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有关水利除险加固解析 - 水利施工

来源:http://www.smlvn.com 作者:夺金60秒计划 时间:2019-12-03 08:24

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[摘要]结合工作经验,对常用的各种防渗处理方式、方法进行总结整理,并结合小型水利水电枢纽工程的现状提出当前适用性较高的防渗方法。

土石坝坝坡滑动破坏加固技术

☀☀☀关于水库除险加固的那些知识☀☀☀

[关键词]水利工程水利除险加固灌浆处理

一 土石坝坝坡在重力和其他作用力作用下都有向下和向外移动的走势。如果坝坡内岩土的抗剪强度能够抵抗住这种走势,则此坝坡是稳定的,否则就会失稳而发生滑坡。土石坝滑坡是多种因素共同作用的结果,是一种复杂的失稳破坏现象。产生土石坝滑坡的基本因素,实质上是滑动力的增加与抗滑力的不足。滑动力与抗滑力取决于库水和雨水入渗、施工方法、施工速度、地震等外部条件所引起的坝体或坝基内孔隙水压力及筑坝土料的性质,包括与孔隙水压力有关的抗剪强度。为此,首先必须进行滑坡勘探、土工试验及观测工作,从而确定滑坡的性质及其主要原因,并定出滑坡加固设计,以便进行滑坡加固的施工与质量检查。土坝坝体是由人工填筑坝料而成,而坝基与岸坡是隐蔽工程。根据滑坡加固的设计标准,应按SDJZ13-83《碾压式土坝施工技术规范》做好滑坡加固的施工。滑坡加固的施工方法主要有:清理坝基及岸坡,清除和处理好对大坝安全会造成隐患的树根、泉眼、洞穴、风化岩石、滑坡体等;抛石固脚阻滑,稳住滑坡体;在稳住滑坡体的基础上及时处理滑坡裂缝;全面培厚,放缓坝坡;下游坝坡堆石压载,做贴坡式反滤层等等。二 土石坝坝体灌注粘土浆加固技术目前,坝体灌浆的方法可分为充填式和劈裂式两种,前者是指自重灌浆,后者是指利用灌浆压力劈开坝体,形成一道近于垂直并连续的浆体帷幕。其实,两种灌浆方法都是压力灌浆,只是所用的压力大小不同而已。这两种灌浆加固技术,在我国水利工作者的努力下都取得了富有成效的成果,为我国的病险土石坝加固处理作出了贡献。坝体和坝基的密实加固技术三 土石坝的最大隐患是坝体填筑质量达不到设计要求,以及对软弱坝基处理不当,因此提高坝体和坝基密度是消除病险库的首要课题。提高坝体和坝基密度更是兴建土石坝的关键技术之一。对于新建坝,坝体与坝基的密度一定要进行严格的论证,精心设计,选择最优施工加固方案,精心施工。对于坝体密度主要控制填筑质量,包括坝料的选择,碾压试验,碾压方法及碾压施工各项参数等,均应严格按有关规范进行,以确保坝体填筑质量。新建坝坝体密度除用碾压法进行填筑施工外,也不排除采用振冲压密法进行填筑施工。新建坝的软弱坝基的加固有很多方法可以选择,如振冲压密法,排水砂井分期填筑法,深层搅拌法,强夯法,换填法以及化学灌浆法等等。已建坝,坝体与坝基已形成一个整体,假如坝体和坝基密实度都有问题,那么选用加固方法时尽量选用同一种方法处理。在上面提到的诸多加固方法中,振冲法具有较好的适用性。对于筑坝的砂石、土料以及坝基的软弱土质都能进行加固处理。因此,振冲法不失为一个较优的加固方案。坝基为粘性土地基时,深层搅拌法也是可选择的加固方案之一。四 土工合成材料加固技术随着高分子化学工业的迅速发展,自20世纪以来,相继出现了各种不同的合成纤维,诸如:聚抓乙烯纤维、聚乙烯醉、聚酞胺纤维等等。由于合成纤维比人造纤维具有优越的性能,逐渐被人们所接受,实践也表明土工合成材料是一种理想的新颖工程材料。作为崭新的土工建筑材料,土工合成材料历时甚短,但发展颇快。目前,已出现若干系列产品。其中主要产品及其主要应用功能为:①土工织物为应用于岩土和土木工程所有合成纤维或天然纤维制成的透水的织物,主要作用为排水、过滤、隔离、加筋、侵蚀控制和防护等;②土工格栅为受张力元件连接成规则网状结构,其开孔面积远大于张力元件,应用于加筋;③土工网为重叠肋所连结成规则致密的网状结构,应用于液体和气体的输送;④土工膜为相对不透水的聚合物薄片,在岩土和土木工程中作隔截液体和气体的输送;⑤土工席垫为单纤维粘合成三维透水的聚合物垫,用于侵蚀控制中保护土粒、底脚和微小织物;⑥土工格室为用织物、格栅或薄膜条交叉连结成蜂窝或蜘蛛网状的三维结构,应用于侵蚀控制和保土;⑦土工复合材料为用两种以上土工合成材料经人工组合的复合体,用于排水、截水及加筋等。总之,土工膜具有十分突出的防渗性能,其在水利防渗工程中可应用于以下几个方面:①堤坝的防渗斜墙或垂直防渗心墙;②透水地基上堤坝的水平防渗铺盖和垂直防渗墙;③混凝土坝、污工坝及碾压混凝土坝的防渗体;④渠道的衬砌防渗;⑤涵闸水平铺盖防渗;⑥隧道和堤坝内埋管的防渗;⑦施工围堰的防渗;许多工程实录都表明它的防渗效果良好、经济、施工方便,有推广使用价值。目前SL/T225一98和GB50290一98《土工合成材料应用技术规范》中所列入的土工膜在堤坝中的防渗使用规定,都表明土工膜防渗技术在我国堤坝中的应用已经日臻成熟,这将为这项新技术和新材料在堤坝中的推广应用提供良好的范例。近年来,土工膜在应用于防渗方面最广泛的是垂直铺塑防渗。该技术已日趋成熟并广泛应用于水库大坝和江河、湖泊大堤的防渗加固工程。其基本原理是:首先用水冲、链斗或往复式锯槽机在需要防渗的土体中垂直开出槽孔,并以泥浆护壁,然后将与槽深相当的整卷土工膜下入槽内,倒转轴卷,使土工膜展开,相邻两幅之间用搭接的方式连接,最后进行膜两侧的填土,即形成防渗帷幕。回填时,在槽底回填粘土,厚度不小于1m,目的是密封,以防止水从下部绕渗,接着回填与原筑坝材料相同的土料,待其下沉稳定后,往槽内继续填土压实;待土工膜出槽后,将其与建筑物防渗体系连接,不得外露。在与建筑物连接处,土工膜应留有足够的富裕,以防建筑物变形时拉断土工膜。垂直铺塑防渗技术现已广泛应用于各种砂性土工建筑物和地基的防渗。从其应用形式上可以分为两种:一是平原水库、江河、湖泊的堤坝前防渗;二是坝体和地基的联体防渗

