混凝土坝止浆体结构及其布设方法的探讨.pdf
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1、 第 2期 2 0 1 2年 2月 广东水利水 电 G UANGD 0NG WAT E R RE S OURC E S A ND HY DRO P OW E R No 2 F e b 2 0 1 2 混凝土坝止浆体结构及其布设方法的探讨 林建伟 , 谢祥明 ( 广东水电二局股份有限公 司, 广东 增城5 1 1 3 4 0 ) 摘要: 在混凝土大坝施工中, 坝基础处理中的防渗帷幕灌浆与坝肩接触灌浆是 2项重要的工序, 该2项工序均涉及到混 凝土止浆体结构。针 对 目前 常见的混凝土止浆体设计与施工方 法及 其存在 的缺 陷, 该文提 出一种新 的混凝土止 浆体结 构 及其布置方法 , 该方法采
2、用遇 水膨胀橡胶代替金属止浆片 , 使得止浆体结构施工难度 降低 、 止水止 浆质量提 高; 在平 面布置 上增设 1 道纵向止浆体, 使得帷幕灌浆区和接触灌浆区相隔离, 从而改变了需先进行接触灌浆后帷幕灌浆的工序要求 对 缩短基础处理直线工期意义重大, 且在工程实践中得到成功应用, 其技术、 经济效益显著。 关键词 : 混凝 土坝 ; 基础 处理 ; 止浆体 ; 布置方法 中图分类号 : T V 5 4 3 5 文献标识码 : B 文章编号 : 1 0 0 8 0 1 1 2 ( 2 0 1 2 ) 0 2 0 0 3 0 0 3 1 概 况 混凝土大坝基础处理是T程施工中的重要工序 , 它
3、 直接关系到大坝的稳定与安全, 其中对大坝与两岸岩石 边坡之间的缝隙进行的接触灌浆 , 以及对大坝岩基进行 的帷幕灌浆是大坝基础处理施_丁中2道重要的工序, 确 保接触灌浆与帷幕灌浆的施工质量对于大坝基础的稳 定具有重要意义。 1 1 接触灌浆 大坝建设前需对基础进行开挖 , 开挖至微 风化岩 石 , 形成大坝建基面, 然后在建基面上浇筑混凝土大坝。 大坝混凝土因水泥水化放热在初期时温度升高, 随后大 坝温度下降至稳定温度。大坝降温时其体积发生收缩 , 致使其与陡坡处的岩基之间的缝 隙被拉开。工程建设 中需要对 陡坡处缝隙进行接触灌浆处理, 以免发生库水 绕坝渗漏的现象。处理方法 : 如图 1
4、所示 , 在混凝土大 坝浇筑前在岩石面上埋设灌浆管路系统 , 在两岸边坡岩 石与大坝混凝土之间缝 隙被拉开后进行灌水泥浆封堵 缝面 , 达到密实止水的效果 J 。灌浆管路系统 的管 口 引至坝内廊道, 以便在坝体温度达到设计值及缝隙被拉 开后进行灌浆处理 。 1 2 帷幕灌浆 大坝岩基需进行防渗处理 , 一般采用灌浆帷幕防渗 工艺 , 如图 1 、 图 2 。帷幕灌浆设在大坝建基面 的上游 侧 , 采用地质钻机造深孔 ( 孔径 约为 1 0 0 mm、 孔距 l l I , _- 0 防渗帷幕 接触灌浆 , 、 0 管系 统 一 o ( _ = 昙 【 ( 上 o I , I 、 7 I I
5、l 图 1 目前 晋 通 的接 触 灌 浆止 浆体 布 置 示 意 约为 1 5 0 0 3 0 0 0 ra m、 孔深一般为库水头的 2 3 、 孔在 平面上呈 1排或 2排布置) , 采用高压力灌注水泥浆工 艺 , 对大坝岩基 内的裂隙进行填充 固结处理 , 压力灌注 水泥浆在岩基内具有一定的渗透扩散范围 , 从而在大坝 基础 的上游侧形成 1道具有一定厚度 的相对不透水 的 帷幕。该相对不透水帷幕可 以大大折减库水渗透压力 对坝基产生的扬压力 , 以确保大坝抗倾覆稳定 。 1 3 止浆体 如图 2 , 两岸边坡岩石与混凝土之间的缝 面是通向 坝体上 、 下游外的 , 为保证缝面接触灌浆
6、的质量 , 需要设 置止浆体结构, 如图 1所示 , 周围 1圈的止浆体形成 1 个一定面积的封闭区域 , 以免水泥浆液从上 、 下游侧流 出坝外 ; 封闭区域能在缝 面形成 内压力 , 这是确保灌浆 收稿 日期 : 2 0 1 1 1 1 2 1 ; 修 回 日期 : 2 0 1 1 1 2 0 6 作者简介: 林建伟( 1 9 6 7一) , 男, 本科, 高级工程师, 主要从事水利工程施工及管理工作。 3 0 2 0 1 2年 2月 第2期 林建伟。 等 : 混凝土坝止浆体结构及其布设方法的探讨 N o 2 F e b 2 0 1 2 I 、 接触灌 浆 面 | l 、 _- l 。 l
7、 , 幕 、 一 , f 、 一 一 L 一 l f 防 骖 帷 幕 图 2大坝纵剖面示意 质量的重要条件。 2 目前普遍采用的止浆体结构及其布置形式 2 1 目 前普遍采用的止浆体结构及其缺陷 在 目前普遍的设计和施工方法 中, 混凝土大坝防渗 帷幕和坝肩接触灌浆止浆体结构见图 3 , 它通过插筋与 基岩锚固使止浆体的梯形混凝土结构固定在基岩面上, 止浆体当中设置金属止浆 片( 缝 隙张开时可 以被拉伸 不被拉断) 。该结构在施工中存在如下缺陷: 在止浆 体的梯形混凝土结构中间要插入金属止浆片, 这使得施 工中的模板安装难度增加, 影响施工进度; 由于梯形 混凝土结构不能太大, 在本来狭小的
8、空间内又插入金属 止浆片, 使得混凝土振捣困难, 施工中混凝土结构易发 生蜂窝 、 麻面等混凝土质量缺陷 , 影响止浆、 止水效果。 图 3图 1中 II剖面示意 2 2 目前普遍采用的止浆体布置形式及其缺陷 在 目 前普遍的设计和施工方法中, 止浆体在平面上 的布置如图 1 所示, 其存在如下缺陷: 一个封闭区域 内包含了接触灌浆和帷幕灌浆。如此布置必须采用先 进行接触灌浆后进行帷幕灌浆的施工方法, 如施工顺序 反之则会发生帷幕灌浆的浆液进入接触灌浆面及管路 系统, 使接触灌浆提前发生, 其灌浆系统也充满了水泥 浆液, 水泥浆液硬化后管路被堵死, 失去再进行灌浆的 功能。如此时坝体内部温度如
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