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(dǎo)致壩體失事，危害國(guó)家和人民生命財(cái)產(chǎn)的安全。因此做好壩基滲漏控制與處理至關(guān)重要。本文結(jié)合實(shí)例，簡(jiǎn)要闡述了目前壩基滲漏控制與處理的幾種措施。 【關(guān)鍵詞】水利 土壩 壩基 滲漏 TV A 伴隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國(guó)在水利工程的開發(fā)建設(shè)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(huì)遇到在不良軟土地基上建設(shè)施 工的情況，不良軟土地基對(duì)于水利工程在施工過(guò)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(wèn)題意義重大。在這樣的發(fā)展背景下，我國(guó)在水利工程施工中的土壩軟土地基處理方面進(jìn)行了分析和研究。 一、土壩軟土地基在處理時(shí)應(yīng)該注意的問(wèn)題 水利工程在施工中，由于砂井排水的固結(jié)法在處理軟基時(shí)軟土仍舊處于流塑的狀態(tài)，因此，軟土地基在處理時(shí)應(yīng)注意其自身的承載力。從地基的土層結(jié)構(gòu)以及軟土層中各空間的分布、軟土物理的力學(xué)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(huì)引起軟硬地基的不均勻沉陷。若 不均勻的沉陷程度超過(guò)了壩體的抗拉強(qiáng)度，壩體就會(huì)產(chǎn)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(jì)算機(jī)等高科技技術(shù)對(duì)影響軟土地基承載力的各種因素進(jìn)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(jìn)行充分有效合理的分析。 其次，水利工程施工過(guò)程中，土壩軟土地基在處理時(shí)應(yīng)注意深層水泥的攪拌樁的處理。為了提高軟土的地基強(qiáng)度，利用深層水泥攪拌樁可以通過(guò)將軟土、沙等和水泥固化劑進(jìn)行強(qiáng)制拌和，使軟土地基硬結(jié)，從而提高壩體的穩(wěn) 定性。同時(shí)，在施工過(guò)程中應(yīng)該充分考慮天氣因素的影響，盡量避免天氣原因?qū)浕幚砉ぷ髟斐捎绊憽４送?，軟基處理?yīng)注意的各項(xiàng)問(wèn)題還有地質(zhì)的勘察和測(cè)量以及基底土質(zhì)的試驗(yàn)。水利工程中，必須對(duì)施工擬定的各個(gè)江河的開發(fā)流域和地區(qū)進(jìn)行嚴(yán)格認(rèn)真工程測(cè)量、地形地貌勘測(cè)、地質(zhì)勘察、灌區(qū)土壤的調(diào)查和水文地質(zhì)勘察測(cè)量，分析研究其自身的性質(zhì)作用和組成成分等特性，針對(duì)勘察測(cè)量結(jié)果制定軟基的確定處理方案。 二、實(shí)例分析 1、工程實(shí)況 某水庫(kù) , 控制流域面積 84 km2, 總庫(kù)容 1. 048 108 m3, 設(shè)計(jì)蓄水位 55.76 m, 設(shè)計(jì)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(zhǎng) 287 m, 最大壩高 26 m； 二壩長(zhǎng) 267 m, 最大壩高 26 m； 三壩長(zhǎng) 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(shè)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(jí)屬二等 2 級(jí)。 2、壩址區(qū)工程地質(zhì)條件 及主要地質(zhì)問(wèn)題 壩址區(qū)為構(gòu)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(zhuǎn)向南 , 寬約 180m 的不對(duì)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(zhì)巖 , 以變質(zhì)巖為主的片巖巖性及厚度變化很大。地質(zhì)構(gòu)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(zhǎng)軒嶺背斜北西傾伏端的過(guò)渡地段 , 區(qū)域共發(fā)現(xiàn)斷層 21 條 , 與工程密切相關(guān)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(dá) 80 m。