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2012年一级注册建造师水利水电工程:利用综合技术治理病险堤坝_第2页

  三、接触带处理技术

  坝下接触带包括河槽段、岸坡段截水槽与基岩的接触带、坝体内防渗土体和刚性建筑物的接触带等。一些挡水建筑物,因为接触带处理不好,主要是清基不彻底或基岩的裂隙、破碎带等未做封堵处理,形成集中渗流、漏水通道,容易出现管涌等险情。

  处理办法:多采用压力灌入水泥浆的办法,如河南省的鲶鱼山水库土坝,委内瑞拉的埃尔伊西罗水库土坝等。但有的情况,尤其是在小裂隙比较发育的花岗岩或一些火成岩地基时,此办法效果并不好。原因是注浆时用套管封孔,阻浆面积太小,压力水泥浆的流窜方向和数量不好控制。如上述两水库土坝接触带的防渗水泥灌浆,不仅未解决好接触带的漏水问题,反而由于压力水泥浆自基岩裂隙中窜出,沿坝轴线附近劈开了坝体,在坝体内形成刚性水泥板。

  接触带渗漏处理的最好办法之一是高压喷射灌浆技术。因为高喷灌浆所喷出的水泥浆是定向的、局部的。在某一设定的局部,用高压水破坏原地层的结构,同时掺入水泥浆,形成一定几何形状的凝结体,避免了一般压力灌浆工艺中水泥浆流向和灌浆范围不好控制的弊端。采用摆喷和旋喷工艺,在接触带上营造防渗帷幕,隔开坝体软土和基岩的接触。对一些坝内堤设的刚性建筑物,可以用高喷水泥浆等防渗材料与原刚性建筑物牢固地焊接在一起,使高喷板墙插入土体,增加渗流路径,满足渗流稳定的要求。

  坝内埋设圆形刚性建筑物接触带的处理:可根据设计要求,在圆环的外周边重造若干个防渗环。防渗环的直径、厚度、个数可根据防渗要求计算求得。

  四、堆石面板坝处理技术

  自70年代以来,我国建设了一批面板堆石坝,在迎水面的防渗体有钢筋混凝土面板和沥青混凝土面板两种。经验表明,只要在设计和施工中严格执行规范,不出现大的失误,该种坝的防渗都是成功的。但一些堆石坝体因碾压不实,蓄水以后,坝体产生大的变形,使防渗面板拉裂漏水,危及大坝安全 。总结我国较早修建的部分堆石面板坝不成功的主要原因,是堆石体变形量过大,垫层或过渡层级配料不合格。对这类病险坝的防渗加固,一是自坝顶建造混凝土防渗墙;二是进行综合技术加固。前者施工难度大,费用高,工期长;后者较优。综合技术方案包括坝前坡面防渗、部分堆石体加固和周边处理等。处理前应对坝面的应力应变进行有限元计算,以确定各部位所需防渗材料,对坝面下某些变形较大的堆石体部位进行托底固结灌浆加固。坝面的防渗材料一般采用复合土工膜,它的优点是能满足物理、力学要求,抗渗性能好,适应变形能力强,造价便宜。西安市石砭峪水库经过技术方案比较,选用综合技术加固方案,取得了成功。

  五、坝下基岩岩溶的处理技术

  有些土坝因种种原因,坝趾下基岩的漏水通道没有封死。尤其在岩溶地区溶洞、裂隙发育,水库建成蓄水后,由于高水头的压力,漏水大量增加,在与坝内防渗体接触部位极易发生冲蚀,危及大坝安全。对于这种隐患,采取坝前做铺盖,坝后减压或做压重、开导流洞等措施,均有临时效果,但不持久。在潜水流速比较大的情况下,采用正常灌注水泥浆的办法,也很难灌得住。

  近年采用的级配料灌浆技术,对一些裂隙和溶洞比较大的地层,是一项科学、有效、经济的处理办法。该方法是利用不同粒径的块石、碎石、粗砂等组成级配材料,颗粒大小可根据溶洞裂隙和流速的大小确定。放入溶洞、裂隙中的块石能够存得住,不被冲走,起到充填岩溶空隙、减小水流速度的作用。在注入的级配料中灌注压力水泥浆,使级配料胶结在一起并和岩溶、裂隙的孔壁牢固结合,把洞穴堵死。

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