小型水库除险加固的4种常用技术

一、防渗墙类型及其特点

水库地质勘察四要点

防渗墙一般要求墙体厚度小、渗透系数低、柔性强、耐久性好及单位面积造价低。防渗墙施工有多头深层搅拌水泥土、锯槽法、链斗法、薄型抓斗、射水法和倒挂井法等成墙工艺。 多头深层搅拌水泥土成墙工艺 多头深层搅拌桩机一次多头钻进,把水泥浆喷入土体并搅拌,使土体与水泥浆液混合固结成一组水泥土桩,桩与桩搭接形成水泥土防渗墙,目前最大成墙深度为22m,水泥土渗透系数<10cm>0.3MPa。其优点是施工简便、无泥浆污染、造价较低,适用于粘土、砂土、淤泥和砂砾层(砂砾直径小于5cm)。实践证明,多头深层搅拌水泥土防渗墙防渗效果明显,在地下防渗工程中质量可靠,投资最经济、最有效,具有一定发展前景。 锯槽法成墙工艺 在先导孔中,锯槽机的刀杆以一定的倾角一边作上下往复切割运动,一边以0.8-1.5m/h的速度向前移动开槽;被锯切割下来的土体可由反循环或正循环方式的排渣系统排出槽外,并采用泥浆护壁。浇筑塑性混凝土,形成宽度为0.2-0.3m的防渗墙体。锯槽机由行走底盘、动力及传动系统、刀杆及支架加压系统、排渣系统、起重设施及电气控制系统组成;传动方式有机械式与液压式2种。以不同规格的刀杆进行组合,开槽宽度可达0.2-0.5m、深度达到40m。锯槽法的优点是连续成槽、工效高、墙体连续、质量好,并且成墙深,适应于粘土、砂土和卵石粒径小于100mm的砂砾石地层;还可以采用自凝灰浆、固化灰浆形成不同强度和抗渗指标的防渗墙。 链斗法成墙工艺 由链斗式开槽机排桩上的旋转链斗取土,同时将斜放的排桩下放到成墙深度,开槽机前进开挖沟槽,并采用泥浆护壁,其浇筑混凝土方法类似锯槽法。链斗式开槽机的开槽宽度为16-50cm,深度可达10-15m。适应于粘土、砂土和粒径小于槽厚的、含量小于30%的砂砾石地层。 薄型抓斗成墙工艺 采用斗宽为0.3m的薄型抓斗挖土开槽,泥浆护壁,浇筑塑性混凝土或用自凝灰浆形成薄壁防渗墙,最大成墙深度可达40m。适用于粘土、砂土及卵石和砂砾的含量与粒径在一定范围内的土层。 射水法成墙工艺 射水法成墙设备主要由造孔机、混凝土搅拌机和浇筑机组成。利用造孔机成型器内的喷嘴,射出高速水流来切割土层,成型器上下运动切割修整孔壁,采用泥浆护壁,正循环或反循环出渣。槽孔形成后,浇筑水下混凝土或塑性混凝土,形成薄壁防渗墙。成墙厚度为0.22-0.45m,深度可达30m.成墙垂直精度可达1/300,适应于粘土、砂土和粒径小于100mm的砂砾石地层。在1998年历史罕见的特大洪水过后,在长江、赣江、鄱阳湖等国内重要堤防加固工程中,射水法得到广泛采用,取得了较好的社会经济效益。