斷層構(gòu)造巖由糜棱巖、角礫巖、碎裂巖和碎塊巖等組成 , 膠結(jié)不良 , 風(fēng)化強(qiáng)烈 , 透水性強(qiáng) , 地形上呈槽狀。擠壓破碎帶主要發(fā)育在二壩以西 , 巖石強(qiáng)烈擠壓破碎 , 形成寬 0. 5 3. 0 m, 長(zhǎng) 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(gòu)造及風(fēng)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(fēng)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(fēng)化強(qiáng)烈。地下水由庫(kù)水和大氣降水補(bǔ)給。壩址區(qū)主要工程地質(zhì)問(wèn)題是壩基滲漏和滲透穩(wěn)定。由于壩基及壩肩斷裂構(gòu)造發(fā)育 , 巖石破碎 , 風(fēng)化強(qiáng)烈 , 透水性強(qiáng) , 造成壩基嚴(yán)重滲漏 , 在長(zhǎng)期有壓滲流的作用下 , 有可能導(dǎo)致壩基集中滲漏加大 , 產(chǎn)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(lián)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(lián)接 , 形成封閉的防滲系統(tǒng)。應(yīng)盡量避免灌漿鉆孔距粘土心墻迎水面太近 , 以免灌漿時(shí)造成劈裂縫。為此 , 防滲灌漿帷幕軸線應(yīng)布置于粘土心墻中心線的下游側(cè)。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(diǎn)聯(lián)接成一直線 , 為防止岸坡接觸部位的繞壩滲漏 , 應(yīng)適當(dāng)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(diǎn) , 二壩右岸截?cái)?F6 斷層后 , 向右延伸 18 m 為右端點(diǎn)。防滲灌漿帷幕軸線長(zhǎng)度為 714. 48 m, 防滲面積 14 025 m2, 防滲灌漿鉆孔總進(jìn)尺 21 832 m, 基巖灌漿進(jìn)尺 11 426 m。見圖 1 2、粘土水平鋪蓋 為延長(zhǎng)滲徑、降低水力坡降，在壩上游設(shè)置水平防滲鋪蓋與壩體防滲體連接，過(guò)去一般用粘土鋪蓋，目前不少工程采用復(fù)合土工膜鋪蓋。對(duì)于容易產(chǎn)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?yàn)樵谒畨毫ψ饔孟拢惩龄伾w容易被破壞，起不到防滲作用。采用鋪蓋防滲必須使通過(guò)鋪蓋及下臥沖積層內(nèi)的滲透坡降，不超過(guò)各自允許的滲透坡降；壩下游滲流出逸處的剩余水頭不產(chǎn)生滲透變形；滲流量控制在合理范圍內(nèi)。鋪蓋 厚度應(yīng)保證各處的滲透坡降不大于允許坡降，應(yīng)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(yīng)小于 1/61/10 水頭。鋪蓋與壩身防滲體連接處應(yīng)適當(dāng)加厚。水庫(kù)放空，鋪蓋有干裂、凍融的可能性時(shí)，則應(yīng)加鋪一定厚度的保護(hù)層。鋪蓋土料滲透系數(shù)應(yīng)不大于 10- 5cm/s，壩基土的滲透系數(shù)與鋪蓋土料滲透系數(shù)的比值應(yīng)大于 100。鋪蓋長(zhǎng)度應(yīng)滿足地基中的水力坡降小于其允許水力坡降。當(dāng)鋪蓋長(zhǎng)度達(dá)到一定限度時(shí)，再增加長(zhǎng)度，其效果就不顯著，這個(gè)長(zhǎng)度一般稱為鋪蓋的有效長(zhǎng)度。因此，設(shè)計(jì)鋪蓋長(zhǎng)度不應(yīng)超過(guò)有效長(zhǎng)度。一般情況下， 土壩的有效鋪蓋長(zhǎng)度可采用 5- 8 倍水頭，對(duì)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(yán)格按反濾要求施工，還要對(duì)兩側(cè)岸坡進(jìn)行封閉以形成完整的防滲體系，避免產(chǎn)生繞壩滲漏。 2、粘土截滲墻 當(dāng)覆蓋層深度小于 15- 20m 時(shí)，可采用粘土截水槽防滲方案，對(duì)于多層土質(zhì)的壩基，因水平滲透系數(shù)比垂直滲透系數(shù)大得多，采用粘土截水墻效果更佳，施工質(zhì)量也容易保證。