二建水利復習:對劈裂帷幕灌漿技術(shù)的分析
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1、劈裂帷幕灌漿技術(shù)的應用機理
劈裂帷幕灌漿技術(shù)適用于土壩、土堤、壩體及均質(zhì)壩或心墻壩,存在裂縫,下游坡泅濕、漏水,存在滲漏變形(流土,管涌和不同介質(zhì)結合面形成沖刷)的壩體,均可用劈裂帷幕灌漿法處理,若壩體存在滑坡裂縫,則不應采用此項技
術(shù)灌漿機理:劈裂帷幕灌漿是運用壩體應力分布規律,用一定的灌漿壓力,將壩體沿軸線(xiàn)方向劈裂,同時(shí)灌注合適的泥漿,形成鉛直連續的防滲帷幕,堵塞與劈裂縫連通的洞穴、裂縫或切斷軟弱層,以提高壩體的防滲能力;同時(shí),通過(guò)漿壩互壓和濕陷使壩體內部應力得到調整,提高壩體變形穩定性。
水力劈裂原理:所謂水力劈裂就是在水壓力下,使原物體產(chǎn)生裂縫或使原有裂縫擴大的過(guò)程。水力劈裂對土壩壩體灌漿施工是必須的。利用水力劈裂原理,在壩軸線(xiàn)附近沿小主應力面布置灌漿孔,泥漿就容易沿這個(gè)平面將壩體劈開(kāi)。
2、烤裂帷幕灌漿技術(shù)的施工工藝
施工工藝有四步,第一步是布孔在壩頂中心線(xiàn)布設一道劈裂灌漿孔,按兩序施工;第二步是鉆孔??刂瓶仔甭实茹@孔各項參數,鉆孔過(guò)程中,詳細記錄巖性、縮孔、漏漿等情況;第三步是制漿、土料要求:土粘粒含量為20%一3O%。粉粒含量為50%左右,其余為砂粒。漿液容重控制在l4~16Kn/m3之間;第四步是灌漿。采用常規的孔底注漿、全L灌注、少灌多復、循序漸進(jìn)的施工工藝,使其盡量少出現異常。其特點(diǎn)是:注漿管下人孑U茂,孔內泥漿由孔底返向全孔,壩體內小主應力最小的部位首先被劈裂,然后裂縫隨漿液逐漸擴展。為了防止孔口冒漿,增大灌漿壓力,在灌漿之前以最優(yōu)含水量的土料作為阻漿塞,保證壩體被順利劈開(kāi)。
3、灌漿期間特殊情況處理
出現裂縫的處理:出現縱向裂縫。灌漿期間,為了避免劈裂縫過(guò)早地延伸到
壩面,可采鉆孔內下護壁管或設阻漿塞的辦法處理。在兩側形成的一些細小的不連續的縱向裂縫,它們的形成多因土體張拉產(chǎn)生的。這些裂縫一般深1~3m,窄縫可自動(dòng)閉合,寬縫可采用自重灌漿處理;出現橫向裂縫。灌漿期間,在岸坡段和壩基突起處,常出現橫向裂縫,橫縫一般都不太深,但橫向裂縫一般貫通壩體上、下游。對于與灌漿孔相通的橫向裂縫,灌漿時(shí)要適當地加大灌漿壓力,使壩體狀態(tài)得到調整,同時(shí)使縫內充填泥漿。
冒漿的處理。灌漿期間,壩體冒漿的部位在壩坡(均質(zhì)壩)、壩頂、孔口和放水洞內冒漿部位原因和程度不同,處理措施也應不同。壩坡出現冒漿的原因較為復雜,一般是輕微冒漿。由于壩體內可能存在裂縫、洞穴、水平疏松層,在灌漿壓力下,冒多在壩高的2/3PA上部位發(fā)生。如在上游坡冒漿,因有護坡石,可用濃漿,采用灌——停——灌的間歇性灌漿方法進(jìn)行處理:如在下游坡冒漿、可做阻漿蓋,也可在冒漿出口處壓砂做反濾層有的土壩在壩坡底部發(fā)生嚴重冒漿,說(shuō)明壩體內有與灌漿孔相連的大通道,這種情況多出現在松散壩體處理方法:一是封堵冒漿通道,二是控制灌漿量或灌入稠漿來(lái)防止冒漿,或采用灌——停一一灌的方法,間隔時(shí)間適當延長(cháng);若因灌漿壓力大導致水下冒漿,應立即降低灌漿壓力;若孔口并無(wú)壓力而冒漿,說(shuō)明原有裂縫、洞穴與灌漿孔相連通,應采用濃漿間歇灌注,等灌人的泥漿初凝后再繼續灌注,或在泥漿中摻加適量水泥,以加速漿液初凝,達到封堵冒漿通道的目的。
