水库除险加固垂直防渗技术讲义

国内病险库除险加固工程垂直防渗技术新进展中国水电基础局有限公司肖恩尚水库除险加固常用的垂直防渗技术混凝土防渗墙帷幕灌浆高压喷射灌浆深层搅拌连续墙土坝坝体劈裂灌浆一、混凝土防渗墙适用于深透水地基，防渗效果彻底。结构计算比较复杂，基本数据很难准确，计算只作为辅助手段。一般根据已成的类似工程进行类比，确定结构尺寸。我国混凝土防渗墙技术的发展历程●1958年，湖北明山水库、山东青岛月子口水库预制连锁管柱桩防渗墙。●1959年，北京密云水库槽孔型混凝土防渗墙建造成功。●1967年，四川省龚嘴水电站，首次将防渗墙用作大型土石围堰的防渗设施。●20世纪70年代，应用于病险土石坝处理。广西澄碧河水库大坝防渗墙，江西省柘林水库坝体防渗墙等。●1986年，四川铜街子水电站左深槽承重防渗墙和围堰固化灰浆防渗墙建成。●1990年，福建水口水电站主围堰塑性混凝土建成。此后山西册田、北京十三陵、河南小浪底等都采用了塑性混凝土。●1992年，四川宝珠寺水电站左岸下游护坡防冲墙，墙厚1.4m，是厚度最大的防渗墙。●1998年，黄河小浪底主坝防渗墙完成。是当时我国最深的（81.9m)。●20世纪90年代以后，江河堤防薄型混凝土防渗墙广泛采用。●2003年，新疆下坂地现场试验完成了深102m的混凝土防渗墙单槽孔。●2006年，四川狮子坪水电站完成了深103m的混凝土防渗墙。●2008年，四川沪定水电站完成了深153m的混凝土防渗墙。●2010年，西藏旁多水利枢纽工程完成了深180m的混凝土防渗墙我国混凝土防渗墙技术许多方面处于国际领先水平加拿大马尼克3号坝孙渗墙深131m。日本东京湾大桥锚碇地连墙深136m。四川沪定水电站完成了深153m的混凝土防渗墙。西藏旁多水利枢纽工程完成了深180m的混凝土防渗墙，目前这一深度为世界纪录。

国外最先进的防渗墙施工设备国内都有,许多方面还有中国特色。大深度防渗墙的技术突破深墙造孔技术预灌浓浆技术深墙的接头技术

深墙的清孔技术深墙的混凝土浇筑技术接头施工开挖出的接头清孔技术气举反循环薄墙技术厚度小于40CM的防渗墙通常称作薄墙。抓斗法，成墙最小厚度为30CM。射水法，成墙最小厚度为20CM。锯槽法，成墙最小厚度为20CM。国内最薄的防渗墙可以做到10CM左右，为振动切槽法。江西九江干堤薄墙施工江西长江干堤射水法防渗墙英德市防洪工程锯槽机施工振动切槽施工工二、帷幕灌浆浆帷幕灌浆可适适用于覆盖层层和基岩地层层，适用于深深厚透水基。。其质量与地地层的可灌性性密切相关。。国内覆盖层层和基岩地层层中的帷幕灌灌浆深度均达达到160M左右。灌浆施工是专专业性和实践践性很强的技技术，灌浆理理论不成熟、、不系统。工工程效果很大大程度上依赖赖经验和管理理。与国外比较较,国内灌浆技技术整体上上处于国际际先进水平平。基岩灌浆技技术在水泥灌浆浆技术中，，通常有两两种情况比比较难于处处理，一是是特大的空空隙（大孔孔隙、大裂裂隙、大溶溶隙）地层层如何能尽尽快、有效效充地填起起来，二是是微细裂隙隙、微小孔孔隙地层如如何把浆材材灌进去。。1、大裂隙、、大流量条条件下的堵堵漏灌浆技技术。水泥－水玻玻璃灌浆混合器双液液灌浆法孔孔内混混合双液灌灌浆法膏状浆液灌灌浆膏状浆液是是通过在水水泥浆中掺掺加一定量量的辅助材材料搅拌而而成的塑性性屈服强度度大于50Pa的超稳定性性浆液。普通膏浆的的配比并不不是严格的的，只要保保证有高的的粘度，且且灌浆泵能能够正常输输送即可。。针对地层层可灌性的的不同，可可以根据需需要配制不不同粘度的的膏状浆液液。防冲膏浆（（用于堵漏漏灌浆）要提高浆液液的抗水流流冲击能力力，首先提提高浆液的的初始粘度度，使地下下渗流无法法将水泥浆浆冲走；其其次是提高高浆液的抗抗水分散侵侵蚀能力，，使水无法法稀释水泥泥浆，保证证水泥的初初始粘度不不因水的溶溶解稀释而而降低，从从而保证水水泥的连续续堆积和凝凝固。防冲膏状浆浆液浆其主主要成分为为水泥、膨膨润土、粉粉煤灰、速速凝剂、抗抗分散剂。。新制浆液新浆３０min后

