大坝基础（精选8篇）
大坝基础 篇1
1 工程简介
金平水电站位于四川省甘孜藏族自治州的康定县境内、大渡河左岸支流金汤河干流中游, 为金汤河干流梯级开发的第一级水电站, 混合式开发。坝址位于子龙沟口下游2.9 km处的园岩窝, 至金汤河河口公路里程约50 km, 距康定县城107 km。
金平水电站以发电为主, 兼顾生态环境用水。水库正常蓄水位为3 090.00 m, 死水位为3 037.00 m, 总库容2 380万m3, 调节库容2 030万m3, 具有季调节能力。电站装机2台, 总装机容量10万kW。
枢纽建筑物主要由碾压沥青混凝土心墙堆石坝、左岸竖井溢洪道、右岸放空及生态输水建筑物、右岸引水建筑物及右岸地下厂房等组成。首部枢纽由沥青混凝土心墙堆石坝、右岸取水口及左岸竖井溢洪道等建筑物组成, 碾压沥青混凝土心墙堆石坝坝顶高程为E.L.3 093.50 m, 坝轴线长268.00 m, 最大坝高91.50 m。大坝基础河床段覆盖层固结灌浆工程量见表1。
2 膜袋式固结灌浆施工技术
2.1 施工程序及灌浆施工工艺流程
膨胀膜袋式固结灌浆施工工艺流程见图1。
固结灌浆施工遵循逐渐加密的原则进行, 在分组及排序上遵循先外后内的原则, 先灌上、下游最外边的I序孔, 而后向内逐渐加密。同一排上灌浆孔的施工, 应依照设计规定的次序进行。同一次序的孔可以同时施工。不同次序的孔, 后一次序的灌浆孔段应在前一次序的灌浆孔灌浆结束后进行。
2.2 灌浆孔分序
大坝固结灌浆分为I序和II序孔, 孔排距为1.5 m, 孔距为1.5 m。
一个坝段或一个单元工程内, 同一排上相邻的两个次序孔之间, 灌浆的间隔高差不小于15 m。
2.3 钻孔
2.3.1 钻孔孔径
(1) 普通灌浆孔采用冲击器跟管钻进, 孔径均为Φ146;
(2) 检查孔为方便取芯, 采用金刚石回旋钻进跟管至设计孔深后进行膨胀膜袋式“孔内阻塞、自下而上分段”法灌浆, 孔径为Φ127;
(3) 其余膜袋堵塞灌注法孔径均为Φ146。
2.3.2 钻孔段长
固结灌浆钻孔分段长度采用自上而下分段。第一段 (接触段) 为5 m, 第2段为5 m, 第3段为5 m。
2.3.3 钻孔方法
根据不同钻孔要求, 采用硬质合金钻头冲击回转跟管钻进和金刚石钻头回转钻跟管钻进两种方法。
(1) 设备。选用XY-2回转钻机和锚固钻机LK70, TTB200/12高压灌浆泵。
(2) 机具。CIR90、CIR70冲击器、Ф127金刚石钻具。
(3) 钻进参数。硬质合金钻头冲击回转钻进的钻进参数见表2。
2.3.4 钻孔保护
各灌浆孔和灌后检查孔钻孔结束后, 孔口应妥善保护, 严防污水、污物流入孔内。
2.4 钻孔冲洗及压水试验
2.4.1 钻孔冲洗
灌浆孔全孔钻孔结束后, 用风水联动进行全孔一次性冲洗, 冲洗压力:风压采用10%～20%灌浆压力, 并不大于0.5 MPa。
2.4.2 压水试验
(1) 固结灌浆孔灌浆前的压水试验应在钻孔冲洗后进行, 试验孔数不少于灌浆总孔数的5%。单点法压水试验按DL/T5148-2001《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》附录A执行。
(2) 灌前的压水试验I序孔按单点法压水方式进行, II序孔按简易压水方式进行, 压水压力为灌浆压力的80%, 但若该值大于1 MPa时, 采用1 MPa;, 压水20 min, 每5 min测读一次压入流量, 取最终值作为计算岩体透水率q值的计算值;
(3) 质量检查孔使用单点法进行稳定压水试验;
(4) 吸水量的稳定标准:在设计压力下, 每5 min测读一次压入流量, 当试验成果符合下列标准之一时, 试验工作即可结束, 以最终流量读数作为计算流量:1) 连续四次读数, 其最大值与最小值之差小于最终值的10%;2) 其最大值与最小值之差小于1 L/min。
(5) 压水过程使用灌浆自动记录仪记录。
(6) 压水试验成果以透水率q表示, 单位为吕容 (Lu) , 其计算公式为:0
式中:q—试段 (基岩) 透水率 (Lu) ;
Q—压入流量 (L/min) ;
P—作用在试段内的全压力 (MPa) ;
L—试段长度 (m) 。
2.5 灌浆配置
2.5.1 灌浆设备机具性能要求
(1) 灌浆施工配备高速搅拌机、低速搅拌机、灌浆泵、自动记录仪、压力表、灌浆管路、耐蚀阀门、孔内阻塞器、比重计、温度计等灌浆所需设备与器材;
(2) 浆液搅拌机的搅拌能力与灌浆泵的排浆量相适当, 并能保证均匀、连续地拌制浆液;
(3) 灌浆泵采用三缸以上活塞式高压灌浆泵, 容许工作压力大于最大灌浆压力的1.5倍, 其压力摆动范围不大于设计灌浆压力的20%, 并应有足够的排浆量和稳定的工作性能。必要时, 安装随机配置的稳压装置;
(4) 灌浆管路采用钢丝编织胶管, 能承受1.5倍的最大灌浆压力, 并保证浆液流动畅通;
(5) 压力表量程与各工序作业使用的压力相适应, 使用压力宜在压力表最大标值的1/4～3/4之间。灌浆现场配备不同量程的压力表, 压力表应经常检查其灵敏度, 并定期进行率定, 不合格的和已损坏的压力表严禁使用。压力表与管路之间应设有隔浆装置, 以防止浆液进入压力表中, 使压力表损坏或失灵;
(6) 灌浆泵和进浆管宜安装压力表;
(7) 灌浆自动记录仪应经有关部门鉴定, 能测记灌浆压力、注入率和浆液比重。使用过程中应按厂家要求放置干燥剂, 并定期更换, 以防电子元件受潮。经率定的灌浆自动记录仪与传感器, 一仪一器不能互用, 必须换用时, 需重新率定;
(8) 所有灌浆设备应注意维护保养, 保证其正常的工作状态, 并有充足的备用量。
2.5.2 灌浆设备机具配置
灌浆施工设备及机具配置:TTB200/12高压注浆泵、JJS-2B双层储浆搅拌桶、中大华瑞灌浆自动监测系统、量程2.5 MPa～10 MPa压力表、高压钢丝编织灌浆管、高压耐蚀阀门、灌浆膨胀模袋、比重称、婆梅氏比重计、温度计等。
