淺析水利工程中土壩壩基滲漏的控制與處理[權威資料]

淺析水利工程中土壩壩基滲漏的控制與處理 本文檔格式為 WORD,感謝你的閱讀。 【摘要】土壩壩基滲漏容易導致壩體失事，危害國家和人民生命財產的安全。因此做好壩基滲漏控制與處理至關重要。本文結合實例，簡要闡述了目前壩基滲漏控制與處理的幾種措施。 【關鍵詞】水利 土壩 壩基 滲漏 TV A 伴隨著我國國民經濟的不斷發(fā)展，我國在水利工程的開發(fā)建設方面也取得了顯著的發(fā)展。然而水利工程在施工中難免會遇到在不良軟土地基上建設施 工的情況，不良軟土地基對于水利工程在施工過程中造成的影響是十分重大的。因此，處理軟土地基的安全施工問題意義重大。在這樣的發(fā)展背景下，我國在水利工程施工中的土壩軟土地基處理方面進行了分析和研究。 一、土壩軟土地基在處理時應該注意的問題 水利工程在施工中，由于砂井排水的固結法在處理軟基時軟土仍舊處于流塑的狀態(tài)，因此，軟土地基在處理時應注意其自身的承載力。從地基的土層結構以及軟土層中各空間的分布、軟土物理的力學性能等方面的因素查看壩體填筑速率的控制是否穩(wěn)妥，是否會引起軟硬地基的不均勻沉陷。若 不均勻的沉陷程度超過了壩體的抗拉強度，壩體就會產生裂痕。所以，在水利工程的施工中軟土地基在施工之前必須有效利用計算機等高科技技術對影響軟土地基承載力的各種因素進行有效分析，尤其是水利工程施工中軟土地基受到的水平剪切力、微地形變化、土壩填充材料的土粘粒含量高低和土壤液化等因素，必須進行充分有效合理的分析。 其次，水利工程施工過程中，土壩軟土地基在處理時應注意深層水泥的攪拌樁的處理。為了提高軟土的地基強度，利用深層水泥攪拌樁可以通過將軟土、沙等和水泥固化劑進行強制拌和，使軟土地基硬結，從而提高壩體的穩(wěn) 定性。同時，在施工過程中應該充分考慮天氣因素的影響，盡量避免天氣原因對軟基處理工作造成影響。此外，軟基處理應注意的各項問題還有地質的勘察和測量以及基底土質的試驗。水利工程中，必須對施工擬定的各個江河的開發(fā)流域和地區(qū)進行嚴格認真工程測量、地形地貌勘測、地質勘察、灌區(qū)土壤的調查和水文地質勘察測量，分析研究其自身的性質作用和組成成分等特性，針對勘察測量結果制定軟基的確定處理方案。 二、實例分析 1、工程實況 某水庫 , 控制流域面積 84 km2, 總庫容 1. 048 108 m3, 設計蓄水位 55.76 m, 設計洪水位 58. 26 m, 校核洪水位 59. 75 m。樞紐建筑物由兩座主壩 ( 大壩和二壩 ) 、一座副壩 ( 三壩 ) 、兩座溢洪道、一條灌溉輸水管及一座引水式電站等組成。大壩全長 287 m, 最大壩高 26 m； 二壩長 267 m, 最大壩高 26 m； 三壩長 121 m, 最大壩高 9m。大壩、二壩之間為一座小山體相隔 , 3 座壩壩頂高程均為 60. 20 m。壩頂設有防浪墻 , 墻頂高程 61.40 m。 3 座壩均為粘土心墻土壩 , 工程等級屬二等 2 級。 2、壩址區(qū)工程地質條件 及主要地質問題 壩址區(qū)為構造剝蝕的丘陵地形 , 山頂呈渾圓饅頭狀 , 高程一般為 60 70 m, 最高 80 m。大壩壩址位于河流由北轉向南 , 寬約 180m 的不對稱河谷中 ,二壩建于大壩以右兩山丘之間的汊河上 , 兩壩肩山體單薄。壩址區(qū)出露巖層主要為元古界紅安群磨盤組下段中 ) 淺區(qū)域變質巖 , 以變質巖為主的片巖巖性及厚度變化很大。