小型水库大坝渗漏处理标准:规范设计施工,确保工程质量

2024-07-20 16:09:56发布    浏览63次    信息编号:79503

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小型水库大坝渗漏处理标准:规范设计施工,确保工程质量

1. 一般规定

1.0.1 为了规范小型水库大坝防渗处理的设计、施工和质量检验,保证防渗处理工程质量,制定本标准。

1.0.2 本标准适用于小型水库大坝防渗处理工程,库区防渗处理应进行专门研究论证。

1.0.3 小型水库大坝渗漏治理设计和施工,应综合考虑坝型、工程特点、渗漏情况、地质条件、施工条件、施工工艺等因素;遵循安全、适用、因地制宜、保护环境、节约资源的原则;比较、选择经济合理的渗漏治理方法;采用成熟可靠的新技术、新工艺、新材料、新设备和新产品。

1.0.4 设计和施工方案中应制定环境保护、职业健康和安全生产的保护措施。

2 术语

2.0.1 大坝漏水

由于大坝上下游的水位差,库水通过坝体、坝基、坝肩岩土体中的裂隙、孔隙、破碎带或岩溶通道等,向大坝下游渗漏的现象。

2.0.2 脉冲灌浆

注浆压力在峰值与谷值之间不断变化,使注浆浆体不断分裂、压实和渗透注浆体。

3 基本规定

3.0.1 小型水库大坝结构存在安全隐患时,应先采取措施对大坝结构进行加固,然后再处理渗漏。

3.0.2 对有现有防渗结构的大坝进行渗漏处理设计时,宜首先进行技术、经济和安全评价分析,充分利用和保护现有防渗结构,保证新、旧防渗结构有效重叠;同时应评估新建防渗系统和现有防渗系统对大坝的影响,制定相应的处理方案。

3.0.3 防渗漏施工宜在水库空库或低水位时进行。

3.0.4 泄漏处理所采用的材料和施工过程中废水、废气、废渣的排放应符合环境保护要求。

3.0.5 在同一防渗轴线上采用多种垂直防渗工艺整治大坝渗漏时,宜按照先上部、后下部的顺序进行。

3.0.6 面板坝、重力坝、拱坝、闸坝混凝土裂缝渗漏处理及水下修补设计和施工,应按照SL 230《混凝土坝维护与修复规范》的规定执行。

3.0.7 渗漏处理完成后,应恢复完善大坝安全监测系统,加强安全监测和巡检。

3.0.8 防渗工程施工中和施工后,应进行质量检查和处理效果评估。

该条款的解释:

3 基本规定

3.0.1土石坝采用灌浆防渗时,宜选择在雨水少的枯水期、库水位较低时施工。低水位是指库水位低于隐患点的最低标高,但有时也难以做到,如水库长期调节,弃水造成的经济损失太大。常年调节的水库如不能在一个枯水期完成土石坝灌浆,也可在较高水位灌浆,但必须严格控制灌浆压力和注入量,并注意监测坝体内外坡的稳定性。治理混凝土面板、趾板渗漏或采用土工膜防渗时,必须放干库水。为观察灌浆效果,查找坝体渗漏通道,也可在不影响大坝稳定和安全的前提下放干库水。 在水位高时进行施工。

3.0.2 对于同一防渗轴线、同一断面,采用多道垂直防渗技术治理坝体渗漏时,一般宜先施工防渗体上部,再施工防渗体下部;例如,当修建上部墙、施工下部帷幕时,宜先施工防渗墙,再施工帷幕灌浆;但有些工程也有例外,例如,采用下部防渗墙、上部回填土防渗方案时,应先施工防渗墙,再回填上部粘土心墙。

4 泄漏处理设计

4.1 一般规定

4.1.1 小型水库大坝防渗设计前应收集以下资料:

1.安全性评价资料及安全性鉴定(认证)报告。

2 原始设计及历次除险加固设计、施工及验收资料。

3.水文地质、工程地质资料。

4. 以前发生过的所有危险情况及其处理的信息。

5.泄漏安全影响分析数据。

6.工程监测仪器、设施布置及安全监测资料。

7.经营管理信息。

8 其他相关信息。

4.1.2 防渗工程设计前应进行工程地质勘察,查明坝体渗漏的分布范围、类型及原因,提供防渗设计所需的勘察成果。

4.1.3 设计防渗治理方案时,坝体渗透稳定性、允许渗漏量、坝基扬压力等计算结果均应满足规范和原设计的要求,拟建防渗体的变形应与坝体结构及其他建筑物相协调。

4.1.4 坝体渗漏主要包括坝体渗漏、坝基渗漏、坝旁渗漏以及其他结构渗漏,各部位防渗体应构成连续封闭的防渗系统,搭接长度和厚度应满足渗透稳定性要求。

4.1.5 渗漏工程治理方案设计宜遵循上游堵或上游堵、下游排的原则;防渗轴宜设置在坝轴线附近靠近上游坝面处。

4.1.6 当防渗区域位于水面以下,不具备旱地施工条件时,应进行水下修补。

该条款的解释:

4.1 一般规定

4.1.1设计前应收集相对详细的原始坝体资料,以便根据实际情况分析制定合适的处理方法。施工前应重点收集防渗轴线上强渗区的地质资料,最好包括地层的粒径、级配、岩性和标准渗透数、地下水水质、地下水流速和地层渗透系数等。其他应收集的相关信息包括附近的地下工程、场地环境、施工场地大小、施工工期、当地材料、当地施工机械等、施工难度及工程造价等信息。