水库工程,这些知识应该知道!

二、灌浆类型及其特点

水库基本知识,入门必看!

土石坝坝体、坝基防渗处理中灌浆方法主要有均质土坝及宽心墙坝的坝体劈裂灌浆、高压喷射灌浆、坝基卵砾石层防渗帷幕灌浆等。 土坝坝体劈裂灌浆 土坝坝体劈裂式灌浆是运用坝体应力分布规律,用一定的灌浆压力,将坝体沿坝轴线方向劈裂,同时灌注合适的泥浆,形成铅直连续的防渗泥墙,从而堵塞漏洞、裂缝或切断软弱层,提高坝体的防渗能力,并通过浆、坝互压和湿陷,使坝体内部应力重分布,提高坝体变形稳定性。针对裂缝的局部灌浆,在可能有裂缝的区域,均匀布置类似固结灌浆的灌浆孔群;对坝体施工质量差,甚至出现上下游贯通的横缝,一般应做全线的劈裂灌浆。我国广东省宝树水库用土坝坝体劈裂灌浆技术来解决土坝坝体的渗漏问题,结果表明灌浆后坝体密实度得到提高,渗透系数降低,背水坡湿润渗水现象消失,坝体渗流量减少70%以上。 高压喷射灌浆 高压喷射灌浆防渗是借助于高压水泥浆液射流冲击破坏被灌地层结构,使水泥浆液与被灌地层土颗粒掺混,形成壁状固结体而起防渗作用。根据被灌地层结构和防渗要求不同,又分为定喷、摆喷和旋喷。高压喷射灌浆防渗处理的优点是:设备简单、工效高、料源广、造价低,搭接防渗的效果好。缺点是:机具较多、对地质条件的要求较高,控制不好易在较大(>200mm)颗粒背后形成漏喷现象。 卵砾石层防渗帷幕灌浆 卵砾石层的防渗帷幕灌浆大都采用粘土为主加少量水泥的混合浆液进行灌注,不同于在岩石中灌浆。卵砾石层灌浆难以形成自立的钻孔,故常采用套阀式灌浆、循环钻灌阀跟管灌浆、打管灌浆的方法。因受地质条件的限制,不能有效控制浆液的填充范围,为达到相对较高的防渗标准,常需采用3排以上的灌浆孔。随着防渗墙技术的日益成熟,目前较少采用该方法,仅用于当灌浆作为补充勘探的手段,同时兼顾防渗处理,可以更加准确地针对发生集中渗漏的地点,通过少量的灌浆使问题得到解决的情况下。 控制性灌浆 控制性灌浆是近年来提出的一种改进型灌浆工艺,是对传统灌浆工艺的一种调整,通过控制浆液压力和流量,在保证质量和效果的前提下,有效控制灌浆范围,节约时间和投资。

5个防渗漏技术做好水库除险加固

三、结论 综上所述,小型水利水电枢纽工程除险加固,多可以采用防渗、灌浆的方法得到有效处理。针对小型水利水电枢纽工程的不同特点,采取不同的方法。高压喷射灌浆技术具有开挖量小、占地少、设备简单、灌浆工效高、造价低、对临近建筑物影响小的特点,应用较广。

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☀☀☀水库除险加固初步设计☀☀☀

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小型水库除险加固初步设计报告

某小二型水库除险加固工程初步设计

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