地質構造主要為褶皺、斷層、裂隙、劈理、層間擠壓破碎帶等。壩址區(qū)處于雙峰尖背斜南東傾伏端和長軒嶺背斜北西傾伏端的過渡地段 , 區(qū)域共發(fā)現斷層 21 條 , 與工程密切相關的有 11 條 , 以 F4 斷裂規(guī)模最大。 F4 斷裂自南南東向北北西貫穿二壩壩址區(qū) , 斷層帶寬30 40 m, 鉆孔揭露斷層帶最寬處達 80 m。斷層構造巖由糜棱巖、角礫巖、碎裂巖和碎塊巖等組成 , 膠結不良 , 風化強烈 , 透水性強 , 地形上呈槽狀。擠壓破碎帶主要發(fā)育在二壩以西 , 巖石強烈擠壓破碎 , 形成寬 0. 5 3. 0 m, 長 50 70 m 的片狀、碎塊狀破碎帶。壩址區(qū)裂隙發(fā)育 , 以走向 310 330b 和 40 70b 兩組為主。劈理在壩址區(qū)普遍可見?；鶐r透水性受斷裂構造及風化程度影響 , 總的規(guī)律是大壩、二壩兩岸壩肩 基巖透水性和透水厚度均比河床大 ； 斷裂破碎帶和風化巖體透水性比非斷裂破碎帶巖體和微新巖體大。壩址區(qū)巖體風化強烈。地下水由庫水和大氣降水補給。壩址區(qū)主要工程地質問題是壩基滲漏和滲透穩(wěn)定。由于壩基及壩肩斷裂構造發(fā)育 , 巖石破碎 , 風化強烈 , 透水性強 , 造成壩基嚴重滲漏 , 在長期有壓滲流的作用下 , 有可能導致壩基集中滲漏加大 , 產生滲透破壞 ,危及壩體安全。 三、滲漏控制與處理的主要措施 1、防滲灌漿軸線布置 防滲灌漿布置的原則為 : 使防滲灌漿帷幕與土壩粘土心墻聯接成整體 ； 使大壩、 二壩防滲灌漿帷幕向兩壩間山體延伸并相聯接 , 形成封閉的防滲系統(tǒng)。應盡量避免灌漿鉆孔距粘土心墻迎水面太近 , 以免灌漿時造成劈裂縫。為此 , 防滲灌漿帷幕軸線應布置于粘土心墻中心線的下游側。大壩、二壩防滲帷幕軸線隨壩軸線的走向成折線布置 , 兩壩間山體由大壩、二壩左右端點聯接成一直線 , 為防止岸坡接觸部位的繞壩滲漏 , 應適當往兩岸延伸一定距離 , 即大壩左岸由壩肩向左延伸 30 m 為灌漿左端點 , 二壩右岸截斷 F6 斷層后 , 向右延伸 18 m 為右端點。防滲灌漿帷幕軸線長度為 714. 48 m, 防滲面積 14 025 m2, 防滲灌漿鉆孔總進尺 21 832 m, 基巖灌漿進尺 11 426 m。見圖 1 2、粘土水平鋪蓋 為延長滲徑、降低水力坡降，在壩上游設置水平防滲鋪蓋與壩體防滲體連接，過去一般用粘土鋪蓋，目前不少工程采用復合土工膜鋪蓋。對于容易產生接觸流土的地層和喀斯特裂縫發(fā)育地層不宜采用粘土做鋪蓋，因為在水壓力作用下，粘土鋪蓋容易被破壞，起不到防滲作用。采用鋪蓋防滲必須使通過鋪蓋及下臥沖積層內的滲透坡降，不超過各自允許的滲透坡降；壩下游滲流出逸處的剩余水頭不產生滲透變形；滲流量控制在合理范圍內。鋪蓋 厚度應保證各處的滲透坡降不大于允許坡降，應自上游向下游逐漸加厚。一般前端厚度約 0.5- 1.0m，末端不應小于 1/61/10 水頭。鋪蓋與壩身防滲體連接處應適當加厚。水庫放空，鋪蓋有干裂、凍融的可能性時，則應加鋪一定厚度的保護層。鋪蓋土料滲透系數應不大于 10- 5cm/s，壩基土的滲透系數與鋪蓋土料滲透系數的比值應大于 100。鋪蓋長度應滿足地基中的水力坡降小于其允許水力坡降。當鋪蓋長度達到一定限度時，再增加長度，其效果就不顯著，這個長度一般稱為鋪蓋的有效長度。因此，設計鋪蓋長度不應超過有效長度。一般情況下， 土壩的有效鋪蓋長度可采用 5- 8 倍水頭，對水頭較大，透水層較深的壩基可采用 8- 10 倍水頭。