4.1.2 查明小型水库大坝渗漏原因及范围是指导大坝防渗设计的主要依据。大坝安全鉴定地质勘察成果可作为大坝防渗设计地质勘察工作的参考。对坝基、坝肩及坝体渗漏点进行调查,查明渗漏原因,指导大坝防渗设计。不同的地质条件、施工条件或经济、环境因素也会影响防渗工程方法的选择。根据收集到的资料和地质勘察成果,制定合适的治理方案。

4.1.3 大坝防渗工程分类应考虑所有存在渗漏的建筑结构和基础。贯穿坝体的建筑、输水建筑往往是造成渗漏的主要原因。采用多种防渗技术方法时,需将不同的防渗方法有效结合。一般搭接长度不宜小于2m。搭接段施工时应注意施工工艺,控制施工参数。同时还要做好与坝体防渗结构及两侧坝肩防渗结构的衔接。肩部防渗结构的完整搭接,形成封闭的防渗系统。

4.2 解决方案选择

4.2.1 大坝渗漏处理方案可选用下列一种或多种方法组合:塑性混凝土防渗墙、高压喷射灌浆、脉动灌浆、阀管灌浆、劈裂灌浆、回填、土工膜铺设、化学灌浆等。

4.2.2 坝基渗漏处理方案可采用垂直防渗、水平防渗或垂直防渗与水平防渗相结合的方法,并应满足下列要求:

1 垂直防渗处理方案宜采用塑性混凝土防渗墙、脉冲注浆、袖阀管注浆、高压喷射注浆、水泥浆等。

2 水平防水宜在库容空的情况下进行,可采用混凝土、土工膜或粘土等材料覆盖,其长度、厚度或压实标准应通过试验或计算确定。

4.2.3 大坝周围防渗设计,宜采用与坝基或坝体防渗处理相同的方法。

4.2.4 采用塑性混凝土防渗墙作为坝体渗漏处理方案时,应符合下列规定:

1 应符合SL 174《水利水电工程混凝土防渗墙施工技术规范》的有关规定。

2 防渗墙底部应深入基岩0.5m以上,当遇到深风化基岩或断层破碎带时,可根据坝高、断层破碎情况增加深度。

3 塑性混凝土的配合比设计应按DL/T 5786《水工塑性混凝土配合比设计规范》的有关规定执行,塑性混凝土28d抗压强度宜为1.0MPa~5.0MPa,弹性模量宜小于;抗渗系数宜小于1.0×10-6cm/s。

4.2.5 采用高压喷射灌浆作为坝体渗漏处理方案时,应符合下列规定:

1 应符合DL/T 5200《水电水利工程高压喷射灌浆技术规范》的有关规定。

2 防渗施工高压喷射注浆单管法施工深度不宜小于10m,双管法施工深度不宜小于15m,三管法施工深度不宜小于30m。

3 对于水头较小或深度小于10m的高喷墙,可采用摆喷折边或定喷折边;当深度小于15m时,可采用摆喷折边或旋转摆喷重叠,折边的摆角不应小于30°;当深度为15m~25m时,可采用单排旋喷灌浆;当深度大于25m时,宜采用二排或三排旋喷灌浆。4 浆液宜采用普通硅酸盐水泥配制。单、双管高压喷射的水固比可取1.5:1~1.0:1,三管高压喷射的水固比可取0.8:1~0.6:1。

4.2.6 采用冲淤回填法作为坝体渗漏处理方案时,应符合下列规定:

1 坝高(或处理深度)不大于15m的均质土坝、心墙坝,抓冲形成的孔洞稳定性良好,且回填防渗土料质量合格的,可采用抓冲回填。

2 应根据回填土的特性,选择合适的孔径和孔中心距,保证孔间搭接厚度满足防渗要求,搭接厚度不宜小于500mm,孔径可为1.1m~1.2m,孔距可为0.75m~0.85m。

3 回填土的压实度应满足坝体的压实度要求。

4 井的水平范围宜适当延伸至坝肩以外,延伸长度应切断坝肩周围的渗漏通道,井底应深入相对防渗层或坝基防渗体1.5m,井顶高程不应低于1.5m,用于校核洪水位,正常运行时,井顶高程不应低于0.5m。

4.2.7 混凝土坝体、砌石坝体或岩石坝基、坝肩等防渗处理可采用水泥灌浆,应符合SL/T 62《水工建筑物水泥灌浆施工规范》的有关规定。

4.2.8 采用脉冲灌浆法作为大坝渗漏处理方案时,应符合下列规定:

1 应符合SL/T 62-2020《水工建筑物水泥灌浆施工规范》第10.5条的有关规定。

2 适用于土层、砂砾石层、全风化岩体、强风化岩体、岩溶地层、坝基、土石坝体等松散软弱地层的防渗处理。对于防渗标准较高的重要工程,应通过现场试验确定其可行性。

3 注浆孔距可取1.0m~2.0m,当采用多排孔时,排距可取0.8m~1.5m。

4 注浆浆体宜采用低流动性粘土水泥净浆体,浆石强度不宜大于5.0MPa,浆体流动性不宜大于110mm。

5 脉动注浆防渗帷幕顶部覆盖土层厚度不宜小于3.0m。

6 不同防渗深度的坝体,灌浆孔数、灌浆压力和灌浆量宜符合下列规定:

1) 当处理深度小于30m时,脉动注浆帷幕宜布置1~2排,分段终注的峰值压力宜大于1.5MPa,最小注浆量宜大于450L/m。

2) 当处理深度小于70m、大于或等于30m时,脉动灌浆帷幕宜布置2~3排,阶段性最终灌浆的峰值脉动压力宜大于2.0MPa,最小注入量宜大于350L/m。

7 重要工程,应通过现场试验确定脉动注浆工艺参数;一般工程,应进行注浆生产试验。

4.2.9 采用劈裂灌浆工艺作为坝体渗漏处理方案时,应符合下列规定:

1 应符合SL564《土坝灌浆技术规范》的有关规定。

2 劈裂灌浆适用于坝高(或处理深度)不超过30m的均质土坝或心墙坝的防渗漏处理。

3.应在有代表性的坝段开展生产试验,试验孔数不少于3个。

4.2.10 采用袖阀管注浆法作为坝体渗漏处理方案时,应符合下列规定:

1.应符合SL/T 62的有关规定。

2 适用于基础及土石坝体内的土层、砂砾石层、全风化岩体、强风化岩体等松散软弱地层的防渗处理;适用于含泥量较少的细砂地层的防渗处理及防渗标准要求较高的重要工程,应通过现场试验确定可行性。

3 注浆孔距可取1.0m~2.0m,排距可取0.8m~1.5m。

4 当处理深度小于30m且大于10m时,注浆布置宜不少于2排,每段最终注浆压力宜大于0.8MPa;当处理深度大于30m时,注浆布置宜不少于3排,每段最终注浆压力宜大于0.8MPa,最高达1.2MPa。

5组阀门管注浆防渗帷幕顶部覆盖土层厚度不小于3.0m。

6 重要工程应通过现场试验确定开环压力及注浆工艺系数;一般工程应进行注浆生产试验。

4.2.11 采用土工膜处理坝体渗漏时,应符合下列规定:

1、符合GB/T 50290《土工合成材料应用技术规范》的有关规定。

2 适用于处理深度小于30m的均质土坝、斜墙坝的渗漏水。

3 土工膜的种类、材质及厚度应根据水头、填料、垫层条件、工作环境、敷设地点等确定。宜采用复合土工膜,膜厚不宜小于0.5mm。

4 土工膜防渗结构从下至上依次为下部支持层(垫层)、土工膜防渗层、上部保护层(垫层);且应验算倾斜的土工膜与保护层及上下垫层间的抗滑稳定性。

5、土工膜铺盖防渗可用止回阀、排水管、纵、横排水盲沟或几种方法组合来排除铺盖下积水和空气。止回阀间距30m~50m;盲沟宽10m。沟由卵石、碎石和外层土工布滤层组成。

6土工膜可通过锚固或粘接等方式与周围建筑物或其他防渗体紧密连接,形成封闭的防渗系统。

4.2.12 采用充填注浆方法处理漏水问题时,应符合下列规定:

1 遵守SL 564的有关规定。

2 坝体与建筑物内部、建筑物与岩(土)体之间、岩体内部的裂缝、空洞或洞室渗漏,可采用充填灌浆处理。

3 应在潜在危险部位布置注浆孔,孔型可呈梅花形布置,孔距可为1m~2m,也可通过生产试验确定,钻孔深度宜超过潜在危险部位深度1m~2m。

4 充填灌浆材料应符合下列要求:

1) 土坝填筑灌浆材料宜采用粉质粘土或粘土;

2)浆体中加入水玻璃时,掺量应为干料质量的0.5%~1.0%;加入水泥时,掺量应为干料质量的10%~15%;在与建筑物接触部位灌浆,水泥掺量可适当增加;

3)对于存在生物危害的水坝,可在泥水中添加化学药剂。

4.2.13 采用化学灌浆作为漏水处理方案时,应符合下列规定:

1 化学灌浆可采用丙烯酸酯、聚氨酯、环氧树脂、水玻璃等灌浆材料。对结构强度或抗冲击、抗磨蚀要求的化学灌浆宜采用环氧树脂材料。

2 化学灌浆孔斜孔直径宜大于12mm,深度大于1m的灌浆孔直径宜大于25mm。

该条款的解释:

4.2 解决方案选择

4.2.1小型水库大坝主要分为刚性坝和柔性坝,不同坝型的坝体材料、防渗措施、渗漏原因均有差异。

4.2.2与水平防渗措施相比,垂直防渗截渗效果更显著,特别是减少渗水量的作用更为突出,应优先考虑。目前,混凝土防渗墙已广泛应用于病险水库除险加固。混凝土防渗墙加固的优点是能适应各种复杂地质条件;可在不放干库的情况下分段施工,保证大坝的稳定;防渗体采用置换法,施工质量优于其他隐蔽工程施工方法;便于监测,耐久性好,防渗可靠性高。我国最早采用混凝土防渗墙进行防渗加固的大坝是江西柘林水库粘土心墙坝,后来在丹江口水库土坝除险加固中也得到应用。早期防渗墙主要采用Ucas钻机施工,速度慢,费用高。 随着施工技术的发展,特别是液压抓斗的使用,墙体施工速度提高,成本下降。

高压喷射注浆最初用于淤泥层、砂层防渗,近年来在砾石层也有成功的应用。高压喷射注浆的优点是:不需要降低坝高形成大的工作平台,施工速度相对较快。缺点是:针对不同的地层情况选用不同的施工技术参数,需通过现场试验确定,对施工队伍的素质要求较高;防渗体整体性能不如混凝土防渗墙,不能渗入岩层。在粘土层中防渗体强度低,耐久性差;深度较大时,由于孔身倾斜、喷嘴刚度限制板墙或桩墙倾斜,容易出现搭接不良。