模袋灌浆模袋灌浆主主要应用于于特大空隙隙、有涌水水的地层。。模袋形状状要根据工工程具体情情况制作，，通常镶孔孔口管用的的模袋一般般做成筒状状，充填空空隙用的模模袋通常做做成袋状。。2、微细裂隙隙灌浆技术术磨细水泥水泥-膨润土浆覆盖层灌浆浆技术袖阀管法（（预埋花管管法）这种方法在在国外是主主流方法，，国内也有有工程在采采用，如内内蒙黄冈防防渗工程，，南水北调调大宁水库库防渗工程程等，值得得推广。覆覆盖层灌浆浆技术规范范正在编制制中，预埋埋花管灌浆浆法正式写写入规范。。循环钻灌法法：即孔口封闭闭灌浆法，，此方法在在深厚覆盖盖层灌浆中中有许多蔽蔽处：（1）不能给不同同的灌段施施加不同的的灌浆压力力，上部反反复劈裂，，下部质量量不易保证证；（2）浆液失水回回浓现象严严重，灌浆浆事故多，，不易保证证灌浆质量量。GIN灌浆法基本原理：瑞士隆巴迪认为为，任意孔孔段的灌浆浆，都是一一定能量的的消耗，这这个能量消消耗的数值值，近似等等于该孔段段最终灌浆浆压力P和灌入浆液液体积V的乘积PV，PV就叫作灌浆浆强度值，，即GIN（GroutIntersityNumber）。GIN法就是根据据选定的灌灌浆强度值值控制灌浆浆过程。GIN法的缺陷（1）不适用于于细微裂隙隙和宽大裂裂隙（包括括岩溶地层层）的灌浆浆处理。（（2）保持GIN为一个常量量，在一个个坝址的不不同地段不不适宜，在在同一地段段或一个孔孔的上部和和下部也不不适宜。这这样宽大裂裂隙的灌浆浆可能成为为薄弱环节节：可能在在最大注入入量的限制制下不能充充填饱满；；可能在较较低的压力力下不能充充填饱满；；在较低的的灌浆压力力下浆液结结石不够密密实；都会会留下隐患患。（3）有的专家家认为该法法过于简单单化，不适适宜于建造造防渗标准准高（如q≤1Lu）的帷幕。。我国技术人人员对GIN法的改进（1）先堵后灌灌。湖南江江垭水利枢枢纽GIN法灌浆试验验时对岩溶溶化石灰岩岩地层涌水水、透水率率大的层间间溶蚀部位位先进行堵堵漏灌浆，，待达到注注入率足够够小，灌浆浆压力不小小于1MPa后，再按GIN法要求灌浆浆；（2）根据不同同地段和灌灌浆深度，，规定不同同的灌浆强强度值；（3）用孔口封封闭灌浆法法取代自下下而上纯压压式灌浆法法；（4）在达到规规定的灌浆浆强度值之之后，还必必须达到注注入率、灌灌浆压力和和持续时间间的结束条条件。我国国许多工程程进行了GIN法灌浆的现现场试验，，但用于施施工生产的的仅有黄河河小浪底水水利枢纽的的少部分帷帷幕灌浆。。从实践看看，GIN法采用计算算机控制灌灌浆过程，，具有科学学性和先进进性。但使使用GIN作为每个灌灌浆段的结结束条件不不够合理。。与灌浆有关关的行业标标准标准名称行业状态水工建筑物水泥灌浆规范SL62-94水利在修订水工建筑物水泥灌浆规范DL5148-2001电力在修订水工建筑物化学灌浆施工规范DL/T5406-2010电力新制订灌浆记录议技术导则DL/T5237-2010电力新制订覆盖层灌浆技术规范电力在制订四、高压喷喷射灌浆适用于粉质质黏土、粉粉土、砂土土、砾石、、卵（碎））石等松散散透水地基基。对淤泥泥质土、含含有较多漂漂石或块石石的地层，，应通过现现场试验，，以确定其其适用性。。注意的问题题深度（不宜宜过大）地层（粘土土与卵石））动水（凝结结时间）改良范围的的影响因素素（提升速速度、压力力、浆量））返浆量少或或不返浆国际上的发发展方向:双高压\多重管(意大利RODIO与日本YBM)五、深层搅搅拌适用于软土土地层，深深度通常不不大于25m。有湿法、、干法两种种方式。干干法施工时时搅拌不宜宜均匀，目目前多不采采用。以防防渗为目的的的深层搅搅拌工艺为为多头小直直径搅拌。。双电机(2*110KW））四搅头，可可达到30m，但深度与与地层有关关。深层搅拌法法技术规范范DL/T5425-2009。六、劈裂灌浆浆适用于高度为为70M以下的均质土土坝、粘土心心墙坝和堤坝坝浅层软土透透水地基的防防渗。关键问题：1、价格低、工期期紧、施工队队伍不规范（劈裂次数少少）2、大的渗漏通道道处理方法DL/T5238-2010土坝灌浆技