2.6 灌浆
2.6.1 灌浆方法和方式
(1) 灌浆方法。1) 固结灌浆孔采用膨胀膜袋式“孔内阻塞、自下而上分段”法灌注为主;2) 此时灌浆孔 (全孔段) 采用膨胀膜袋 (见图2) 式“孔内阻塞、自下而上分段”法灌注, 即先将灌浆孔跟管钻进至设计孔深, 全孔一次性洗孔后, 完整、精确的下入整孔各段次的灌浆膨胀膜袋及射浆管路 (各段次灌浆管路做好明显标志) 。最后按照“孔内阻塞、自下而上分段”法进行各段次的灌浆;3) 检查孔采用金刚石回旋钻进跟管至设计孔深后进行膨胀膜袋式“孔内阻塞、自下而上分段”法灌浆;4) 施工图有明确规定时, 应按施工图规定执行;5) 灌浆方式:采用纯压式的灌浆方式, 射浆管口距孔底距离不大于50 cm;
(1) —各段膨胀模袋阻塞; (2) —第一段灌浆管及模袋注浆管; (3) —第二段灌浆管及模袋注浆管; (4) —第三段灌浆管及模袋注浆管; (5) —孔底射浆管及支撑管。
2.6.2 灌浆段长划分
灌浆段长划分见表3。
2.6.3 灌浆压力
(1) 各灌浆孔段的灌浆压力
大坝基础覆盖层各灌浆孔段的灌浆压力按表4控制。
(2) 灌浆压力以进浆管压力表读数为准, 压力表读数以中值为准, 压力表指针摆动范围小于灌浆压力的20%, 摆动幅度应做记录。灌浆自动记录仪应记录间隔时段内灌浆压力的平均值和最大值;
(3) 特殊情况下不宜按规定灌浆压力灌浆时, 除非设计另有规定, 否则应事先报请监理工程师批准。
2.6.4 浆液比级及变换
(1) 灌浆浆液以普通纯水泥浆液为主;
(2) 浆液水灰比。1) 普通纯水泥浆液水灰比 (重量比) 采用2∶1、1∶1、0.8∶1、0.5∶1等4个比级;2) 开灌水灰比采用2∶1;3) 灌前钻孔失水、不起压等孔段根据现场实际情况可采用0.5∶1的浓浆开灌。
(3) 浆液变换。1) 灌浆过程中, 灌浆压力保持不变, 注入率持续减少, 或当注入率不变而压力持续升高时, 不得改变浆液水灰比;2) 满足下述条件之一时, 应变浓一级水灰比灌注:条件一:注入量大于300 L, 且灌浆压力不变;条件二:灌注时间已达1 h, 且灌浆压力不变、注入率无显著改变。3) 当注入率大于30 L/min, 视具体情况可越级变浓水灰比。4) 灌浆过程中, 每隔10～15 min测记一次浆液密度, 浆液变换及灌浆结束时测记浆液比重。
2.7 灌浆结束标准
满足下述规定时, 灌浆段可结束灌浆:在设计规定的压力下, 当吸浆量不大于1 L/min后, 继续灌注30 min, 之后即可结束灌浆工作。
2.8 封孔
每段次灌浆结束后, 机械压入于当前段次孔内占浆相等 (不得小于孔内占浆) 的0.5∶1浓浆, 置换孔内稀浆并封闭进浆管里。待接触段灌浆结束后采用干缩砂浆封平孔口。
3 结语
四川甘孜州金平水电站大坝基础是覆盖层, 只能采用Φ146冲击器根管钻进才能成孔, 用膨胀膜袋进行孔内阻塞, 才能采用“自下而上分段”法灌浆。采用膨胀膜袋式固结灌浆比常规灌浆节约水泥20%～30%, 降低了成本, 经济效益可观。
摘要：大坝基础固结灌浆采用膜袋式灌浆, 经过近几年来的研究和工程应用, 此技术发挥了巨大的作用, 取得了良好的经济效益。文章通过固结灌浆采用膜袋式灌浆设计及其性能研究和施工实际应用, 介绍膜袋式灌浆的施工技术。
关键词：大坝基础,膜袋式,固结灌浆
世界大坝知多少 篇2
三峡大坝——中国
2006年5月，全长2309米的三峡大坝全线建成，高185米，是世界上规模最大的混凝土重力坝。三峡工程是迄今世界上综合效益最大的水利枢纽，在发挥巨大的防洪效益和航运效益外，其22.50万千瓦的装机容量和882亿千瓦时的年发电量均居世界第一。
胡佛大坝——美国
完工时，它被认为是20世纪的奇迹之一。尽管它的大小和供电量在今天已被超越，它依然是世界上最具有标志性的建筑。它以胡佛总统的名字命名，著名的拱坝，高221米，基部厚200米。
大狄克逊坝——瑞士
高285米，长695米，世界最高的混凝土重力坝，同时也是欧洲最高的大坝。令人惊奇的是，大坝所在的狄克逊河非常小。其实，大坝建成将形成水库。水库是指在山沟或河流的狭口处建造拦河坝形成的人工湖泊。
卡伦大坝—伊朗
这座大坝在2005年开始运行，确实对满足电力需要起了很大作用。它长达460多米，高达205米。这是一座拱坝，建于峡谷上。拱坝具有优美的曲线，还可以通过拱的作用，将水的压力传递到两岸山体。
纳加尔朱纳萨加尔大坝——印度
这座大坝建于印度安得拉邦地区的克利须那河上，它的壩高115.6米，集成的水库达125亿立方米。它是印度最古老的多功能大坝之一。
阿尔门德拉坝——西班碍
位于西班牙的萨拉曼卡省。大坝后面的蓄水库能够容纳大约26.5亿立方米的水，形成了令人惊叹的景象。它的高度为202米，是西班牙最高的建筑之一。
阿斯旺大坝——埃及
筑在尼罗河干流上，是一座大型综合利用水利枢纽工程。属于黏土心墙堆石坝。高111米，长3830米。
萨扬-舒审斯克坝——俄罗斯
大坝形成的水电站建成时是世界上第四大发电厂，在1987年开始运行。它是一座重力拱坝，顶部长达1100多米，拱高达245米。
水利枢纽大坝基础处理设计研究 篇3
关键词：水利枢纽,基础设计,处理,大坝
1 工程概况
某水利枢纽工程主要被应用于防洪, 大坝为混凝土结构, 坝高最大为82m, 坝底宽度最大为140.5m, 坝轴线长度为350m, 大坝全长743.1m。大坝基础周围存在基岩浅槽及6条东西向发育的断层, 其中有两条断层可对水利枢纽工程的部分建筑物产生影响。由于该工程的坝高达到了80m以上, 在处理大坝基础时应确保最大应力能够达到3.5~7.5Mpa。在设计大坝基础处理工作时应重点考虑渗流、承载力与稳定性问题。
2 水利枢纽大坝基础处理设计分析
2.1 基岩加固处理设计