劈裂灌浆不仅起到防渗加固作用,而且对坝体也有加固作用,这种加固方法的优点是施工简单,投资少,缺点是:一般只适用于坝高50m以下的均质坝和宽心墙坝,且要求在较低水位下进行;灌浆压力不易控制,灌浆过程中可能造成坝体失稳、滑坡;有时灌入坝体的浆液需要较长时间才能凝固,耐久性较差;劈裂灌浆与基岩刚性建筑物接触处不易防止接触侵蚀,对施工队伍的素质要求较高。

土工膜具有良好的防渗性能和适应大坝变形的能力,近年来在土坝防渗加固中得到广泛的应用,土工膜加固的优点是:柔韧性好,能适应大坝变形;施工简便,速度快;缺点是:施工时需将水库放空;抗老化性能不如混凝土等材料;规范规定,对水头超过50m的大坝需进行专项论证。

当水库达到放空条件时,土石坝防渗可考虑采用在水侧修筑黏土坡墙、铺设土工膜防渗等措施。若水库未达到放空条件,或放空成本较高,可优先考虑采用垂直防渗措施。垂直防渗措施的选择与坝型、坝高、建设条件等密切相关。

4.2.3 对于需加固的土石坝,考虑到施工设备布置的需要,宜在坝轴线上游侧设置防渗墙。墙厚主要根据其允许水力坡降、工程类比及施工设备确定,即:δ=H/J,式中:

δ——防渗墙厚度,m;H——最大工作水头,m;

J—防渗墙允许水力坡度,刚性混凝土防渗墙可达80~100,塑性混凝土防渗墙可达50~60。

4.2.4 高压喷射灌浆是大坝防渗加固最常用的方法之一,高压喷射灌浆防渗设计在DL/T 5200中有详细描述。

从近几年的工程实施情况看,当高压喷射钻进超过一定深度时,孔坡难以控制,影响底部成壁效果,因此与DL/T 5200相比,提高了处理的深度。例如:对高压喷射注浆的适用深度严格要求小于30m;当深度小于15m(DL/T 5200标准为20m)时,可采用摆动喷射注浆或旋转摆动搭接接头,折缝摆动角度不宜过大,一般不超过30°;当深度为15m~25m(DL/T 5200标准为20m~30m)时,可采用单排旋喷;当深度大于25m(DL/T 5200标准为30m)时,可采用两排或三排旋喷承插口形式。 单排孔高压喷墙每单位工程防渗面积不宜大于。高压喷墙的渗透系数、抗压强度与多种因素有关,高压喷墙渗透损伤梯度参考值为500~2000,允许梯度为30~50。

高压旋喷注浆孔的数量、排距、孔距主要取决于桩柱或墙段的直径或长度范围,采用旋喷、摆喷、定喷形式,受地层影响较大,主要应通过现场试验、工程类比来确定。

4.2.5抓斗回填因造价低廉、施工方便,在中低坝防渗中应用较为广泛,其深度一般在25m以内。从工程实例看,深度在15m以内防渗效果较好,质量较好。因此,本文规定,冲填法适用于坝高15m以下的土坝,如坝高超过15m,采用冲填法时,可通过增加井数、增大孔径或搭接厚度等措施解决。

4.2.6脉动注浆技术是一种新型注浆方法,它采用具有一定流动性、较高的塑性变形强度和及时变形的特种复合浆体,采用全液压无级调速高压脉动注浆泵。脉动的瞬时高压将浆液通过特制的注浆头强制注入,可有效控制浆液的扩散范围,保证浆液均匀扩散到钻孔周围,填满透水孔隙,形成连续帷幕,防渗效果好。一般不小于3.0MPa,根据不同的水头采用不同的注浆压力。实际施工过程中,应先进行试验,确定各项工艺参数。

当帷幕顶部坝体不能满足审定洪水位的防渗要求时,可挖壕至帷幕顶部,再回填黏土防渗材料,夯实,形成与帷幕重合的黏土防渗墙。

4.2.7 阀管注浆可有效避免孔损率的发生,准确控制注浆量,保证各注浆段的均匀性。在保证注浆质量和施工进度的前提下,可提高施工效率,有效减少原材料。本节对不同水头下的注浆排数、最终注浆压力提出参考值。实际施工中可通过试验确定工艺参数。

4.2.8为使土工膜受力均匀,避免局部应力集中而造成破坏,并兼具排水、排气功能,土工膜下应设置支撑层或垫层,下垫层材料可采用厚度不小于15cm的卷材、压实的细砾石或细颗粒土、土工布、土工网或土工格栅等。

为了防止海浪侵蚀、风沙侵蚀、人畜破坏、冰冻破坏、紫外线照射、风抬升以及膜下水压上浮,通常在上部垫层上设置保护层。保护层通常采用混凝土板,对于干砌筑和砂浆砌筑结构,为防止土工膜老化,保护层应有适当的厚度。预制混凝土板厚度不宜小于20cm,现浇混凝土板厚度不宜小于15cm,干砌筑厚度不宜小于40cm,砂浆砌筑厚度不宜小于30cm。混凝土板可铺设在复合土工膜的土工布上,不需加垫层。 对于非复合土工膜,应在土工膜上浇筑一层厚度约5cm的薄层细土碎石无砂混凝土垫层。干砌块石面层不应与土工膜直接接触,可在复合土工膜的土工布上铺设粒径小于4cm、厚度约15cm的碎石垫层;对于非复合土工膜,应先在土工膜上浇筑一层厚度约8cm的薄层细土碎石无砂混凝土垫层。可在复合土工膜的土工布上铺设砂浆块石面层,粒径小于2cm、厚度约5cm的碎石垫层; 对于非复合土工膜,应在土工膜上浇筑一层厚度约5cm的细砾石无砂混凝土垫层。土工膜防渗层是土工膜防渗技术的关键,与土工膜材质、厚度有直接关系。常用的土工膜有聚氯乙烯(PVC)和聚乙烯(PE),它们的物理、力学、水力学性能相近。

