土石坝地基处理.doc

坝基处理的范围包括河床和两岸岸坡。 处理的主要要求：o 1.控制渗流，减少渗流坡降，避免管涌等有害的渗流变形，控制渗流量；o 2.保持坝体和坝基的静力和动力稳定，不产生过大的有害变形，不发生明显的均匀沉降，竣工后，坝基和坝体的总沉降量一般不宜大于坝高的1%；o 3.在保证坝安全运行的条件下节省投资。 岩基处理要求:o 1.当岩基上的覆盖层较薄时，只需将防渗体座落在岩基上形成截水槽，隔断渗流即可；但对较高的土石坝，从防渗和稳定安全考虑，有时要挖除较大部分的覆盖层，将防渗体和透水坝壳都建在岩基上。o 2.防渗体与基岩的接触面要求结合紧密。o 3.表层强风化、裂隙密集的岩石应挖除，将坝建在具有足够强度和整体性好并在渗流作用下不致产生严重渗透变形的岩层上。 岩基处理方法:o 1、在岩面不平整或存在微小裂缝处，可通过灌浆、喷水泥砂浆或浇筑混凝土进行处理，防止表层裂隙渗水直接冲刷坝体。o 2、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。可利用廊道或平洞对全坝进行深孔帷幕灌浆。o 3、对断层破碎带等不良地质构造，应着眼于了解其中填充物的性质和紧密程度以及两侧围岩的岩性，研究其抗渗稳定性和抗溶蚀性能。二、砂砾石坝基处理 常见的砂砾石坝基，其河床段上部多为近代冲积的透水砾石层，具有明显的成层结构特性。在这种坝基上即使建造高土石坝，其地基承载力一般也是足够的，而且压缩性不大。 在砂砾石地基上建坝的主要问题是进行渗流控制，解决的方法是作好防渗和排水。砂砾石方法:o 1.垂直防渗设施(1)粘性土截水槽(2)混凝土防渗墙(3)灌浆帷幕o 2.上游水平防渗铺盖o 3.下游排水设施1.垂直防渗设施包括:o (1)粘性土截水槽当坝基砂砾石层不太深厚时，截水槽是最常用而又稳妥可靠的防渗设施。布置在大坝防渗体的底部，横贯整个河床并延伸到两岸。槽身开挖断面呈梯形，切断砂砾石层直达岩基，岩面经处理后回填粘性土料。截水槽上部与坝的防渗体连成整体，下部与岩基紧密结合，形成一个完整的防渗体系。粘性土截水槽(2)混凝土防渗墙 深厚砂砾石地基采用混凝土防渗墙是比较有效和经济的防渗设施。一般做法是用冲击钻分段建造槽形孔，以泥浆固壁，然后在槽孔内用水下浇注混凝土的方法浇筑成墙，墙底嵌入弱风化基岩，深度不小于0.51.0m，墙顶插入防渗体内的深度应大于1/10坝高，并不得小于2m。墙厚按施工条件可在0.61.3m范围内选用，一般0.8m左右。(3)灌浆帷幕采用高压定向喷射灌浆技术，通过喷嘴的高压气流切割地层成缝槽，在缝槽中灌压力水泥砂浆，凝结后形成防渗板墙。帷幕灌桨既可以处理较深的砂砾石层；也可以处理局部不便于用其他防渗方法施工的地层；还可以作为其他防渗结构的补强措施。帷幕灌桨存在的问题是工艺较复杂，费用偏高，地表需加压重，否则灌浆质量达不到要求。对地层的适应性差，即这种灌浆方法是否宜于采用，取决于地层的可灌性。 2.上游水平防渗铺盖o 用粘性土料修筑铺盖与坝身防渗体相连接，并向上游延伸至要求的长度。铺盖的作用是延长渗径，从而使坝基渗漏损失和渗流坡降减小至容许范围以内。o 当坝基覆盖层深厚，缺乏采用垂直防渗设施的条件或其造价昂贵难以实现时，应采用铺盖防渗。o 铺盖不能像垂直防渗设施那样可以完全截阻渗流，其防渗效果有一定限度，故多在中、小工程中使用，对高坝多和其他防渗设施配合使用。 3.下游排水设施包括：o (1)水平排水层o (2)排水沟o (3)减压井o (4)透水盖重等。o 这些设施可以单独使用，也可以综合使用。三、其他地基的处理 1. 细砂等易液化土坝基o 坝基中的细砂等地震时易液化的土料对坝的稳定性危害很大。 o 液化是在震动荷载作用下，土坝内孔隙水来不及排出，土体内孔隙压力上升，使土体颗粒间的连接强度降低，而处于流动状态。o 1）细砂坝基处理： 打板桩封闭或压重，目的是增加土体的约束力。 可采用振冲、强夯、爆破、挤密、震动碾压等加密方法加固，提高土体的密实度和颗粒骨架的稳定性。 排水和减压，创造排水条件以使振动孔隙水压力很快排出。o 2）淤泥地基处理 淤泥地基的主要问题是天然含水量高，抗剪强度低，承载能力低。 处理方法有： 挖除置换； 设置砂井加速排水； 坝脚压重，以保持地基的稳定性。 2. 软粘土坝基 软弱粘性土抗剪强度低，压缩性高，在这种地基上筑坝，会遇到下列问题：o (1) 天然地基承载力很低，高度超过36m的坝就足以使地基发生局部破坏；o (2)土的透水性很小，排水固结速率缓慢，地基强度增长不快，沉降变形持续时间很长，在建筑物竣工后仍将发生较大的沉降，地基长期处于软弱状态；o (3)由于灵敏度较高，在施工中不宜采用振动或挤压措施，否则易扰动土的结构，使土的强度迅速降低造成局部破坏和较大变形。软粘土地基一般不宜用作地基，仅在采取有效处理措施后，才可能修建高度不大的坝。国外在软土地基上建坝的实例有委内瑞拉的古里坝，坝高90m，地基为高压缩性残积土，采取部分挖除、预浸水、设戗台、加强反滤等措施。 处理方法有：o 挖除；o 设置砂井加速排水；o 坝脚压重，以保持地基的稳定性。 3. 湿陷性黄土坝基o 湿陷性