本工程大坝基础主要由灰岩组成, 灰岩具有爆破抵抗能力弱、易腐蚀及产生裂缝的特点, 一旦基岩遭到破坏, 将会对大坝基础的稳定性造成影响, 对此本工程根据实际情况进行了基岩加固处理设计, 加固处理方法为固结灌浆处理工艺, 以增强基岩防渗性能。 (1) 加固处理设计原则。由于大坝基础受到一定的水平推力与压应力, 所以在设计应对固结灌浆的施工部位进行合理安排[2]。针对本工程大坝基础下游侧具有过大侧应力的特点, 在下游侧适当扩大了固结灌浆处理范围, 增加范围在20~30m之间, 并在考察大坝基础实际应力的基础上设计加固处理深度。 (2) 基岩加固处理范围如下:对于存在地质缺陷的位置, 固结灌浆处理范围为30~35m, 重力墩为15~23m, 河床坝段为8~15m。此外, 大坝基础防渗帷幕的灌浆孔深度为20~30m。帷幕防渗设计要求为, 水垫塘、近岸山体及坝肩的透水率应≤3Lu, 河床坝基则≤1Lu。 (3) 在利用固结灌浆工艺处理大坝基岩时, 严格控制混凝土的配合比, 将混凝土盖重控制在2.5~5.5m之间, 固结灌浆施工中优先考虑将普通或大坝硅酸盐水泥作为施工材料, 并将灌浆压力设计为0.3MPa。
2.2 基础排水设计
在对水利枢纽工程的实际情况进行考察并综合比较了几种基础排水方案后, 将本工程的基础排水形式设计为封闭式帷幕抽水排水, 以便能够使大坝基础的扬压力得以降低, 并同时提高大坝基础的稳定性与安全性。 (1) 在对工程地下的渗流场进行计算分析后发现, 如对大坝基础进行封闭式抽排处理, 则水垫塘坝段、泄洪坝段的扬压力可以降低至0.4及0.25以下。对于近岸地段、山体及两岸坝肩, 则采用常规形式的帷幕进行排水, 两岸坝肩扬压力设计为0.35, 近岸地段设计为0.25[3]。 (2) 在本工程的大坝基础中还设计了排水孔, 排水孔包括辅助性排水孔、封闭性排水孔及主排水孔, 封闭性排水孔与主排水孔的位置被安排在主帷幕后方、水垫塘U型区域, 辅助性排水孔则设置于封闭抽排范围当中。排水孔设计参数为, 直径控制在90~120mm之间, 间距为5m, 封闭性排水孔与主排水孔均为倾斜形式, 倾斜角度保持在80°左右。辅助性排水孔应保持垂直向上状态。由于主排水孔需要发挥降低主帷幕扬压力的作用, 所以在本工程中将主排水孔的孔深控制在主帷幕实际孔深的2/3左右。在调整主排水孔的深度之后, 综合考察了基础扬压力情况, 并将辅助性排水孔孔深设计为10m, 封闭性排水孔孔深设计为15m。采用以上设计方案之前先进行了渗透流变等相关试验, 在试验中发现渗透比被控制在2.5~6.5之间。图1为大坝基础排水设计图。
2.3 基础地质问题处理设计
在大坝基础的施工阶段所采用的开挖方式不同, 则基础处理设计过程中需要解决的地质问题也存在一定的差异, 如裂隙及断层等, 本工程需要处理的主要问题为软弱夹层与断层。 (1) 断层处理设计。根据工程实际情况调整基面, 确保基面锐角的角度>50°, 在设计处理深度时依据以下公式h=0.0067b H+1.5, 在上述公式中, H为地质缺陷部位的坝高, 单位为m, b为断层宽度, 单位为m, h为混凝土填塞的深度, 单位为m。如基面锐角<50°, 则根据实际情况控制完整岩体的最小厚度值, 如两岸坝基的断层性状较差, 则厚度值应控制在1.5~2.5m之间, 如性状较好, 则厚度为1.0~1.5m。此外, 对于大坝的重力墩, 如断层性状较差, 则厚度最小为2.5~3.5m, 如性状较好, 则最小厚度应为1.0~2.5m。如倾角断层贯穿坝基下游与上游, 则在坝基中设计防渗竖井, 使竖井深度到达岩溶高程, 以便有效封堵岩溶通道。此外, 在处理断层时要注意将处理范围延伸至断层周围2~3m。 (2) 软弱夹层处理设计。在处理大坝基础中的软弱夹层时, 可采用掏挖处理形式, 掏挖深度为夹层宽度的1~1.5倍, 开挖后重点处理断层与软弱夹层交叉部位、夹层密集部位。如采用明挖形式, 则全部挖除埋藏较浅的软弱夹层, 以保证大坝的安全稳定性。如采用洞挖形式, 则将平洞沿软弱夹层倾角交叉布置, 将部分夹层挖出后采用接触灌浆工艺或固结灌浆工艺进行处理。
2.4 基础回填处理设计
在开挖坝基时通常会留下钻孔及勘探平洞等, 为了提高大坝的稳定性, 则必须将混凝土回填到钻孔及勘探平洞当中, 本工程所采用的回填处理设计方法如下: (1) 回填设计应综合考虑大坝防渗情况及应力分布情况, 并确保设计方案与坝基安全要求、基础排水要求相符。如勘探平洞贯穿整条帷幕线, 且勘探平洞在帷幕轴线下10m、上20m的范围内时, 则清理平洞后进行回填封堵处理即可。在设计钻孔回填处理方案时, 必须考虑大坝拱座应力情况, 并采用有限元方法对混凝土的回填深度进行分析计算。 (2) 在进行回填处理时采用以下设计方案:首先彻底清理出平洞或钻孔中存在的杂质与废弃物, 如存在松动岩块, 也必须完全清除后才能开始回填施工。第二, 了解平洞与钻孔情况后, 在回填部位放置灌浆管路, 以便于顺利进行回填灌浆施工。 (3) 采用灌浆回填与封堵回填相互配合的施工工艺处理平洞、钻孔中的管状、脉状及狭缝状裂缝;同时将止水片设置于贯穿主帷幕的岩溶通道、钻孔及勘探平洞当中。此外, 如钻孔及勘探平洞的规模较大且埋藏深, 则采用泵送回填工艺将混凝土填塞到孔洞当中, 以便有效增强大坝基础的强度。
3 结束语
综上所述, 大坝基础处理是一项较为复杂的任务, 在设计大坝基础处理方案的过程中应综合考虑多种因素, 如防渗要求、基础强度要求等, 并同时结合水利枢纽大坝的具体功能, 以便使基础处理设计方案变得科学化与合理化。此外, 在大坝基础处理的设计工作中应不断积累经验, 找出大坝基础处理工作中存在的不足之处, 以便能够有效完善大坝基础设计工作, 从而促进水利工程的发展。
参考文献
[1]吕洪旭, 陈科文, 邓建辉, 等.瀑布沟大坝防渗墙应力分布特性及机理探讨[J].人民长江, 2011, 42 (10) :39-43.
[2]邓铭江, 韩民, 陆鸣, 等.卡拉贝利水利枢纽地震安全评价及大坝抗震结构设计[J].水利水电技术, 2012, 43 (9) :59-64.