对于大面积土工膜施工,应尽可能选用PE膜。PE膜采用热焊接,施工质量稳定,焊缝质量容易检查,施工速度快,工程造价低。SL/T 225规范给出了铺设土工膜的厚度,计算方法是采用膜理论的曲线交会法确定土工膜的厚度。土工膜的厚度直接影响工程质量和防渗效果,按水压用理论计算的膜厚一般较薄,如果采用,安全性很难保证,实际使用时必须预留较大的安全系数。一般土石坝防渗土工膜厚度不宜小于0.5mm。 当土工膜两面接触介质均为有棱角的粗颗粒物质时,应选用双面复合土工膜。

4.3 大坝渗漏

4.3.1 土石坝的防渗方法应考虑库水位、施工条件等,并按表4.3.1的规定选择。

4.3.2 土石坝体与混凝土结构接触处的防渗体应予以加固,并符合下列要求:

1 坝体防渗采用灌浆时,接触部位加固范围为:垂直水流方向宜大于10倍帷幕厚度,顺水流方向宜大于3倍帷幕厚度;灌浆宜采用粘土水泥浆液或膏状浆液,浆液石强度可为2.0MPa~5.0MPa。

2 当坝体采用塑性混凝土防渗墙时,接触部位的配筋范围为:垂直于水流方向宜大于10倍防渗墙厚度,顺水流方向宜大于3倍防渗墙厚度。

3 坝体采用冲抓回填时,接触区域至少应增设一排冲抓井。

4.3.3 对已有的土石坝防渗体系,当下部完好,上部渗漏时,可采用挂帷或防渗墙技术处理上部渗漏。渗体深度不宜大于2m;中坝深度可根据工程类比及渗流计算确定,并宜大于坝高的1/10。

4.3.4 当均质土坝上游坡不满足稳定要求时,在附近有合适的粘土来源且施工条件允许的情况下,可在水面修建粘土防坡墙。

4.3.5 均质砂坝渗漏处理应符合下列要求:

1 应优先对原有防渗体进行加固补强;当条件不具备时,可选择在坝内新建垂直防渗体系或上游新建斜坡防渗体系的处理方法。

2 当坝体需加厚时,且坝体附近有合适的粘土来源且施工条件允许时,宜采用水面修筑粘土斜墙结合垂直基础防渗处理的方法。

3 当坝体、坝坡满足稳定要求时,对于高度小于或等于30m的坝体,可采用垂直防渗方法或在临水坡铺设土工膜;对于高度大于30m的坝体,宜在迎水坡采用垂直防渗或垂直防渗+铺设土工膜。

4 垂直防渗方法宜采用混凝土防渗墙,其他方法应通过现场试验验证。

4.3.6 粘土心墙坝坝体的防渗处理应符合下列要求:

1 应采用垂直防渗方式,防止心墙透水,防渗材料应与原心墙粘土紧密结合。

2 坝体的垂直防渗轴线宜设置在心墙上游侧、坝基防渗槽范围内。

3 粘土心墙渣坝的防渗措施不宜破坏心墙上、下游反滤层。

4.3.7 粘土坡墙坝体的防渗处理应符合下列规定:

1坝体防渗方法宜采用水面铺设土工膜或垂直防渗+土工膜的方法;有条件时,防渗处理可采用水面加厚粘土斜墙的方法。

2 加厚粘土坡墙的厚度应根据水头、土料的允许渗流坡度及施工机械的最小宽度确定,在与岸坡或其他混凝土建筑物的接缝处,应适当增加坡墙厚度,坡率应结合边坡稳定性计算确定。

3 加厚坡墙上游宜设保护层,保护层可采用块材、预制块等,加厚坡墙与原坡墙交接处宜开挖成台阶状。

4.3.8 沥青混凝土心墙坝渗漏处理宜采用塑性混凝土防渗墙、脉动灌浆、袖阀管灌浆、高压喷射灌浆等方法。防渗体宜设置在沥青心墙上游侧。

4.3.9 面板堆石坝、沥青混凝土斜墙坝、混凝土重力坝、浆砌石坝、拱坝等坝体的渗漏,主要包括面板渗漏、趾板渗漏、周边缝和垂直缝渗漏、坝体伸缩缝渗漏等,除应符合SL 230、SL/T 62和DL/T 5406《水电水利工程化学灌浆技术规范》的规定外,渗漏控制还应符合下列要求:

1 面板渗漏处理设计应符合下列要求:

1) 坝面损坏严重时,宜拆除损坏块体重新构建;

2)面板混凝土裂缝防渗处理,可采用水泥灌浆、化学灌浆、涂层修补、开槽填充等方法进行。

3)防渗板存在贯穿性裂缝时,应先按构造要求进行加固,再进行防渗处理;

4)板结构接缝、施工缝的渗漏,可采用更换止水带、灌浆、开槽填充等措施进行纠正。

5)若采用改造、修复面板处理,其强度、厚度等指标不应低于原设计要求;改造面板底部应设置垫层,周边缝、竖缝应密封。改造面板应按台阶处理,采用双层双向钢筋连接。

6)面板堆石坝面板失气沉降处理,可采用低强度、低压缩性材料灌注,孔距宜呈梅花形排列,且不宜伸入过渡层和堆石层,孔距、排距可根据灌浆工艺参数通过现场试验确定。对于垫层料流失严重的区域,可采用原级配垫层料添加水泥形成的混合料进行灌注,水泥重量比可为垫层料的1/4,掺量为5%~8%。

