水工建筑物大坝防渗及渗水处理措施_论文发表__墨水学术,论文发表

所属栏目：建筑设计论文范文发布时间：2011-02-25浏览量:110

副标题#e#
　　水工建筑物大坝防渗及渗水处理措施
　　刘文峰
　　（河北省水利工程局河北石家庄050021）
　　摘要以桃林口水库坝基与坝体防渗为例介绍大坝防渗和渗水处理措施，供大家参考借鉴。
　　关键词固结灌浆帷幕灌浆渗水处理措施
　　防渗是水工建筑物设计和施工需要认真对待的问题，解决好防渗问题，才能确保枢纽工程安全和正常运行。
　　一大坝基础处理工程概况
　　水工建筑物一般建于天然地基地上，但天然地基往往由于岩层节理裂隙发育，渗透性大,断层破碎带等地质条件，不能满足水工建筑物的防渗要求。为了减少地基的透水性，降低扬压力和地下水位，提高地基的稳定性，综合考虑建筑物对地基的承载能力和变形特性等方面的要求，需对地基进行处理。
　　1坝基固结灌浆
　　对坝基岩石进行全面固结灌浆，以改善和提高坝基岩石的物理力学指标，提高岩石的整体性，减少坝基岩石开挖深度。
　　固结灌浆孔的布置一般采用孔、排距均为3.0m的方格形布置，遇到断层、破碎带、探洞，孔、排距重新调整，其值在2.0－3.5m之间。
　　灌浆孔的深度一般为5－7m，受断层影响的部位孔深增加到8m，11m，15m。
　　为加强坝址部位岩石强度，在7#－22#坝块下游设有两排固结灌浆孔，灌浆孔深度5.0m－10.0m。
　　在过河平硐的顶部设有一排固结灌浆孔，灌浆孔伸入过河平硐顶拱，在固结灌浆的同时，对平硐进行回填灌浆。
　　2防渗帷幕
　　在灌浆廊道以下及岸坡设防渗帷幕。桩号0＋146－0＋598m为主、副两排帷幕孔，桩号0＋116－0＋146m及0＋598－0＋625m为单排帷幕孔。孔距3.0m，排距1.2m，灌浆孔均向上游倾斜80。右岸在146.5m、115.0m、79.0m高程设灌浆平硐通过各平硐的水平灌浆孔灌浆，将各平硐不同高程的灌浆帷幕封闭。
　　为减少底孔消力池和溢流坝消力池的浮托力，使消力池地板抗浮稳定在各设计工况下均能满足要求，设置封闭灌浆廊道，灌浆孔设在廊道内，并向外有60倾角。
　　河床部位帷幕体内的岩石单位吸水率控制在W≤0.03L/min.m.m，两岸帷幕体内单位吸水率控制在W≤0.05L/min.m.m，孔深26.0－62.0m。第二排帷幕深度为第一排深度的三分之二。消力池封闭帷幕灌浆深度10m－12m。
　　3坝基排水布置
　　坝基设置主、副排水系统。主排水系统设在灌浆排水廊道内，孔距3m，孔深为主帷幕孔深的二分之一；副排水系统由两条纵向排水廊道和四条横向排水廊道及两条封闭灌浆排水廊道组成，孔距3.0m，孔深10.0m。渗透水通过纵横排水网汇集到坝基范围内的三个集水井，通过水泵排出。
　　底孔消力池和溢流坝消力池地板下亦设置纵横向排水廊道和半园管排水。渗透水汇集到设在消力池底板下的4＃集水井，通过水泵排出。排水孔孔距3.0m，孔深5－6m，排水孔孔径均为130mm。
　　二右岸边坡接触灌浆
　　右岸非溢流坝段2＃、3＃、4＃坝块座落在斜坡与平台组合的坝基上，斜坡坡比1：0.25，切坝块两端高差较大。为了防止坝体混凝土与坝基岩石之间渗漏水，在边坡坝基高程74.0m－93.0m、93.0m－113.0m、113.0m－146.5m范围内布设灌浆系统，在适宜时进行接触灌浆。
　　三坝体止水和排水
　　上游坝面的横缝止水由一道PU密封膏及两道止水铜片组成。PU膏布置在止水铜片的上游。三道止水均深入基岩内0.5m。在止水铜片的下游设置排水孔。
　　底孔及溢流坝过水面横缝间设有一道橡胶止水带，非溢流坝段下游面设一道橡胶止水带，橡胶止水带的上端高于下游最高水位。
　　坝体排水采用直径20cm的预制无砂混凝土管或拔管，间距3.0m，排水管分别与高程130m、110m、79m廊道相通，将渗透水集中到高程75m灌浆排水廊道，汇入集水井排出，以减小坝体渗透压力。