探讨水利工程中大坝基础处理措施 篇4
自从国家将开发的重心转移到西部地区以后，水利工程的建设受到了越来越广泛地关注。众所周知，我国经济发展和资源分布存在区域差异性，东部地区经济发展迅速，资源缺乏，广大西部地区，人口稀少，资源丰富，经济发展相对落后。中国的第一长河长江以及母亲河都发源于西部地区，四川、青海等西部几个省区的水能资源储备已经占据了大约7/10以上。然而，由于西部地区的经济发展落后，各种技术不够成熟，大大降低了水资源的利用率。当前，三峡大坝已经建成，据统计资料显示，在08年年末，中国以年发电量为1.72亿千瓦成功的晋升为世界上发电量最大的国家。然而，这并不意味着中国的水能资源得到充分的利用，根据我国已经探明的水能资源的储备，我国水能利用率还没有达到一半。所以，水能资源的开发利用任重而道远。目前，在整个世界范围内都面临着严峻的资源短缺问题，各个国家都在寻找新的能源来代替传统的化石能源。此外，中国正处于经济高速发展的黄金时代，工业对能源的需求比较大，提高水能的利用率可以缓解当前我国东部地区电能短缺的问题。
在西部大开发中，修建的往往是大型水库，由于中国的西部地区以山地为主，地形十分复杂。修建的水库往往对于屯水量有较大的要求。随着屯水量的增加，对于大坝的根基建设的要求就越高。例如，当屯水高度达到一百五十米时，其对大坝根基造成的压强就可能达到6.57MPa，同时，大坝的根基受到的压力增大对岩体的抗压能力也有一定的要求。正是因为随着屯水量的增加，大坝的根基受到的压力增大，所以必须采取切实有效的措施加强大坝的根基建设，提高大坝的稳定性与使用周期。
由于水能对大坝根基造成的压力最终是靠大坝根基基层岩石来承担的，为了提高其抗压能力还要对大坝根基的渗水性进行控制。当坝基岩层不满足相关的标准时，容易导致大坝出现问题，下面我们将针对此问题进行研究。
一、坝基岩层断层的处理
1. 重力坝的断层。
当重力坝的根基岩不是一个整体，存在断裂层时需要采取措施来加固坝基岩层。常用的方法就是将断层处的土质抽取出来，然后将混凝土填放进去。当浇灌的混凝土周围存在岩石时，为了提高其与岩石的粘着性，应当增加灌浆这一环节。
2. 大坝上下游方向的断层。
在建设大坝的时候应当对岩石的抗压能力进行检测，主要检测抗剪摩擦安全系数是否符合相关的标准。当检测的结果与标准存在出入时应当利用混凝土回填法来加固，提高抗剪摩擦安全系数。在进行检测的时候，应当注意断层的方向，断层的方向不同将决定处理方法存在差异。例如，当断层的方向与坝体的接缝方向存在夹角时，可以采用混凝土回填的方法来弥补这一夹角，在回填的时候应当注重其与坝基基岩的结合。当然，有时候也会单独修建一个起到支撑作用的坝段，这个坝段能够有效地弥补裂缝方向与大坝走势差距较大的问题。这种处理方法比混凝土回填法具有更高的稳定性，能够对大坝起到加固的作用。回填混凝土实质上形成了一个土坝，这个土坝在水中相当于深梁，能够起到支撑大坝的作用。不仅如此，先填埋混凝土大大提高了以后处理基岩的效率。总之，当大坝建设的位置存在断裂层时，利用混凝土回填的方法能够十分有效地解决断层与大坝基岩走势不一致的问题。
3. 平行坝轴线方向的断层。
当前，我国在使用混凝土回填的方法施工的过程中，都根据美国标准计算混凝土回填深度的公式确定应回填的深度。但是，需要注意的是，此公式的使用是通过分析大坝底层软弱基层来确定的，并不能够保证基岩的相关系数满足标准。我们知道，当重力坝的走向与断层的走向是一种交叉关系时，通过控制河流下游大坝周围的断层就可以实现对整个大坝根基的控制。在实际的施工过程中，混凝土的填埋受到了多种因素影响，例如，大坝的高度，软弱基层所处的地方等。只有充分的考虑这些影响因素，才能保证回填的混凝土能够发挥最大的作用。由于大坝回填的混凝土对河流下游的大坝起到作用，这就要求保证填埋混凝土的稳定性和位置的合理性。在混凝土回填的过程中，需要注意施工不能影响其它非相关条件的改变。如果大坝建设的走向与软弱基岩的走向是一种交叉关系时，要加固大坝的坝基，使得在检测时确保相关系数符合标准。当然，混凝土的回填与软弱基层所处的环境也有一定的关系，应当采取具体问题具体分析的方法加以研究，施工。总之，不管大坝的建设是否需要对断层处理，利用上述的方法都可以达到对大坝稳定的效果。例如，如果一个大坝在建设的时候，选址出现了问题，横跨几个断裂层，可以挖一个立方体的坑，然后回填混凝土。当然，这并不是一项简单的工程，在施工的过程应当注意施工的顺序，防止由于操作不当导致大坝基岩周围的软弱岩层发生脱落。在施工的时候，应当保证水平坑道的层次性，最好是形成井字结构。
4. 拱坝的断层处理
拱坝坝基有断层时，将视断层的规模及位置，若在拱推力的作用下会产生滑动或较大的变形时，要用混凝土回填补强，其施工方法基本上是开挖平洞和浇筑混凝土。
5. 断层的防渗处理
有时候，为了保证大坝的断层不影响整体的功能，但是有时候大坝基岩往往密封性欠缺，达不到预期的要求，利用混凝土回填法可以有效的解决这一问题。关于回填的深度应当具体问题具体分析。
二、混凝土坝基础的处理
在构建大坝的时候，应当注意坝址的选择。因为选择软弱基层的位置，其抗力能力较小。抗剪摩擦安全系数不足以承担水流的压力，很容易导致整个大坝坝基发生位移。当然，使用混凝土的回填法可以有效地解决这一问题，提高大坝基岩的抗压能力。
三、混凝土支撑
在建设大坝的时候，会经常看到基岩中存在众多的不连续的岩层。从理想的角度分析，将断层全部弥补，利用混凝土回填法全部置换，但是从现实的角度分析，这种方法显然不现实。所以，只能从一个相对现实的方案中选择一种来解决坝基不稳，抗压能力弱的现状。
四、基岩预应力拉锚
坝基基岩受到了水能的作用，不管这个基岩形状是否规则，是否存在断裂层，只要受到巨大的压力都要或多或少的发生形变。为了最大程度上降低由于形变对大坝造成的影响，可以使用钢筋来加固。该方法是向基岩钻孔至所需深度，插入钢筋、钢丝、钢索等;两端固定在基岩中，根据要求张拉钢筋，对基岩施加预应力，此时的钢筋配置和预应力的大小，要考虑基岩的地质条件、应力分布和变形特性等。然而，由于大坝的受力面积较大，为了提高其稳定性，应当保证实验值大于现实的受力指标。
五、坝基岩层的选择
因为大坝往往在岩石上建成的，岩石长期处于水中难免受到流水的冲蚀。还有一些大坝是建立在海拔较高的地方，往往横跨峡谷。众所周知，峡谷往往是风口，环境非常的恶劣，一旦大坝长期处于那种环境下，自然而然的会受到风蚀。还有一些地区本来的气候条件非常恶劣，对大坝的损害更大。各种自然灾害、山体滑坡、泥石流等将直接对大坝的使用寿命构成威胁。当然，岩石层中难免存在裂隙，这些裂缝对于大坝的影响也是不容小觑的。断层也是地震频发的地带，因此，在一个坝址或某一坝段，它们既是控制建筑物选址的决定性因素，又是选择拱坝建基位置的控制性因素，对于这些个案问题，在选择拱坝坝基前，必须首先予以评价，认清对建坝的影响。
六、结语
在通常的情况下，大坝建设的位置选择受到多重因素的影响，在选择时应当充分的考虑这些制约因素，争取实现质量最好，成本第一，技术成熟的目标。在坝基的选择时，要充分地考虑各种自然因素，岩石本身的特性以及经济性等。要通过科学的研究方法对大坝的整个构建过程进行综合评估，例如，可以在当地进行问卷调查采集信息，可以借助当地的地理信息等。充分的利用采集的信息，科学的选择与规划大坝建设，实现利益的最大化。
摘要：当前, 水利工程最容易出现问题的项目为大坝, 提高大坝的根基建设质量与稳定性非常关键。下面将针对这一问题, 基于作者多年的工作经验, 提出加强大坝基础建设的一些具有建设性的研究成果。
关键词：大坝,基础,处理,技术
参考文献
[1]聂德新.岩体结构、岩体质量及可利用性研究[M].地质出版社, 2008.
[2]周立功.基础建设应用新技术[M].石油工业出版社, 2000.