2 趾板渗漏可采用拆除重建趾板、灌浆或修补、恢复趾板周围止水结构、延长趾板宽度等方法处理,并应符合下列要求:

1)趾板拆除与重建应进行专门设计。

2)趾板与基础接触面引起的渗漏,可采用固结灌浆、帷幕灌浆、在趾板前端设置齿槽、或将齿槽与混凝土防渗墙相结合等方法解决,齿槽混凝土的力学性能应与原趾板一致。

3 周边缝、垂直缝的渗漏,可采用修复止水结构或就近灌浆填料等方法处理,应符合下列要求:

1)重新安装的止水带及接缝密封件的结构、材料应与原设计一致;当需要改变其结构或材料时,应论证其可靠性。

2)更换埋设在混凝土内的接缝止水带时,应将更换处两侧混凝土截断、打毛,重新浇筑面板,接缝位置不变。重新安装的接缝止水带应与原止水带可靠连接。其连接、连接形式及长度应符合DL/T 5115《混凝土面板堆石坝接缝止水技术规范》的有关规定。

4 坝体伸缩缝的防渗应符合下列规定:

1)伸缩缝防渗应根据止水裂缝、混凝土表面冷缝及粗糙面、填充材料损坏等不同的渗漏原因和工程情况,采用预埋、粘结、灌浆等方法;预埋防渗材料应采用与原伸缩缝相同的止水铜片或不锈钢片,锚固片应与原横缝止水带搭接;

2)对因不均匀沉降、变形尚未稳定而引起的伸缩缝防渗材料开裂,应采用与变形相适应的防渗材料和工艺方法来处理。

4.3.10 混合坝体的渗漏处理,应根据不同的混合坝体材料或结构类型、渗漏原因及工程条件,确定相应的防渗措施,并应符合4.3.2条的规定。

该条款的解释:

4.3 大坝渗漏

4.3.1当土石坝体较薄,坝坡不满足稳定要求时,应优先考虑增设黏土斜墙的防渗方案,在加固坝坡的同时,可解决坝体渗漏问题。当然增设黏土斜墙的选择还取决于工程区附近是否有合适的黏土来源。当坝体及坝坡稳定性满足要求时,坝体防渗多采用垂直防渗,坝高在30m以下,也可考虑在临水坡面铺设土工膜进行防渗。对于高度大于30m的坝,可采用垂直防渗与临水坡面铺设土工膜相结合的方法。

4.3.2面板堆石坝渗漏的主要原因是混凝土面板、趾板出现裂缝或接缝处漏水。由于面板混凝土碳化、细裂缝等缺陷引起的渗漏,可采用高分子化学材料进行修补。选用与钢筋本体变形协调性好、耐久性好、环境友好的材料。近年来,高性能环氧砂浆、水泥基渗透结晶材料、聚脲等材料得到广泛应用。

4.4 坝基渗漏

4.4.1 坝基防渗根据不同的坝高,坝基防渗标准及隔水层相对透水率控制应符合下列规定:

1 重力坝、拱坝、闸坝高度不应大于100m~50m,渗透率不应大于3Lu~5Lu。

2 对于高度小于50m的重力坝、拱坝、闸坝,渗透率不宜大于5Lu。

3 对于土石坝和其他坝,建议范围为5Lu至10Lu。

4.4.2 坝基渗漏应根据岩性、坝型、坝高、防渗标准等进行处理,并应符合下列要求:

1 风化较软的中风化、弱风化、强风化基岩注浆宜采用水泥浆。

2 对全风化、强风化及强度较低的软弱基岩,宜采用塑性混凝土防渗墙、脉冲注浆、阀管注浆等方法。

3 对土、砂、砾石等覆盖层的地基,宜采用混凝土防渗墙、脉冲注浆、高压喷射注浆、封阀管注浆等方法。

4 岩溶地区的坝基渗漏处理,应根据岩溶发育程度、填料性质、压力水头大小及防渗要求等,采用注浆、覆盖、开挖回填、混凝土塞、混凝土防渗墙等措施。 可采用覆盖层防渗。

4.4.3 坝基与坝体防渗建筑物应良好搭接,组成完整的防渗体系,并应满足下列要求:

1坝体土工膜与坝基垂直防渗结合时,应在坝脚设置混凝土平台,土工膜与垂直防渗应与平台良好连接。

2 水库地基防渗采用水平覆盖层防渗方案时,水平覆盖层防渗宜采用适当措施与坝体斜墙、土工膜、面板等防渗体搭接。

4.4.4 当覆盖层坝基采用垂直防渗建筑物时,防渗轴位置的选择应符合下列要求:

1 对于均质坝,仅对坝基进行防渗处理时,坝基防渗帷幕轴线宜布置在距上游坝脚1/3~1/2坝底宽度处;当坝体和坝基均进行防渗处理时,宜采用组合式垂直防渗结构,防渗帷幕轴线宜布置在坝轴线稍上游处;当采用坝基垂直防渗+上游坝坡土工膜覆盖时,垂直防渗帷幕线可布置在坝体上游坝脚平台位置。

2 心墙坝仅对坝基进行防渗处理时,坝基防渗帷幕轴线宜布置在心墙与坝基接触面距上游1/3~1/2接触宽度处;坝体、坝基均应进行防渗处理。处理时宜采用组合式垂直防渗结构,防渗帷幕轴线宜布置在心墙轴线处。