鋪蓋與河床表面透水料之間要嚴格按反濾要求施工，還要對兩側岸坡進行封閉以形成完整的防滲體系，避免產生繞壩滲漏。 2、粘土截滲墻 當覆蓋層深度小于 15- 20m 時，可采用粘土截水槽防滲方案，對于多層土質的壩基，因水平滲透系數比垂直滲透系數大得多，采用粘土截水墻效果更佳，施工質量也容易保證。如果覆蓋層很深時，也可采用多排帷幕灌漿，但效果不如粘土截水槽。截水槽的底寬應視水頭和填筑土料性質而定，一般為 水頭的 0.1- 0.2 倍，截水墻底部須達到新鮮基巖，下游坡與壩基土接觸面須做好反濾。實踐證明，當攔截透水層總深度 90%與全部攔截的防滲效果大不相同，且前者還有可能造成集中滲透沖刷。 3、垂直鋪塑 垂直鋪塑防滲技術是近年來發(fā)展起來的一項新技術，造價較硅防滲墻、高壓噴射防滲墻都低，每平方米綜合單價40- 60 元，防滲效果明顯，但受地質條件限制，應用范圍受到一定的影響。垂直鋪膜基本工藝流程為：開溝造槽 鋪設塑料薄膜 回填溝槽等。開溝造槽是垂直鋪膜的關鍵技術環(huán)節(jié)，該工序除利用高壓水流 和刮板對土體進行沖切、刮攪外，還與反循環(huán)裝置相結合，將不能攪拌成泥漿的大顆粒從槽底吸出，形成槽壁規(guī)整、順直的溝槽。開溝造槽機按破土開溝形成不同，分為往復式、刮板式和旋轉式。開溝造槽深度達到設計要求后，把豎向固定桿插入纏有土工膜的圓管內，放入溝槽，然后將土工膜起端用細鋼管纏數圈，向后拉一定距離插在溝槽內，隨著造槽機的前行，人工轉動塑料薄膜卷，使塑料薄膜平順地鋪展在槽中。膜與膜之間可采用粘接、縫合、搭接措施，使塑膜成為一個連續(xù)的整體。塑料薄膜鋪設于溝槽后，應及時回填，以防溝槽坍塌。溝槽回填采用人工回填和泥漿淤沉 相結合的方法，亦即土工膜鋪設后，先向槽內均勻推放一定數量的粘性土，再將砂礫泵輸漿管出口置于已鋪好土工膜的溝槽內，利用新開溝槽底部吸出的泥漿淤沉結合人工投入土料來回填溝槽。 4、排滲 當防滲和截滲還達不到滲流穩(wěn)定要求時，在堤壩下游滲流出口處設置排水井進行排滲，將壩身或壩基內的滲水順利地排出壩外，使土體的土粒保持穩(wěn)定，不被帶走，以達到降低浸潤線，減少滲壓水頭，降低壩后水位，防止發(fā)生滲透變形破壞。壩身導滲主要在土壩背水坡的滲漏部位，根據滲漏的程度，選用，適當的導滲措施，以導出壩身內滲透水，降低 浸潤線，使壩坡保持干燥穩(wěn)定。 隨著經濟的不斷發(fā)展和大量水利工程的開發(fā)建設，開發(fā)水利工程中的難題軟土地基已經成為水利工程開發(fā)的新方向。因此，解決土壩軟土地基的開發(fā)問題勢在必行，研究軟土地基在施工中的處理方法已經成為水利工程中的關鍵問題，解決土壩軟土地基的處理措施至關重要。 【參考文獻】 1張景秀 .壩基防滲與灌漿技術 .北京：中國水利水電出版社， 2012 2牛運光 .土壩安全與加固 .北京：中國水利水電出版社， 2011 文檔資料：淺析水利工程中土壩壩基滲漏 的控制與處理 完整下載 完整閱讀 全文下載 全文閱讀 免費閱讀及下載 閱讀相關文檔 :橋梁移動模架施工簡支箱梁技術 淺析建筑工程中的深基坑支護施工技術 淺析提高選煤廠機電安裝質量的有效方法 淺析建筑工程質量技術保證措施 橋梁伸縮縫病害的預防措施 淺析農村水廠設計應注意的問題及運行管理 淺析建筑安裝工程復雜管線的系統(tǒng)布置 淺析灰色預測模型在建筑工程造價中的應用 淺議規(guī)劃方案設計的重要性 橋梁光潔面混凝土的施工方法 淺析泰安岱廟路面的歷史價