探究水利工程中大坝基础处理措施 篇5
某水利工程主要用于防洪, 拦河大坝为混凝土重力坝, 坝高最大为80 m, 坝轴线就长度最大值为341 m, 坝基工程建设对地质条件要求不高, 在坝基的周围衍生了6条NE向断层和河床基岩槽, 对建筑物有较大影响的是河床F1和右岸F2。坝基基岩为透水岩体, 防渗功能也较好, 地下水比例主要是裂缝水和裂缝承压水。不透水规定为:河床位置应在37~59 m之间, 两岸位置应在52~93 m之间。
2 水利工程中大坝基础处理的常见问题
从总体上看, 由于坝基岩石的强度较大, 一般情况下, 与混凝土重力坝的建设标准相符合, 但是由于受到断层地质条件影响, 在施工过程中, 出现了一些问题, 需采取一些措施进行处理。
(1) 软弱夹层问题。在软弱夹层中, 其力学参数会明显降低, 抗剪强度仅为0.23~0.33, 变形模量也仅为0.02~0.04 GPa。与周围岩体的力学参数相比明显偏小, 导致坝基抗压强度较低。
(2) 坝基渗漏问题。在一般情况下, 大坝建设区域的岩体抗渗性都比较高。根据该区域地质条件, 由于F1和F2层都直接贯穿坝基, 因此容易出现渗水、裂缝、松碎等问题, 因此要采取必要措施。
(3) 岩体错位问题。虽然大坝建设区域的坝基岩体强度较大, 但是由于变形模量比其他岩体明显偏低, 两岸的拱座岩体中, 软弱夹层也较多, 从而可能出现两岸岩体错位情况。
3 基础开挖过程
3.1 基础开挖方式
大把基础开挖一般采用台阶式, 台阶具体宽度和台阶高度应由坝体的抗滑安全情况来决定。为了保证基础开挖与实际标准相符合, 应在设计过程中, 将把坝基面向上稍微倾斜7度, 这样能保证坝基的最佳状态。同时, 由于泄洪雾化水对两岸岩石会产生一定的侵蚀作用, 且边坡开挖对坝基会造成很大影响, 因此应特别注意。
3.2 开挖高程
在基坑开挖中, 如果两岸高程坝段过高, 则应根据基岩施工标准来改进河床, 如果出现间隙夹层和裂缝问题, 会加剧基面的风化程度。表现如下:表面岩石完整性降低、裂缝问题加重, 河床距离在3~4 cm之间, 基岩两岸距离在4~6 cm之间。对建坝岩体使用情况进行分析, 如岩体岩性、岩体表面的完整性、坝基岩体风化厚度等。对河床的溢流坝段而言, 在建基面开挖高程上, 最好控制在65 m左右, 还应该不断增加坝基两岸挡水坝段的距离。
3.3 地质缺陷问题的处理
在坝基中, 经常会出现断层、软弱夹层等地质问题。在地质问题处理上, 应根据具体情况进行处理, 制定切实可行的方案, 一般会采用掏挖和利塞方式来处理。在断层开挖时应延伸至坝外3~4 cm。以掏挖方式来处理软弱夹层的时候, 也应该将深度延伸到软弱夹层的1~2倍, 还应该针对断层交汇区和夹层密集区进行重点处理。
4 坝基渗流处理措施
4.1 设计方案应力求详细
在坝基渗漏问题上, 首先应根据坝基的消力池结构域和稳定程度来编制处理涉案, 降低渗漏量和渗透系数, 确保软弱夹层的稳定性。河床泄流具有如下特点:高程较低、抗浮稳定性差、水头位置较高, 这些都增加了设计方案编制的难度。针对该水利工程的特点, 制定了两种比较好的排水方案。从表1中可以看出, 封闭帷幕抽水的排水方式效果较好, 降低了地基整体的扬压力, 能够保证坝基的稳定性 (如表1) 。
4.2 设置防渗帷幕
设置防渗帷幕也是一种较好的排水方式, 在防渗帷幕设置过程中, 应将防渗帷幕设置在坝基上游基础的灌浆廊道中, 沿着两岸坝肩和山体的位置扩展, 到达正常蓄水位和地下水交接位置的145 m高程时停止, 防渗帷幕总长度在549 m以上。在水垫塘防渗帷幕设置四, 一般应以“一”字形排列, 且应确保其位置在二道坝基的灌浆廊道中, 根据两岸山体的走向逐渐扩大至30 m, 且应确保防渗线路在295 m以内。在防渗帷幕设置中, 应遵循以下标准:河床坝基位置透水率应为q 2Lu, 坝肩、山体和水垫塘透水率应为q 4Lu。
在一般情况下, 防渗帷幕为单排孔设计, F1、F2能够顺着河流的流向渗水性好的地段来设置孔, 防渗帷幕设置中采用固结灌浆孔, 在孔深上应确保在13 m以上, 主要是为了提高坝基岩体的整体抗渗性。在帷幕灌浆中, 孔的形态多维垂直孔, 孔距为2 m。在考察中发现, 除了F1、F2岩体透水性较好, 其他的透水性都较差。因此可以采用悬挂式防渗帷幕, 坝基帷幕在30 m以上, 且封闭帷幕深度大于16 m。在防渗帷幕施工过程中, 应采取必要措施, 在关灌浆时应该根据各灌浆孔段的实际情况分别采取孔内循环灌注和分段钻灌方法。在浆材选择上, 应选取525号普通硅酸盐水泥, 在帷幕表层段灌浆时, 应将灌浆压力保持在1~2倍。
4.3 设置基础排水
在大坝基础中, 基础排水孔的作用主要是降低坝基的扬压力。为了满足坝基的扬压力要求, 应将基础排水孔设在防渗帷幕后, 在并在水垫塘附件设一排封闭的排水孔, 在封闭抽排区域, 应纵横设置3排辅助的排水孔, 完善封闭排水的作用。同时, 在排水孔设计时, 应重视相关参数变化情况:孔径应为90~113 mm, 孔距应为3 m, 水孔的形式应为斜孔, 且倾斜角度应为75°。在辅助排水孔设计时, 应采用垂直孔, 且主排水孔孔深应按照帷幕孔深2/3进行改动, 封闭的排水孔深应为12 m, 辅助排水的孔深应为9 m。对坝基渗流的参数进行分析, 可以看出坝基软弱夹层的抗渗破坏力较弱, 其临界渗透比只有2.6~6.2, 破坏渗透比为21~45之间。因此在排水孔设置中, 应避开软弱夹层设置, 还应该防止软弱夹层渗透。
5 结语
在水利工程大坝基础处理中, 应根据水利工程自身的条件, 结合坝基渗压和坝基渗流等监测情况来组织工作。从大坝运行情况来来看, 封闭式的抽水排水渗控方案在降压排渗方面有较好的效果, 在与坝基排水孔的配合过程中, 能够有效提高坝基的渗压控制力, 是一种可以大力推广的处理方案。
参考文献
[1]王飞.水利工程中大坝基础处理的措施[J].中国水运 (下半月) , 2 0 1 2, 1 2 (1 2) :184-185.
[2]王军.化学灌浆在大坝基础处理中的应用[J].黑龙江科技信息, 2012 (28) :292.
[3]李凤山, 李凤才.浅谈输水隧洞灌浆与混凝土缺陷处理方法[J].中国新技术新产品, 2008 (11) :44.