3 斜墙坝仅对坝基进行防渗处理时,可在上游坝坡靠近坝脚的平台上设置垂直防渗帷幕轴线,垂直帷幕与斜墙的搭接处不宜小于2m;坝体、坝基均宜进行防渗处理。进行防渗处理时,宜采用坝基垂直防渗+上游坝坡土工膜覆盖或斜墙防渗处理,帷幕轴线位置应综合比较施工条件、原防渗体结构、经济效益等确定。

4 重力坝、拱坝仅对坝基进行防渗处理时,帷幕轴线宜设置在坝廊内或坝体上游防渗齿墙或上游灌浆平台处。

5 混凝土面板堆石坝,帷幕轴线宜设置在趾板上,坝基防渗建筑物宜与趾板连接。

4.4.5 覆盖层地基塑性混凝土防渗墙设计除应符合SL174的有关规定外,尚应符合下列规定:

1 防渗墙厚度应根据帷幕前水头和防渗标准确定,宜为0.6m~1.0m。

2 构造形式可为开槽防渗墙,墙体材料可为塑性混凝土或普通混凝土,开槽方式可为抓斗开槽、钻劈开槽、双轮铣开槽等。

3 防渗墙底部应嵌入弱风化基岩至少0.5m,当遇到基岩风化较深的地层或断层破碎带时,应增加嵌入岩体的深度。

4 当防渗墙无法进入岩层时,应在墙体与基岩接触段进行注浆防渗。宜采用脉冲注浆或阀管注浆法。注浆管可在墙体浇筑过程中预埋。

5 防渗墙顶进入坝体内部土制防渗体的深度,宜为坝高的1/10或根据渗流计算确定,且不宜小于2m。

6 当塑性混凝土防渗墙作为基础的一部分时,应进行应力—应变计算分析,确定塑性混凝土的强度等级。

4.4.6 坝基采用水平防渗建筑物,应符合下列要求:

1 对于均质坝、斜墙坝,上游水库防渗铺盖与均质坝体、土工膜、斜墙等防渗体连接处的厚度,宜通过渗流计算确定。

2 重力坝、拱坝上游水库的防渗体宜采用混凝土或土工膜覆盖。

3 面板堆石坝采用延长趾板、增设上游库区铺盖等措施时,宜采用混凝土或粘土铺盖,并应采取可靠措施将铺盖防渗体与大坝防渗趾板搭接好。

4.4.7 坝基采用粘土覆盖层防渗设计,应符合下列规定:

1 铺盖宜由上游向下游逐渐加厚,前缘最小厚度可取0.5m~1.0m。端部与坝体防渗体连接处的厚度经渗流计算确定,并应满足结构和施工要求。

2 铺设盖层应有适当的防护措施,避免在施工和运行过程中出现裂缝、冻害、水冲、孔洞等。

4.4.8 岩土坝基渗漏处治宜采用水泥灌浆工艺,水泥灌浆排数、排距、孔距、孔深等参数应根据工程水文地质条件、坝型、防渗水头、防渗标准等结合试验确定,除应符合SL/T 62的规定外,还应满足下列要求:

1、坝高70m以下的坝体,宜设置1~2排帷幕。对于地质条件较差、岩体裂隙特别发育或可能发生渗透变形的地区,可适当增加帷幕排数。

2 帘孔距可为1.5m~3.0m,行距宜略小于孔距。

3 帷幕深度应根据坝基至隔水层的相对深度、地层的防渗性能等确定,并应符合下列规定:

1) 当防渗层相对深度较浅时,防渗帷幕底线宜延伸至相对防渗岩层内3m~5m。

2) 当相对隔水层埋藏较深或分布不规则时,帷幕深度应结合工程地质条件和坝基扬压力,通过渗流计算确定,且不宜小于0.3倍水头,并应进入弱风化岩层5m~10m。

3)采用多排帘幕时,应将其中一排孔钻至设计深度,其余各排孔的深度可为设计深度的1/2至2/3。

4 当采用水泥浆注浆难以达到防渗标准时,可采用超细水泥注浆、化学注浆。

5 帷幕灌浆压力的选择应符合下列规定:

1) 灌浆第一段压力宜为坝前静水头的1.0~1.5倍, 以后灌浆段压力宜逐渐增大。

2) 应根据坝体结构、所用浆液性质、灌浆工艺等因素,通过灌浆试验确定,最大压力不宜引起坝基破裂、抬升。

6 当漏水部位埋藏较深时,宜采用注浆隧道进行防渗施工,多层隧道的上下帷幕搭接型式可采用斜向、直向和错开等,并应保证搭接部位连续封闭、密实;当没有注浆隧道时,可设立注浆隧道或分层设置注浆平台。

4.4.9 河床式厂房基础防渗帷幕应根据厂房地质情况和扬压力控制标准合理设置。厂房上游防渗帷幕宜与坝基防渗帷幕衔接,必要时可设置下游帷幕。

该条款的解释:

4.4 坝基渗漏

4.4.1 坝基防渗防渗方案的选择与坝基地层条件、坝型、坝高等密切相关。当坝基为较完整基岩时,一般采用常规水泥灌浆技术。当地层覆盖有砂层、砾石层等或为全风化基岩时,可采用脉冲灌浆、阀管灌浆等技术方法,或采用塑性混凝土防渗墙、高压注浆防渗墙等。若具备泄气条件且工程区附近有合适的防渗土质,结合工程情况也可采用覆盖防渗,如粘土覆盖或铺设土工膜。 据已完成工程统计,湖南省水库坝基70%以上都是以基岩为坝基,坝基防渗多采用常规水泥灌浆帷幕,对于清理不彻底的浅覆盖层,常结合坝体防渗采用高压喷射,下部基岩防渗采用水泥帷幕灌浆,下部基岩防渗采用高压喷射,能与帷幕灌浆要求很好地结合起来。近年来,新型脉动灌浆技术在土坝体及覆盖层软土坝基防渗加固中得到广泛应用,取得了良好的效果。

岩溶坝基处理可按照T/CSRME 003-2020《岩溶灌浆工程技术规范》相关内容执行。

4.4.2 坝基防渗墙厚度应根据帷幕前水头和防渗标准确定,厚度宜为0.6m~1.0m。墙底一般应嵌入弱风化基岩或相对不透水层0.5m~1.0m,对风化基岩相对不透水层较深或断层破碎带,应根据其特点和坝高适当加深。防渗墙上部应与坝体防渗结构良好结合,防渗体插入坝体高度宜为坝高的1/10,对于高坝,适当降低,或根据渗流计算确定,低坝不宜低于2m。

4.4.3 水平防渗是在坝体上游修筑铺盖,可采用粘土、土工膜、混凝土等,铺盖与坝体连接,构成整体防渗,需满足的条件有:

①地基渗透稳定性要求:铺盖层下冲积层内渗透坡度不得超过允许渗透坡度。

② 覆盖层填料的入渗稳定性要求为:覆盖层的入渗梯度不得超过允许入渗梯度。

③渗流口渗透稳定要求:坝下游渗流口处残余水头不引起渗透变形。

④渗透损失要求应小于允许水损失量。

为了把渗漏量减小到尽可能小的范围,理论与实践表明,铺盖长度与坝前水头之比应大于5,20世纪60年代末总结的经验是7~8,但最大也可到100%。一般要求铺盖渗透系数至少比基础小100倍,这个数越大,延伸铺盖的防渗效果越好,反之效果会降低。粘土铺盖与河床面透水材料间的反滤要求:在填筑和铺设铺盖前,必须认真处理河床面,避免填土与渗透系数大于10-2cm/s的高透水层接触,必须严格按照反滤要求施工,水库蓄水后,铺盖上的裂缝会塌陷,可以避免形成坑洼。 同时要求覆盖层不仅要覆盖河床,还要对两侧岸坡进行充分封闭,形成整体防渗,避免大坝周围发生渗漏。

4.5 其他建筑物的漏水

4.5.1地球涵洞泄漏的治疗应基于涵洞,工程操作条件,埋葬深度等的当前状态。可以采用以下方法:放弃和堵塞新隧道,涵盖涵盖的避风行明治疗,挖掘,挖掘和重新装饰和重新装饰或重建或重建 Pipes,New 和其他方法。

4.5.2当挖掘和重新安装涵洞时,应将大坝体的回填土壤与原始的大坝主体紧密整合,并符合SL 274“滚子压缩的土岩坝的设计规格”的要求”。

4.5.3应采取措施,以密封废弃的土坝体中的涵洞。

1大坝体中废弃的涵洞的有效堵塞长度应通过计算确定,并与大坝主体的地质条件,结构和泄漏结合在一起。

2如果在废弃的堵塞涵洞和地球坝的主体之间存在接触泄漏,则应在堵塞涵洞时进行回填或固结灌浆,以及插头的位置和窗帘的位置应在压力上构造,以构建的底部。结合排列垂直孔以密封涵洞的顶部和两侧的方法。

3粘土水泥糊浆和脉冲灌浆方法应用于灌浆地球体或软岩体质量的内管的泄漏。

4.5.4对于满足维修和加固条件的水涵洞或隧道,可以在原始衬里结构上添加或修复衬里的结构。

1对于带有衬里的涵洞或隧道,可以使用钢板,PVC管,PE管或钢筋混凝土衬里结构。

2如果要修复涵洞或隧道中原始内衬的泄漏,维修和加固应符合SL 230和SL 279“液压隧道设计规格”的规定,也应满足以下要求:

1)当原始衬里是钢结构时,可以使用焊接修复,并且应将横向加固环添加到修复的部分。

2)当原始衬里是混凝土时,可以通过水泥灌浆,化学灌浆,纤维布粘贴,补丁等处理。

3)当原始衬里是砂浆制成的石头时,应使用水泥灌浆。

3在修复和加强涵洞或隧道之前,应根据接触泄漏情况和周围的岩石条件进行回填或固结灌浆。

4.5.5 基金会及其银行可以通过水泥灌浆,脉动灌浆,高压喷气式喷气机,混凝土牙齿墙,水平反性套件或这些措施的组合来处理,这些措施应符合SL 253“ ”的规定。

1在大坝的抗植物和排水中,应全面考虑大坝基台附近的溢洪道。

2溢洪道的反植物窗帘应扩展到相对不渗透的层,或者在储水前的相交和地下水的相交。

3当堰基础相对于水上的埋葬深度是浅的,反植物的窗帘应将2m至3M延伸到层中;

4.当相对的水生被深入或分布在堰基础中时,可以在遇到高度渗透性的裂缝区域的最大水头范围内选择非karst区域的抗植物深度。

4.5.6应根据堰材料,结构形式,工程条件等进行全面考虑溢出堰的泄漏处理,并满足以下要求:

1它应该与溢洪道基金会的抗潜水主体形成不可或缺的一部分。

提醒:请联系我时一定说明是从奢侈品修复培训上看到的!