浅谈防渗灌浆在小水库除险加固中的应用.doc

浅谈防渗灌浆在小水库除险加固中的应用.doc浅谈防渗灌浆在小水库除险加固中的应用 1 工程概况老虎冲水库位于淮河流域出山店河支流上,在河南省桐柏县城东的月河镇, 属淮河流域。该水库于 1956 年2 月动工兴建, 1957 年 11 月竣工。坝址以上控制流域面积 2km2 ,干流长 ,平均比降 , 水文分区为Ⅰ区。水库上游属浅山丘陵区, 流域内植被较好。水库大坝为均质土坝,现状坝顶长 120m ,最大坝高 ,坝顶宽 , 路面不平, 无路沿石及防浪墙。老虎冲水库工程等别为 V等, 主要建筑物级别为 5 级, 水库原设计防洪标准为 20 年一遇设计, 200 年一遇校核, 校核洪水位 ( 黄海高程系), 相应库容 万 m3; 设计洪水位 , 相应库容 万 m3; 兴利水位 , 兴利库容 15万 m3。 2 坝体渗漏问题情况说明老虎冲水库河槽部位大坝 0+030 ~ 0+075 段存在坝体渗漏及接触渗漏,高水位时渗水呈明流,渗漏量大。 3 大坝坝体防渗方案比较大坝防渗是本次老虎冲水库除险加固的一个关键点, 根据坝体、坝基岩土和水库运行中出现的问题, 大坝防渗控制应采用垂直防渗措施。设计采用坝体充填灌浆、坝体高喷防渗强与水泥搅拌桩三种方案进行综合比较,择优选用。 坝体充填灌浆结合大坝整治工程,对大坝进行充填灌浆处理,并将充填灌浆向下深入基岩 ,以加固坝体,截断接触渗漏,减小坝体坝基渗流量。灌浆范围为大坝桩号 0+030 ~ 0+075 , 灌浆段长 40m 。灌浆孔双排布置, 上下游灌浆孔分别布置在新坝轴线上、下游 处, 排距 , 单排孔距 ,共 78 孔。灌浆顶部高程设计为坝基面以上 , 最高到风化砂开挖高程, 底部至坝基面以下 。充填灌浆采用 2:8 水泥粘土浆, 水泥采用 # 水泥。 坝体高喷防渗墙根据箭杆冲水库工程实际,高压旋喷采用三管法比较经济, 工效高, 单排孔高喷形成的桩墙厚度可满足防渗要求。高喷灌浆施工工艺参数初步设计如下: 灌浆压力:水压 ~ ,气压 ~ ,浆压 ~ 。灌浆流量:水量 75~ 80L/min ,气量 ~ ,浆量 60~ 80L/min 。旋转速度 10r/min ,提升速度 10cm/min ,喷嘴直径 8mm 。灌浆材料采用 普通硅酸盐水泥粘土浆,水泥与粘土质量比为 1:1 。设计沿新坝轴线布置一排高喷灌浆孔, 间距 , 灌浆范围为大坝桩号 0+030 ~ 0+075 , 灌浆坝段长 40m ,共 78孔。高喷墙顶部坝基面以上 ,底部至坝基岩面。 水泥搅拌桩防渗墙结合坝顶风化砂防渗处理,设计采用水泥搅拌桩截断接触渗漏及坝体渗漏, 以加固坝体。水泥搅拌桩防渗墙设计范围为大坝桩号 0+000 ~ 0+120 ,搅拌桩顶部高程设计为 ,桩号 0+000 ~ 0+030 段底部高程为风化砂下 , 桩号 0+030 ~ 0+075 段底部高程为坝基面下 ,桩号 0+075 ~ 0+120 段底部高程为强风化基岩面。水泥搅拌桩初始设计水灰比为 2:1 , 施工前先做先导孔试验, 结合工程地质条件, 机械设备和现场试桩具体情况, 确定施工采用工艺参数及水泥掺入比。根据水泥土搅拌桩防渗墙和先导孔试验经验, 结合工程地质条件, 机械设备和现场试桩具体情况, 确定施工采用工艺参数及水泥掺入比。初步设计建议值如下: ①桩径 5000mm ,桩心距 320mm( 最佳搭接墙厚 383mm); ②钻进及提升速度 V= ~ ; ③输浆压力: P= ~ ; 输浆管压力 P= ~ ; ④注浆量: 30~ 65L/min; ⑤水泥掺入比: 16%; 水泥掺量 43kg/m3; ⑥水灰比: ~ ; ⑦钻头直径 500mm; ⑧桩体渗透系数<1×10-5cm/s 。 三种方案比较方案一采用坝体充填灌浆,具有可灌性好、机动灵活、投资少、施工方便等优点, 但施工速度慢, 工程耐久性查。方案二采用高压旋喷防渗墙, 截渗处理比较彻底, 但造价高, 施工机械、电力要求高, 且各旋喷柱体间连接质量不可靠。方案三采用水泥土搅拌桩防渗墙, 施工工期短、造价低廉、实用可靠, 对本工程可同时解决风化砂防渗问题。经综合比较, 本次箭杆冲水库除险加固采用方案三, 即水泥搅拌桩防渗墙方案进行大坝防渗处理。 4 大坝防渗设计通过方案比较