大坝基础 篇6
1 水利水电大坝工程基础处理概述
大坝工程基础处理是具有很强组件化、技术性与专业性的综合作业内容, 在具体工作中不仅需根据相应工程设计图纸展开规范施工, 同时还应与大坝工程所在区域的水文气候、土壤土质等外界自然条件相结合, 确保大坝工程基础处理能够满足工程稳定、安全、牢固要求, 为大坝工程使用功能的正常发挥提供保证。下文将结合工程实例, 对水利水电大坝工程基础的处理设计展开分析。
2 工程概况
萍乡市湘东区大沙江水库枢纽工程以防洪、供水为主, 同时兼具灌溉等用途的小 (一) 型水库工程。拦河大坝属于混凝土重力拱坝, 位于峡谷之中, 坝轴线长为118.6m, 坝高为39.8m。在坝基工程建设中, 对施工现场的地质条件未提出过高要求, 只是在坝基四周有2条断层与河床的基岩浅槽, 其中河床中F2处和右岸F1处对建筑物有较大影响。
3 大坝工程基础处理重点
在混凝土重力拱坝立面与平面上均可建拱, 使坝顶所受力可向坝体荷载位置上转移, 同时可与拱的作用相结合, 将外力向坝体下部和两岸拱座基岩转移, 另外一部分可与梁的作用结合, 促使外力传递至底部基岩, 以便促使坝肩岩体与基岩产生的反力可达正常状态。要满足大坝工程这一要求, 则大坝基础必须具有足够的硬度, 确保大坝具有优良稳定性, 而这首先就需要地质具备良好平衡性, 从而保证拱座承载能力可满足相应要求。
4 大坝工程基础处理设计
4.1 基岩加固设计
在该工程中, 由于地质主要为抵抗能力较差的灰岩, 在遭受爆破、腐蚀或出现裂缝时容易造成破坏, 对大坝基岩应用性能影响较大, 因此需结合实际情况, 展开固结灌浆处理合理设计, 对基岩予以加固, 同时促使混凝土浅层基岩防渗能力显著增强。首先, 应严格遵行固结灌浆布置原则。水利水电大坝工程重力拱坝拱座与坝基在具体应用中常会遇到各种问题, 主要承受着水平推力与压应力作用。在大坝工程基础处理前, 首先应对固结灌浆予以合理设计, 如可将两岸拱肩重力坝段向合理位置分配, 在此基础上展开固结灌浆。对于拱座下游处常会受到过大侧压应力位置应将处理范围予以合理扩大, 通常可增加固结灌浆处理范围15-25m, 并按照实际坝基应力地理状况确定各处固结灌浆处理的深度标准。该工程设计人员通过实地勘察, 将两岸拱肩重力坝段处理设计为4m, 而河床坝段设计为6-10m, 将左岸重力墩与两岸拱座设计为8-12m, 对于存在局部地质缺陷处, 则设计为10-15m。
4.2 开挖方式设计
大坝工程基础开挖最常见形态为台阶式开挖, 坝体抗滑的安全、稳定条件在很大程度上决定着平台宽度与台阶高度。在开挖台阶设计时, 应遵循每坝段开挖平台宽度应比坝底宽出50%、开挖坡比值为1∶0.35、台阶高度差不超过8-10m原则。为满足坝体应力与稳定性标准, 坝基面需倾斜向上游7度。当岩体出现错误组合或存在顺向坡体时, 应将坡比合理放宽, 同时展开必要支护设计, 可设置长为8-12m、直径为28mm、间距为3×3m的系统锚杆。边坡总高度为60m, 可将各级坡面保存一排吨位为200t、间距为10m的锚索。若两岸在开完边坡时, 因长期被泄洪雾化水侵蚀, 则需对干湿交替作用展开有效处理设计, 可设计挂网喷洒混凝土的方法加强保护。
4.3 建基面存在地质问题处理设计
在该工程建基面中局部地质有软弱夹层与断层等缺陷, 在处理设计时, 需对坝基软弱夹层与断层处理展开科学设计, 通常可用掏挖、利塞等开挖方法进行处理。软弱夹层可以掏挖方法, 掏挖深度应控制为夹层宽度的1-1.5倍, 在深挖时应对断层、夹层密集区与夹层交汇处展开处理;一般应将断层混凝土塞开挖深度控制为断层宽度的1-1.5倍左右, 同时应将处理范围延伸至坝体外2-3m。另外, 该工程地质中存在溶洞, 在传递基础应力下坝基溶洞无法发挥理想效果, 可致使坝体出现无法控制的渗流现象。因此, 在对溶洞清理完成后, 应展开混凝土回填。通常应控制拱座部位为洞径深度的2.5倍, 当溶缝狭窄时应继续扩展, 直到达到相应标准。另外, 在河床溢流坝段中, 应将建基面开挖高程设计为62m, 且应不断增加两岸挡水坝段。
4.4 平洞与钻孔回填处理设计
该工程坝基在开挖后共发现勘探平洞1条, 同时坝基中也仍然遗留有1个大口径钻孔。根据防渗帷幕灌浆与大坝灌浆相应条件, 应对大口径钻孔与平洞中予以有效清理并展开回填混凝土。在对回填土进行清理时, 需和该工程防渗与应力分布实际情况有机结合起来, 按照坝基安全监测与基础排水标准展开有效处理措施。在该工程中在贯穿帷幕线的勘探平洞中, 应在帷幕轴线下方10m, 对勘探平洞中岩溶洞穴进行实时处理后, 应将之和平洞进行同时回填。同时, 应对所涉及勘探平洞开展适当排水处理与深部检测, 按照实际情况展开混凝土衬砌。对于坝基残留大口径钻孔应先将进行初步清理, 之后在展开混凝土回填处理。如有必要可参考拱座应力设置情况和有限元计算结果, 合理调整该工程两岸坝基勘探平洞清理与回填。在混凝土回填处理时, 应先将内部杂质与废弃物予以彻底清除, 对于松动岩块应彻底清除。在处理时应对溶洞与平洞展开实时观测, 将灌浆管路置入洞内, 展开回填灌浆处理。若溶洞与勘探平洞规模较大且埋藏深度较大, 则需在建基面中设置相关大口径钻孔, 之后进行混凝土泵送回填即可。
5 结束语
在水利水电行业持续、快速而稳定运转背景下, 大坝工程建设得到了快速发展, 而大坝工程基础处理的设计质量是基础处理有序、稳健、科学开展, 保证大坝工程经济价值得到充分发挥的重要工作。因此, 在大坝工程建设中, 应对基础处理展开科学设计, 在工程基础处理中对大坝基础的挖掘、坝基渗流防护、坝体加固防护等环节的设计方案予以严格执行, 从而为水利水电工程基础处理作业的协调、顺利、有序开展提供重要保证。
摘要：水利水电工程是我国国民经济重要支柱产业, 对人民生活水平的提高与社会经济稳定发展发挥着不可或缺的支撑、推动作用。水利水电枢纽大坝工程是水利水电产业的重要工作内容, 大坝工程基础建设质量对水利水电整体工程使用功能的正常发挥有重大影响。本文结合实际案例, 对水利水电大坝基础处理的重要性进行分析, 对其具体设计方法进行介绍, 以及为我国水利水电大坝工程建设的顺利开展提供参考。
关键词：水利水电,大坝工程,基础处理,设计
参考文献
[1]白建军, 董阳光, 耿凡坤, 等.恰甫其海水利枢纽大坝工程基础稳定性浆液灌浆中的问题及措施[J].水利水电技术, 2009, 40 (3) :50-51.
[2]陈强标.大坝工程基础处理的设计分析[J].中国科技博览, 2010, 18 (24) :208.
[3]肖勇.大坝工程基础处理的设计探讨[J].城市建设理论研究, 2012, 17 (33) :162-164.
[4]王克.浅谈务坪大坝基础处理与观测资料分析[J].水利水电工程设计, 2006, 17 (4) :194-195.
