劈裂式灌漿在土壩加固的應(yīng)用

1、劈裂式灌漿在土壩加固的應(yīng)用摘要：分析劈裂式灌漿的運(yùn)作機(jī)理，例舉在土壩壩體除險(xiǎn)加固中的應(yīng)用，到達(dá)預(yù)期效果。關(guān)鍵詞：土壩壩施工壩加固裂縫灌漿灌漿工藝灌漿效果1土壩壩體灌漿所謂灌漿，就是由灌漿機(jī)產(chǎn)生一定的壓力，把配合好的漿液灌進(jìn)土層或建筑物中的空隙、裂隙及孔穴，以到達(dá)防止?jié)B水和固結(jié)作用。土壩壩體灌漿依其理論根據(jù)的不同可分為充填式灌漿和劈裂式灌漿。充填式灌漿是利用漿液自重將漿液注入壩體隱患處，以堵塞洞穴和裂隙。劈裂式灌漿是運(yùn)用壩體壩應(yīng)力分布規(guī)律，用一定的灌漿壓力，將壩體沿壩軸線方向劈裂，同時(shí)灌注適宜的泥漿，形成鉛直連續(xù)的防滲泥墻，堵塞破綻、裂縫或切斷軟弱層，以進(jìn)步壩體的防滲才能，同時(shí)通過漿、壩互壓和濕

2、陷，使壩體內(nèi)部應(yīng)力重新分布，進(jìn)步壩體變形穩(wěn)定性。2土壩壩體劈裂式灌漿機(jī)理2.1壩體的可灌性及泥漿劈裂的應(yīng)力分析實(shí)驗(yàn)證明，在灌漿壓力作用下的粘土泥漿，在具有大孔隙的卵石和粗砂層中，當(dāng)灌漿壓力超過一定值時(shí)，以浸透和劈裂兩種形式出現(xiàn)，對(duì)具有小孔隙的細(xì)砂、粘土，只能以劈裂的形式存在。因此，土壩心墻粘性土是可灌的，其可灌性決定于壓力泥漿對(duì)它的劈裂程度和心墻粘土被壓縮變形的大校灌漿壓力對(duì)壩體劈開的方向、長短和寬度，決定于原壩體的應(yīng)力分布和大校在灌漿壓力作用下，壩體總是沿其最小主應(yīng)力作用面劈開，即沿壩體縱向劈裂。因此，按照壩體的一般應(yīng)力分布規(guī)律，通過合理的灌漿工藝，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)壩體有方案的劈裂，以到達(dá)消除隱

3、患且穩(wěn)定壩體的目的。2.2漿、壩互壓的作用機(jī)理土壩壩體劈裂式灌漿的任務(wù)之一，就是在允許的范圍內(nèi)盡量增大灌漿壓力，使原來較為疏松的土體在某個(gè)范圍之內(nèi)得到一定程度的壓實(shí)；停灌以后，由于孔口壓力的取消和泥漿的濃縮固結(jié)，泥漿壓力逐漸減小，壩體那么回彈壓縮泥漿。實(shí)際操作中，通過屢次復(fù)灌可充分發(fā)揮漿、壩互壓作用，對(duì)進(jìn)步壩體的密實(shí)度并保證灌漿質(zhì)量是有效的。此外，通過灌漿壓力和土的濕化變形，使壩體內(nèi)部的應(yīng)力再分配，由應(yīng)力的不平衡趨向平衡，從而使壩體到達(dá)變形穩(wěn)定的目的。2.3泥漿的排水固結(jié)當(dāng)停頓灌漿之后，孔口壓力在漿縫中下降到零時(shí)，泥漿中孔隙壓力等于泥漿柱壓力。當(dāng)泥漿的析水完成后，漿體的孔隙壓力將逐漸小于泥柱壓

4、力，此時(shí)，漿體由析水濃縮階段進(jìn)入排水固結(jié)階段。因下部泥漿受的壓力較大、滲徑短，泥漿的固結(jié)硬化順序是自上而下的，這有利于盡早發(fā)揮漿體的截滲作用。由于泥漿水份排向壩體內(nèi)而固結(jié)，在漿體的程度截面上其固結(jié)順序是自外向內(nèi)的，即靠近壩體的漿體局部先固結(jié)，然后向里固結(jié)，漿體的中心局部最后固結(jié)。這對(duì)于盡早發(fā)揮漿體的阻水作用，進(jìn)步漿體的防滲才能是有益的。3工程實(shí)例分析3.1泮坑水庫土壩劈裂灌漿泮坑水庫屬小(一)型水庫，壩型為均質(zhì)土壩，最大壩高31.5，壩長144，壩頂高程374.2，興利庫容446.4萬3，集雨面積4.35k2。該水庫運(yùn)行10多年來，壩外右岸高程305.0出現(xiàn)兩處漏水，壩外坡反濾棱體高程303.

5、0至高程307.0濕坡極為嚴(yán)重，大部表現(xiàn)牛皮脹，局部呈沼澤狀。灌漿設(shè)計(jì)是在壩體軸線布1排孔，分兩次序施灌，一序孔距為6，最終孔距3。根據(jù)壩體隱患和表現(xiàn)病態(tài)，定河槽段孔深最大為20，即到達(dá)壩體高程304.0，岸坡段打至沖擊不進(jìn)為止。河槽段漿體厚度為20，岸坡段以孔口壓力控制。漿液先稀后稠，比重12.4kN/313.4kN/3。灌漿孔口壓力，以始灌的啟開峰值為根據(jù)。要求在時(shí)間允許的情況下，盡量增加復(fù)灌次數(shù)。施灌一序孔打22孔，進(jìn)尺346.2、注干土量159072kg，最大注入漿量發(fā)生于樁號(hào)0+054和0+100兩處壩段。在一序施灌中均采用復(fù)灌、輸灌，復(fù)灌次數(shù)掌握在2次4次間。在河槽段漿體，相鄰各孔

6、均出現(xiàn)串通，漿體主脈根本沿軸線連續(xù)形成。二序打21孔，進(jìn)尺334.6、注入干土量7363kg。二序孔施灌與一序孔相隔1個(gè)月左右。此次灌漿河槽段漿脈厚度理論計(jì)算可到達(dá)27，兩岸坡段接觸不良的沉降量達(dá)69。這說明灌漿效果較好。3.2嶺埔水庫土壩劈裂灌漿嶺埔水庫位于仙都溪上游的支流，屬小(一)型水庫，為粘土心墻土壩，最大壩高54.2，壩頂高程333.64，總庫容387萬3，興利庫容282.4萬3，集雨面積17.5k2。水庫大壩開工于1982年2月，由于大壩在施工時(shí)填土質(zhì)量差，壩后有滲漏現(xiàn)象。灌漿設(shè)計(jì)是在壩軸線處布置1排灌漿孔，孔距6.0，孔數(shù)23孔；在壩軸線上游側(cè)1.0布置另1排孔，孔數(shù)23孔?？傔M(jìn)尺1200，河槽段分兩序進(jìn)展施灌。灌漿孔口壓力現(xiàn)場測定，以始灌的啟開峰值為根據(jù)。施灌總灌入干土量457t，理論計(jì)算含15.5kN/3容重漿體約500多3，河槽段平均漿體厚度18.9，岸坡段9。通過灌漿，于壩軸線形成連續(xù)的漿脈，河槽段漿體厚度達(dá)18.9，對(duì)壩體的防滲性能起到較好的作用。通過屢次復(fù)灌，充分發(fā)揮漿、壩互