如果覆蓋層很深時(shí)，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(yīng)視水頭和填筑土料性質(zhì)而定，一般為 水頭的 0.1- 0.2 倍，截水墻底部須達(dá)到新鮮基巖，下游坡與壩基土接觸面須做好反濾。實(shí)踐證明，當(dāng)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(shù)是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新技術(shù)，造價(jià)較硅防滲墻、高壓噴射防滲墻都低，每平方米綜合單價(jià)40- 60 元，防滲效果明顯，但受地質(zhì)條件限制，應(yīng)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(shè)塑料薄膜 回填溝槽等。開溝造槽是垂直鋪膜的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)，該工序除利用高壓水流 和刮板對(duì)土體進(jìn)行沖切、刮攪外，還與反循環(huán)裝置相結(jié)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(jī)按破土開溝形成不同，分為往復(fù)式、刮板式和旋轉(zhuǎn)式。開溝造槽深度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，把豎向固定桿插入纏有土工膜的圓管內(nèi)，放入溝槽，然后將土工膜起端用細(xì)鋼管纏數(shù)圈，向后拉一定距離插在溝槽內(nèi)，隨著造槽機(jī)的前行，人工轉(zhuǎn)動(dòng)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(gè)連續(xù)的整體。塑料薄膜鋪設(shè)于溝槽后，應(yīng)及時(shí)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(jié)合的方法，亦即土工膜鋪設(shè)后，先向槽內(nèi)均勻推放一定數(shù)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(nèi)，利用新開溝槽底部吸出的泥漿淤沉結(jié)合人工投入土料來(lái)回填溝槽。 4、排滲 當(dāng)防滲和截滲還達(dá)不到滲流穩(wěn)定要求時(shí)，在堤壩下游滲流出口處設(shè)置排水井進(jìn)行排滲，將壩身或壩基內(nèi)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(dá)到降低浸潤(rùn)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(dǎo)滲主要在土壩背水坡的滲漏部位，根據(jù)滲漏的程度，選用，適當(dāng)?shù)膶?dǎo)滲措施，以導(dǎo)出壩身內(nèi)滲透水，降低 浸潤(rùn)線，使壩坡保持干燥穩(wěn)定。 隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和大量水利工程的開發(fā)建設(shè)，開發(fā)水利工程中的難題軟土地基已經(jīng)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(wèn)題勢(shì)在必行，研究軟土地基在施工中的處理方法已經(jīng)成為水利工程中的關(guān)鍵問(wèn)題，解決土壩軟土地基的處理措施至關(guān)重要。 【參考文獻(xiàn)】 1張景秀 .壩基防滲與灌漿技術(shù) .北京：中國(guó)水利水電出版社， 2012 2牛運(yùn)光 .土壩安全與加固 .北京：中國(guó)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(fèi)閱讀及下載 閱讀相關(guān)文檔 :橋梁移動(dòng)模架施工簡(jiǎn)支箱梁技術(shù) 淺析建筑工程中的深基坑支護(hù)施工技術(shù) 淺析提高選煤廠機(jī)電安裝質(zhì)量的有效方法 淺析建筑工程質(zhì)量技術(shù)保證措施 橋梁伸縮縫病害的預(yù)防措施 淺析農(nóng)村水廠設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問(wèn)題及運(yùn)行管理 淺析建筑安裝工程復(fù)雜管線的系統(tǒng)布置 淺析灰色預(yù)測(cè)模型在建筑工程造價(jià)中的應(yīng)用 淺議規(guī)劃方案設(shè)計(jì)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(jià)