随着施工机械和施工技术的快速发展,钻 孔的方向已从原来的乖直孔和斜度不大的孔发展 成大斜度钻孔。 1.2 帷幕灌浆冲洗 帷幕灌浆冲洗目的是为了清除裂缝或空洞中 所填充的豁土杂质等物。工程中常用的方法为钻孔 冲洗和裂隙冲洗。钻孔冲洗:该冲洗是为了将残存 在孔底和粘附在孔壁处的岩粉、碎屑等杂质冲出孔 外,以便灌浆液的流入。钻孔冲洗一般分两步进行。 首先是在钻孔结束后,用大量的水或风将孔内的残 渣冲洗出来,残渣以不多于 20cm 厚为结束标准。 然后再对岩石裂缝进行冲洗。裂隙冲洗:裂隙冲洗 的目的是用压力水将填充在岩石裂隙或空洞中的 松软的、风化的泥质填充物冲出孔外。根据规范要 求,对溶岩、断层、大型破碎带、软弱夹层等地质条 件复杂的地段,以及设计有专门要求的地段,裂隙 冲洗应通过现场试验或己建类似工程经验确定。 2 帷幕灌桨形式、深度、厚度和长度 2.1 帷幕灌桨形式 对工程来说,帷幕的形式和深度都是直接影 响着工程的防渗效果和工程投资。就一般的岩层而 言,越向深部和两岸山体延伸,岩石的渗透性就越 小,不需要花大的工程量就能达到防渗效果。通常, 帷幕灌浆的形式可以分为封闭式帷幕和悬挂式帷 幕。当相对不透水岩层不太远时,灌浆帷幕便深入 该层,将渗流基本截断,该形式称为封闭式帷幕。这 种形式的帷幕防渗效果好,如果在条件允许的情况 下,工程一般采取这种形式。在相对不透水层埋藏 较深的或分布无规律的坝址区,帷幕深度没有达到 相对不透水岩层的,称为悬挂式帷幕。该形式通常 应用于深厚覆盖层大坝基础处理。当采用这种形式 时,通常要结合其他的防渗措施来处理工程的渗漏 问题。 2.2 帷幕厚度和长度 防渗帷幕的厚度主要是由工程的地质条件,
能够逐渐加大;三是计算的干料量准确、压水试验
成果准确;四是灌浆的质量比较好。
由于以上优点,该法适用于岩石破碎、节理、裂