坝基渗漏分析及处理施

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1、坝基渗漏与帷幕灌浆摘要：本文讲述的是水电站大坝坝基发生渗漏的原因，帷幕灌浆的作用机理及帷幕灌浆在处理坝基防渗中的应用。通过横泉水库坝基处理帷幕灌浆施工的案例了解帷幕灌浆施工方法及灌浆效果。关键词：坝基渗漏；帷幕灌浆；横泉水库；施工1坝基的渗漏原理在大坝上下游水位差作用下，库水通过坝基岩土中的孔隙、裂隙或溶洞等通道向下游渗漏。沿大坝两侧岸坡岩土中的渗漏称为绕坝渗漏。当坝基渗漏或绕坝渗漏的水量很大时,不仅会造成库水的流失,而且对坝基产生渗透压力,或对岩土中的微细颗粒产生冲刷,或对岩土中的可溶部分产生化学溶解等不良作用。为此，修建

2、大坝时要对坝基渗流进行控制，将其不利影响减少到规定的安全范围内。　　控制坝基渗漏的方法很多。为减少坝基渗漏量，可以采用上游水平铺盖、垂直混凝土防渗墙、帷幕灌浆及堵塞溶洞等措施；为减小扬压力或渗流梯度，通常采用排水孔、排水廊道、减压井等工程措施。根据坝基地质条件和渗漏量情况选取上述方法中的一种或几种，上堵下排，就会获得良好的防渗效果。根据岩土透水性质的不同，坝基渗漏可分为三种主要类型。孔隙性渗漏:通过砂砾石孔隙产生的渗漏,一般呈均匀流，渗漏量的大小主要取决于土的粒度成分及其渗透系数。裂隙性渗漏：通过岩石中节理裂隙产生的渗漏。当

3、裂隙很多且互相切割时,渗流近似均匀流;当裂隙发育不均一或不规则时，渗流常呈脉状流。管道式渗漏：通过石灰岩、白云岩等可溶岩中的溶洞产生的渗漏，渗漏量的大小取决于溶洞的大小和多少。这三种类型在坝基中可以在不同部位同时存在，也可以单独出现，主要取决于坝基的岩土分布和地质结构条件。2坝基渗漏的处理方式基岩内部防渗处理的主要设施是帷幕灌浆，用以提高其不透水性、强度和完整性，减小渗流坡降，减少渗漏损失。很多高坝出于安全考虑，利用廊道或平洞对全坝进行深孔帷幕灌浆。即将某种具有流动性和胶凝性的浆液，按一定的配比要求，通过钻孔用灌浆设备压入岩

4、层的孔（裂）隙中，经过硬化胶结后，形成结石，以提高基岩的强度与整体性，改善基岩的抗渗性。基岩灌浆处理要在分析研究基岩地质条件、建筑物类型和级别、承受水头、地基应力和变位等因素后选择确定。帷幕灌浆：混凝土坝岩基帷幕灌浆都在两岸坝肩平洞和坝体内廊道中进行。土石坝岩基帷幕灌浆，有的先在岩基顶面进行，然后填筑坝体；有的在坝体内或坝基内的廊道中进行，其优点是与坝体填筑互不干扰，竣工后可监测帷幕运行情况，并可对帷幕补灌。帷幕灌浆的钻孔灌浆按设计排定的顺序，逐渐加密。两排孔或多排孔帷幕，大都先钻灌下游排，再钻灌上游排，最后钻灌中间排。同一

5、排孔多按3个次序钻灌。灌浆方法均采用全孔分段灌浆法。　　灌浆压力是指装在孔口处压力表指示的压力值。岩石帷幕灌浆压力，表层不宜小于1～1.5倍水头，底部宜为2～3倍水头。砂砾石层帷幕灌浆压力尽可能大些，以不引起地面抬动或虽有抬动但不超过允许值为限。一般情况，灌浆孔下部比上部的压力大，后序孔比前序孔压力大,中排孔比边排孔压力大,以保证幕体灌注密实。灌浆开始后，一般采用一次升压法，即将压力尽快升到设计压力值。当地基透水性较大，灌入浆量很多时，为限制浆液扩散范围，可采用由低到高的分级升压法。在幕体中钻设检查孔进行压水试验是检查帷幕灌

6、浆质量的主要手段，质量不合格的孔段要进行补灌，直至达到设计的防渗标准。3工程案例3.1工程概况横泉水库坝基基岩岩性主要为Ar3c混合片麻岩，风化程度高，透水性强，为减小基岩渗透性，设计要求对大坝防渗墙下基岩进行帷幕灌浆，下文重点对横泉水库左坝肩坝基防渗墙下基岩段帷幕灌浆的施工方法及灌浆效果进行了介绍。横泉水库工程处于山西省吕梁地区中部，坝址位于山西省吕梁地区三川河支流北川河干流上，方山县班庄与横泉两村之间。枢纽主要建筑物包括大坝、泄洪洞、供水发电洞、电站。坝址河谷地形平坦开阔，河谷宽度650m，河床高程1100~1109m，

7、左岸为黄土台地，右岸为基岩山区。在河流两岸发育有二级阶地。Ⅰ级阶地高出河床2~5m，阶面宽150~300m。Ⅱ级阶地高出河床5~10m，阶面宽100~200m。Ⅰ、Ⅱ级堆积阶地均呈条带状分布于两岸。坝址左岸黄土台地底部为一古河道，属掩埋古河道。坝址区出露的基岩地层有：1）上太古界吕梁山群赤坚岭组（Ar3c）混合斜长片麻岩、混合花岗片麻岩、混合花岗岩，有花岗岩和辉绿岩岩脉侵入，分布于坝基及右岸，为坝址主要涉及的基岩地层。2）下元古界野鸡山群青杨树湾组变质砾岩、石英片岩，分布于右岸。3.2灌浆施工3.2.1施工工艺流程该标段灌浆

8、主要是左岸坝基帷幕灌浆（桩号0-070~0+230），钻孔进尺13314m（含检查孔），灌浆总进尺为3977m。岩性自上而下为Q42pal、Q41pal卵石混合土、混合土卵石、级配不良砾及砂层，厚度15～30m，基岩岩性为Ar3c混合片麻岩，强风化层厚15～30m，地下水位1100～110