[5]汪明德.水利水电工程地基基础处理方法[J].城市建设理论研究, 2011, 25 (30) :268-269.
化学灌浆在大坝基础处理中的应用 篇7
1 灌浆工艺流程
灌浆采用孔口封闭器, 自上而下分段待凝钻灌法;钻孔并测量孔深、孔斜、方位、控制钻孔角度准确无误一孔壁冲洗一丙酮顶水一灌注压丙酮;先做渗透性试验一回收孔内丙酮一根据灌压丙酮试验依据, 不解压浆顶丙酮;向孔内灌注化学浆藏一灌浆结束后不解压水泥顶化学浆液后待凝10h取出尾管;连续待压62h一待凝时间结束后方可进行下一钻孔段的循环施工。中化798采用水泥顶浆, 然后待凝一定的时闻压力后, 方可进行下一钻孔段的循环施工。
2 化学灌浆质量控制指标
首先要控制钻孔三要素, 复杂地质结构, 监控灌压丙酮, 做岩石渗透试验, 找出孔段单位注入量 (速率) ;依据钻孔资料判断本孔段位是否处在断层地带, 并决定灌浆时间周期, 以上主要质量控制点, 是以施工单位三检制为基础, 对钻孔、配浆、灌浆各工序等经终检合格后申请验收, 签发准灌证, 否则, 不得进行下一工序的施工。对钻孔、配浆、灌浆记录人员进行严格管理指导工作, 做好施工现场各种观测仪表、器具的检查和校对;对浆材取样编号、浆液编号, 初凝时间等技术要求与数据应校核清楚, 准确无误。
2.1 浆材的灌注
LW浆液构灌注:灌浆施工工艺要求在压丙酮结束1h前通知三检人员现场监督, 将孔内丙酮回收后到正式灌浆菠时的两道工序不得超过30min;按循环式灌注浆液, 待回浆管回出浆液时, 关闭阀门;按纯压式灌浆, 从灌浆开始1h内灌浆压力逐渐达到设计压力, 每10min测读记录注入量, 按灌浆标准执行到灌浆结束。灌浆结束后, 有压闭浆待凝10h, 抽出注浆管, 再待凝62h后方能钻灌循环下一段施工。
中化798灌注:按照灌浆顺序, 当灌入主材达到结束标准时, 关闭进浆主阀门, 有压待凝并从回浆主阀门压入0.5:1水泥浆顶出孔内浆液, 然后继续水泥待凝40h, 直到该段灌浆结束。其他灌浆工序操作方法与基本相同。抬动观测及封孔:化学浆材具有良好的渗透性, 施工中必须埋设抬动观测装置, 以控制冒漏浆段的抬动变形。其抬动最大允许变形值≤0.02mm。为有效的防止抬动变形, 在灌浆过程中, 必须有专人观测记录, 施工区域内所有抬动观测孔从灌浆初始全部进行观测状态。当抬动变形超过0.02mm时, 必须报告二检人员, 立即降压灌注, 同时对周围灌浆孔进行检查, 找出抬动原因, 以便及时处理, 必要时报请监理工程师现场指导。各段终孔灌浆结束后, 主阀门灌入0.5:1水泥浆顶出浆液, 迅速提升注浆管至孔口, 补充水泥浆液, 改为纯压式灌浆在最大设计压力下, 持续2h, 闭浆待凝24h后采用同样方法进行第2、3段次封孔, 一直到孔口人工封闭充填为止。中化798灌浆结束终孔完成后, 主阀门有压闭浆并用0.5:1水泥浆顶出孔内浆液, 抽出注浆管, 补充浆液持续2h, 待凝24h后按以上有关内容操作程序完成封孔。
2.2 特殊情况处理
整个灌浆时段历程30~40h, 在这段时间内因突然停电、停泵时间超过规定胶凝时间, 或有串、冒、漏浆等现象, 对不同的事故现象需用不同的处理方法进行及时处理。事故孔段处理, 应从距原孔位帷幕线范围内0.3m的地方, 重新开孔到原孔深段按技术要求进行补灌该段, 补灌压力仍为原孔段最高压力, 用承泥补灌后进行封孔, 再从原孔段钻灌以下各段。
2.3 灌浆时应注意的事项
化学灌浆材料均具有很好的渗透性, 它可以沿任何裂隙薄弱环节进行带压渗透, 因此, 在施工中必须埋设抬动观测装置, 以控制建筑物或旄工席道滑壁、底板等发生抬动变形。化学灌浆是以化学原材料配制而成的浆藏, 胶凝后是基本无毒无味, 但某些组成材料的单体在配制前, 分别有一定的气昧、毒性、易燃、易爆等, 浆液的配制过程中, 必须防高温和有足够的通风防护措施。各种弃浆液, 废弃浆 (料) 不能随意乱扔, 乱堆放, 要统一预埋处理。
3 化灌质量检查控制指标
各类施工完成结束3个月后, 按灌浆孔段的布置检查孔取样, 其水泥结石, 化学充填物岩芯获得率≥95, 提取岩样进行以下项目试验, 并达到一定的设计要求。聚氨脂类灌后的技术指标:裂踪面劈裂抗拉强度为0.2~0.3MPa;裂晾面胶凝体与岩石桔结强度为0.2~0.3MPa;浸水体积膨胀率为3~5;胶凝体极限延伸率≥360;胶凝体裎水体积膨胀率≥300;灌后钻取岩样裂踪充填率≥85%。环氧类灌后的技术指标:单位吸水量0.011/min·In;抗拉强度 (沿劈裂面) 1.1~2.4MPa;抗剪强度 (沿劈裂面) 1.0~1.85MPa;抗压强度 (沿劈裂面) 23~50MPa。和中化798都有较强的渗透性, 可进人<0.1mm的孔隙或裂踪中。同时尚有一定的桔结力和膨胀力, 而中化798不同, 刚具有很强的桔结力和锁固力, 可以同时提高岩体的强度和抗渗透性, 改变岩体物理性质。岩心描述中的裂踪充填率、充填物厚度, 比较真实地反应出灌后结果。
4 结论
大坝基础 篇8
大坝基础灌浆是大坝施工中的重要工序, 其对于大坝的施工质量有着非常重要的影响, 在大坝基础灌浆施工的过程中会面临着各种问题, 文章将在分析大坝基础灌浆所常见问题的基础上进行分析并提出处理措施。
1 大坝基础灌浆施工中常见问题及应对措施
1.1 钻孔卡钻
在进行大坝基础灌浆施工时首先需要对大坝基础进行钻孔, 在钻孔的过程中容易出现卡钻问题, 通过对以往卡钻现象进行分析后发现造成这一现象的原因主要有以下几点: (1) 大坝基础地质条件不好, 基础岩石强度不足, 在钻孔时岩石发生破碎, 造成钻孔无法维持从而使得很多碎渣进入到钻孔中, 从而造成卡钻。 (2) 竖向节理、裂隙发育以及渗漏情况严重。 (3) 在进行钻孔时钻入到由钢筋混凝土的地方。
为了更好的完成钻孔作业需要采用自上而下的分段钻孔, 分段灌浆的方式, 同时在钻孔时避免钻到由钢筋混凝土的位置, 从而避免出现卡钻。
1.2 钻孔出现偏斜
在钻孔作业的过程中出现钻孔偏斜的主要原因是由于钻具固定不当或是施工控制不当造成的, 在钻孔的过程中应当加强对于钻孔的监控, 尤其是在钻深孔的过程中, 偏斜度过大将会使的灌浆时无法使得浆液形成连续网络, 从而形成漏水通道。因此在钻孔的过程中采取分段钻孔的方式, 每一段都需要进行测量避免出现偏斜。
