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水利工程论文-劈裂式灌浆在土坝加固的应用.doc

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水利工程论文-劈裂式灌浆在土坝加固的应用.doc

水利工程论文-劈裂式灌浆在土坝加固的应用摘要:分析劈裂式灌浆的运作机理,例举在土坝坝体除险加固中的应用,达到预期效果。关键词:土坝坝施工坝加固裂缝灌浆灌浆工艺灌浆效果1土坝坝体灌浆所谓灌浆,就是由灌浆机产生一定的压力,把配合好的浆液灌进土层或建筑物中的空隙、裂隙及孔穴,以达到防止渗水和固结作用。土坝坝体灌浆依其理论依据的不同可分为充填式灌浆和劈裂式灌浆。充填式灌浆是利用浆液自重将浆液注入坝体隐患处,以堵塞洞穴和裂隙。劈裂式灌浆是运用坝体坝应力分布规律,用一定的灌浆压力,将坝体沿坝轴线方向劈裂,同时灌注合适的泥浆,形成铅直连续的防渗泥墙,堵塞漏洞、裂缝或切断软弱层,以提高坝体的防渗能力,同时通过浆、坝互压和湿陷,使坝体内部应力重新分布,提高坝体变形稳定性。2土坝坝体劈裂式灌浆机理2.1坝体的可灌性及泥浆劈裂的应力分析实验证明,在灌浆压力作用下的粘土泥浆,在具有大孔隙的卵石和粗砂层中,当灌浆压力超过一定值时,以渗透和劈裂两种形式出现,对具有小孔隙的细砂、粘土,只能以劈裂的形式存在。因此,土坝心墙粘性土是可灌的,其可灌性决定于压力泥浆对它的劈裂程度和心墙粘土被压缩变形的大小。灌浆压力对坝体劈开的方向、长短和宽度,决定于原坝体的应力分布和大小。在灌浆压力作用下,坝体总是沿其最小主应力作用面劈开,即沿坝体纵向劈裂。因此,按照坝体的一般应力分布规律,通过合理的灌浆工艺,就可以实现对坝体有计划的劈裂,以达到消除隐患且稳定坝体的目的。2.2浆、坝互压的作用机理土坝坝体劈裂式灌浆的任务之一,就是在允许的范围内尽量增大灌浆压力,使原来较为疏松的土体在某个范围之内得到一定程度的压实;停灌以后,由于孔口压力的取消和泥浆的浓缩固结,泥浆压力逐渐减小,坝体则回弹压缩泥浆。实际操作中,通过多次复灌可充分发挥浆、坝互压作用,对提高坝体的密实度并保证灌浆质量是有效的。此外,通过灌浆压力和土的湿化变形,使坝体内部的应力再分配,由应力的不均衡趋向均衡,从而使坝体达到变形稳定的目的。2.3泥浆的排水固结当停止灌浆之后,孔口压力在浆缝中下降到零时,泥浆中孔隙压力等于泥浆柱压力。当泥浆的析水完成后,浆体的孔隙压力将逐渐小于泥柱压力,此时,浆体由析水浓缩阶段进入排水固结阶段。因下部泥浆受的压力较大、渗径短,泥浆的固结硬化顺序是自上而下的,这有利于尽早发挥浆体的截渗作用。由于泥浆水份排向坝体内而固结,在浆体的水平

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