石门子碾压混凝土拱坝坝肩渗漏处理.pdf
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1、工程 实践 石 门子碾 压混凝 土拱坝坝 肩渗漏 处理 2 0 1 1 年 第 3期 石门子碾压混凝土拱坝坝肩渗漏处理 姬 刚 ( 玛纳 斯塔西 河流域管理 处 ,新 疆 昌吉8 3 2 2 0 0 ) 【 摘 要】 介绍 了石门子水 库大坝运行期间出现的渗漏情况 ,分析渗漏原 因,阻止 渗漏 所采取的措施 。通过 比 较前后渗漏量 ,检验采取 防渗帷幕补强灌浆措施的效果 。 【 关键词】 碾压混凝土坝 ;坝肩 渗漏 ;帷幕灌 浆 D OI 编码】1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 0 0 8 1 3 0 5 2 0 1 1 0 3 0 2 4 【 中图分类号】T V6 4 2 4
2、 【 文献标识码】 B 【 文章编号】 1 。 O 8 1 3 0 5( 2 0 1 1 )0 3 一O 。 6 4 一O 3 石 门子 水库 大坝 为碾压 混 凝土拱 坝,坝 高 1 0 9 m,坝顶弧 长 1 6 9 3 m,坝顶 宽 5 m,坝 顶 高程 1 3 9 4 m,坝基高 程 1 2 8 5 m,水库 死水位 1 3 5 6 m,正 常蓄水位 1 3 9 0 m,校核洪水位 1 3 9 1 。 5 5 m。左坝肩 内设 引水发 电隧洞 ,坝身设 泄水底 孔 ,坝 顶设三孔 溢洪道。每年 6 8月 ,坝后水位维持在 1 3 2 3 m 高 程 ,其 他 时间坝后水 位在 1 3
3、1 9 m 高程 。 1 地质结构 库 区大部 分 基 岩 裸 露 ,岩 性 为 砂 岩 、泥 质 砂 岩 、粉 砂岩及 沙质泥岩 等沉积 碎屑 岩 ,坝址 区 以砾 岩为 主 ,岩层走 向与河 谷近正 交 。拱 坝右 坝肩有一 条纵 向垂 直 于坝 轴线 的贯 穿性 断层 带 F 6 ,还有 四 条与断层带水平相交 的软弱夹层 。其 中,J 1和 J 2 软弱夹层 为碎 屑加泥 ,J 3泥化 夹 层 由 2 3条 裂缝 组成 ,裂缝顺层发育 ,有错动 ,其错动面平直,J 4 夹层基本 上无充 填物 ,为一条 层间裂缝 ,渗 透性较 大。这些断层与夹层的组合,构成了右坝肩的潜在 不稳定岩体,对
4、工程的影响重大。 为满足帷幕灌浆、排水、观测、检查和交通等 要求,在坝体 内设置灌浆排水廊道,并在坝肩沿 F 6断层带设置抗滑排水交通洞,分别位于 1 2 8 9 m、 1 3 4 0 m、1 3 9 4 m 高程 ,廊道 内设两排帷幕灌浆孔 , 前排灌浆孔距上游面 1 m呈梅花形分布 ,廊道下游 面设一 排排水孔 ,孔距 2 m,排距 l m。 2 渗漏处理 1 9 9 9 年 4月 中旬 开 始 浇 筑碾 压 混凝 土 ,2 0 0 1 64 年 1 O月 完工 。石 门子 水 库 大坝 完 工 蓄水后 ,坝体 和坝肩部分出现少量渗漏点 ,2 0 0 1年坝体部分先 进 行化学灌 浆 ,后
5、用环 氧树脂 进行表 面封堵 ,渗漏 情况有了一定的改善。2 0 0 3年通过在坝肩与坝体 结合部下游渗漏点处进行钻孑 L 灌浆处理,由于渗漏 通 道位置 不能确 定 ,效 果不 明显 ,坝 肩部分 未作处 理。随着蓄水水位的增高,坝体渗漏部分未有明显 变 化 ,但坝 肩抗 滑交通洞 内排 水孔渗 水量有较 大增 长 。 因坝肩 岩性 为砾岩 ,遇水 易软化 ,降低 坝肩承 载力不利于大坝安全 ,需要进一步对渗漏进行处 理 。 2 1 渗漏 状况调 查 右坝肩渗漏点主要集中在 F 6断层带,水位在 1 3 7 0 m 以下 时 ,排 水 管 呈 滴 水 外 漏 ,超 过 1 3 7 0 m 时
6、 ,渗水逐渐加大呈射流状态 ,渗水较大部位在 F 6 断层带与灌浆廊道交接处和断层带与软弱夹层 交接处。渗漏以集中渗漏为主 ,水位越高渗漏越严 重,水位逐渐降低时渗漏量也随之下降。从各排水 孔的渗漏大小和位置可以判断坝肩的渗水主要是从 上游通过断层带渗透到下游 的。 2 2 渗 漏成 因分析 通过对渗漏点和渗漏量的对比分析,造成渗漏 量逐年增大的原因主要有三个方面。 ( 1 )坝肩岩性 。坝肩岩体属混合胶结的沉积砾 岩 ,胶结较差,岩石强度不均一。该砾岩干燥时强 作者简介 :姬 刚 ( 1 9 7 6年 一) ,男 ,工程师 ,从事 大坝施工、 管理工作 。 工程 实践 石 门子碾 压混凝 土
7、拱 坝坝肩渗 漏处 理 2 0 1 1 年 第 3期 度 较高 ,饱和后 强度较低 。当水库水 位增 高 ,岩 石 吸水饱和后,变的较为松散 ,尤其是 F 6断层带岩 石 之间结 合的本来 就不 紧密 ,吸水 松散后形 成新 的 渗 漏通道 ,破坏 了原有 的防渗 帷幕 。 ( 2 )坝后水位 的影响。每年 的 6 8月用水高 峰期 ,泄水底 孔参 与泄洪 ,坝后 消力池 进入有 水状 态 ,软弱夹层 位于坝 后水 位 以下 ,造成水 从软 弱夹 层渗入坝肩 ,然后从夹层与断层带相交处的排水孔 流 出。 ( 3 )灌浆压力。在进行帷幕灌浆时 ,考虑到当 时 的地质 情况 和岩石特 性 ,采 用
8、 的灌 浆压 力和浓 度 有些保守 ,造成未能很好的封堵断层带内部分渗漏 通道。在后来对 F 6断层进行的补充灌浆 中,没有 取到较为完整的岩芯 ,一方面是岩石裂隙重新发育 的结 果 ,另一方 面也表现 出原有 的渗漏 通道并 没有 渗入水 泥浆 液 。 2 3处理措 施 2 0 0 6年 9月 ,水库水位降至 1 3 6 8 m,达到当 年最低水位时,进行右坝肩的帷幕补充灌浆。为了 保证堵漏和补强 的效果 ,灌浆施工按照 S L 6 2 09 4 水工建 筑物水 泥灌 浆 施工 技 术 规范 进行( 主 要 按 照帷幕灌 浆 的要 求进行 施工 ) 。 灌 浆位 置为三层 廊 道 内 以 F
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