　　四水库蓄水后坝体及右岸边坡渗漏水情况及处理措施
　　1右岸坝体下游面及右岸边坡渗漏水情况
　　桃林口水库大坝建成蓄水后，98年10月下旬，#p#副标题#e#右岸坝体下游个别部位出现渗水点。当时库水位约为120m高程。随气温降低和库水位升高，渗水部位逐渐增多。主要分布在3＃、4＃坝块层间结合处和7＃－8＃坝块，8＃－9＃坝块分缝处，5＃、6＃坝块也有少量渗水点，高程多在110m以下。在右岸边坡靠近3＃坝块104m高程左右逐渐出现几处渗水流。110m高程廊道内检查是干燥的，115m高程平硐个别部位有滴水，79m高程廊道个别部位有洇湿。春节过后，99年3月5日对坝后渗水再次进行检查，发现略有好转，但深水量较大部位几乎无明显变化。
　　2渗漏分析
　　经过几次现场调查和资料分析，认为渗水原因主要有以下几个方面：
　　⑴2＃、3＃、4＃坝块原坝基帷幕灌浆未形成整体，由此部位渗至坝体下游，自边坡和3＃、4＃坝块分层的薄弱带渗出，这是渗水的主要原因。
　　⑵5＃、6＃坝块的表明洇湿，可能是110m高程廊道内施工用水顺坝体层间结合薄弱处渗至坝体下游面。
　　⑶7＃－8＃坝块分缝处，8＃－9＃坝块分缝处渗水，经压力钢管冲水试验，对通气孔侧壁检查，发现是由通气孔中越冬层面等部位缺陷处渗到横缝处，再由横缝渗到坝后。
　　3处理措施
　　⑴3＃、4＃坝块及右边坡的渗水处理。根据冀桃设函字【1999】第一号文在110m－115m高程廊道桩号0＋120－0＋147范围内增做帷幕灌浆的方案。
　　110m－115m廊道内距上游墙壁1.0m处设一排帷幕灌浆孔，（桩号0＋120－0＋147，轴线下0＋006.75）孔距1.5m。桩号0＋120－0＋131孔底高程87m，0＋131－0＋147，孔底高程71m。为了加强灌浆效果，对达到设计孔深后进入基岩深度不足5.5m的加深至5.5m。
　　施工分两次进行灌浆。混凝土补强灌浆压力为0.2MPa，以下各段为0.6MPa左右，最大不超过1MPa。
　　岩石灌浆采用525＃硅酸盐水泥，混凝土灌浆采用625＃超细水泥。
　　110m－115m廊道帷幕灌浆自99年3月29日开始，至99年5月1日完成。
　　⑵7－8＃、8－9＃坝块分缝处渗水处理自99年3月20日开始，至99年5月20日完成。
　　对1＃、2＃、3＃通气孔详细检查，发现混凝土有缺陷，个别部位层间结合不密实，其中107m分层略微严重一些，对缺陷部位的混凝土进行凿除，薄弱层处凿槽10cm深，表面清洗干净，用堵漏灵封住渗水，表面干燥后用丙乳砂浆抹面。
　　封堵后分缝处仍有少量渗水。经研究决定采用钻排水孔的办法。即在100m高程廊道内7－8＃坝块分缝处、8－9＃坝块分缝处各布置一孔，钻至79m高程廊道。在130m高程廊道7－8＃坝块分缝处布置一孔，钻至100m高程廊道，成孔直径59mm。
　　4渗水处理效果
　　经过110m高程廊道补做帷幕灌浆，3＃、4＃坝块下游面已无渗水情况，仅个别部位有洇湿点。右岸边坡在高程103m至106m，有两处较小渗水点。
　　通过对电站引水工程1＃、2＃、3#通气孔混凝土表面缺陷处理，以及7－8＃、8－9＃坝块横缝钻排水孔，下游已无明显渗水。
　　廊道内排水孔渗水量（坝基渗水）测量情况：1999年3月19日测量，79m高程廊道和115m高程廊道排水孔水量36.72m3/d（库水位125m）；1999年6月17日测量，79m高程廊道和115m高程廊道排水孔水量25.68m3/d（库水位124m）。右岸坝体无渗水量。
　　1999年6月22日－6月24日，建设单位邀请水利部有关专家到桃林口水库工程现场，对水库蓄水后大坝下游面局部出现渗水现象进行咨询。专家认为所采用的坝体防渗措施是有效的，混凝土坝渗水一般有自愈现象，随着时间发展，渗水量会有所减小。经过高水位十多年运行，目前渗水量基本满足设计要求。
　　结束语以上仅就现场施工进行了描述，论述也很肤浅，也只能是对以后大坝施工积累点经验，不足之处敬请专家批评指正。