1.3 地表冒浆
地表冒浆主要是针对固结灌浆而言的, 其主要原因是由于地层岩石破碎较为严重从而形成自下而上的缝隙, 从而使得在进行灌浆时过大的压力将会使浆液冒出地面。在进行地表冒浆处理时需要反复、耐心的处理。其采用的主要处理方式有以下几种。
(1) 地表堵盖。在发生地表冒浆问题是, 可以在地表裂隙处使用棉花、麻线或是棉线等物紧紧的塞入到地表缝隙内进行堵塞, 如果较为严重则需要在地表处涂抹速凝水泥等加强堵塞。还有一种方法是通过在地表冒浆的位置处进行岩石的开凿, 从而将所产生的漏浆汇聚到一起, 并用铁管导出, 而后使用水泥封闭原先冒浆的位置, 待到水泥凝固后再将铁管堵住从而堵住地表冒浆, 而当冒浆现象较为严重以上措施无法生效时则需要在冒浆位置浇筑混凝土盖板而后在进行灌浆。
(2) 通过施工工艺进行控制。在进行灌浆施工的过程中, 需要采用低压灌浆的方法, 通过采用降低灌浆压力的方式来进行灌浆作业, 在浆液的配比时可以选用0.6:1或是0.5:1的浓浆, 同时在需要时再加入一些粗骨料来加快浆液的凝固, 待到完成一定的堵塞后再逐渐提高灌浆的压力。除降低灌浆压力外还可以采用控制进浆量法来完成控制或是间歇灌浆的方法使得浆液能够在缝隙中得以沉积从而堵塞缝隙实现灌浆的目的。
1.4 串浆
在进行大坝基础灌浆的作业中, 如发生灌入的浆液从其他的钻孔中流出的现象则被称为串浆, 造成这一现象的主要原因是各钻孔之间的岩层较为碎裂, 缝隙较多, 从而形成相互串联的现象, 各钻浆孔之间形成相互串联的通道, 在压力过高或是缝隙较大时串浆现象尤为严重。串浆现象发生时一般不停机, 只有当串浆孔距离钻孔较近容易堵塞时才考虑停灌该部分, 而改成灌浆串浆孔未灌的部分, 当灌至串浆部位后在恢复该部分的灌浆工作, 串浆段与灌浆孔的通段, 也可以同时灌浆或使用灌浆塞塞住串浆空孔上方1-2米的位置, 而后对灌浆孔采取单独灌浆的方式。
为解决串浆的问题可以采用以下方式: (1) 增大钻孔之间的间隔。 (2) 适当的延长相邻两个钻孔之间的钻孔顺序, 等待前一次序孔灌注的浆液基本凝固后再实行下一个钻孔的灌浆作业。 (3) 还可以采用自上而下分段灌浆的方式来防治串浆的发生。
1.5 设备故障
在进行基础灌浆的过程中, 如果因设备发生故障会导致的灌浆中断, 为避免长时间后导致浆液凝固需要及时对灌浆设备进行维修从而恢复灌浆作业。同时在购置灌浆设备时需要注意灌浆设备的适用性, 并在每次完成灌浆后将泵缸冲洗干净并做好设备的维检工作。
1.6 灌浆塞无法下塞
当钻孔内含有凝固的封闭物或是掉落的碎渣时将会阻塞灌浆塞的安装, 因此需要使用高压水进行冲洗, 如高压水无法完成冲洗作业, 需要使用人工或是机械进行清洗, 如钻孔内弯曲或是有稍许错动时, 可以采用小塞子或是扩孔的方法进行处理。
1.7 输浆管破裂或接头崩脱
输浆管在长期的高压情况下进行工作, 会使得管子破裂或是管子接头崩脱的几率大大增加, 如发生以上现象不但会造成灌浆作业的停止而且高压还容易造成伤人事故, 尤其是高压导致的输浆管来回摆动, 高压浆液喷入人眼会造成人员损伤, 因此在进行施工时一定要引起足够的重视, 如发生以上事故时需要迅速停机并更换输浆管, 或是割掉管子中破裂的部位再继续进行连接。为确保施工安全需要在施工之前对输浆管进行检查, 并对发现存在安全隐患的管路进行及时的更换。
1.8 基岩松动
在进行基础灌浆施工时由于灌浆的压力过大容易造成基岩松动, 因此在进行灌浆施工之前首选需要进行灌浆试验, 确定施工时的灌浆压力, 在施工时需要将压力控制在这一范围内, 避免在施工时因压力过大从而造成岩体的松动或是破坏。
1.9 循环灌浆塞内管伸长部分被堵塞
发生堵塞的原因主要是由于长时间的进行灌浆作业, 钻孔内的水泥砂浆流动速度减缓进而发生沉积凝结。通过对以往发生堵塞现象进行统计后发现, 当灌浆时将灌浆时间持续10个小时以上则很容易发生堵塞问题, 因此在进行灌浆作业分段灌注减少灌浆的时间能够有效的降低堵塞现象的发生, 或是使得灌浆柱塞在灌注过程中进行转动增加水泥砂浆的流动性可以有效的减少堵塞事故的发生。
1.1 0 灌浆孔吃浆量过大
造成这一现象的原因有:岩层的渗透性过强从而造成岩层大量的漏浆, 可以采用自流式灌浆的方式或是现在供浆量的方式予以解决。还有一个原因就是地下有溶洞或是较大的渗漏通道。这就要求在前期进行地质勘探的过程中加强对于地层的勘测并会同设计人员进行解决。
2 灌浆中断后恢复供浆的方式
不论在施工过程中由于何种原因造成灌浆中断都会对大坝基础灌浆施工的施工质量造成不小的影响, 当发生中断时应当及时会灌浆工作, 避开对灌浆质量造成影响, 同时在复灌时需要注意以下几点: (1) 中断时间较短 (如30分钟以内) 及时复灌的造成的影响不大。 (2) 如中断时间较长且短时间内无法复灌的应当立即进行冲洗钻孔, 如无法立即冲洗钻孔的且前期灌浆使用的是浓浆的, 则需要将射浆管上提, 从而避免浆液沉积凝固而堵塞, 当冲洗条件恢复时再进行强力冲洗且时间越早越好且复灌时选用最大水灰比。
3 结束语
大坝基础灌浆施工是确保大坝质量安全的重要环节, 但是以往对于此环节的不重视致使各种问题频发, 文章在分析大坝基础灌浆过程中容易出现问题的基础上提出相应的应对措施。
摘要：国家的发展离不开农业的支持, 而农业的发展离不开水利工程的建设.堤坝是一种常见的水利工程, 现今在大坝的建设过程中多采用的是钢筋混凝土结构, 同时为了更好的确保大坝的强度需要做好大坝的地基处理, 在进行大坝工程的基础施工过程中, 需要对灌浆作业引起足够的重视, 历年来由于大坝基础灌浆不当而导致的工程问题屡见不鲜, 文章将在分析大坝基础灌浆过程中所面临的常见问题的基础上提出如何更好的做好大坝基础灌浆工作.
关键词：大坝,基础灌浆,常见问题,应对措施
参考文献
[1]曹琳, 文丽萍, 等.国内外GIN灌浆法的应用于比较分析[J].电网与清洁能源, 2013, 1.
[2]刘有志, 李仁江, 李柄峰, 等.某拱坝固结灌浆期间裂缝成因分析与预防措施研究[J].水利发电, 2012, 8.