CN105484204A - 浆砌石坝或混凝土坝封闭防渗加固结构及其施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种浆砌石坝或混凝土坝封闭防渗加固结构及其施工方法，包括设置在坝体上游坝面的新混凝土防渗面板及由原灌浆帷幕重新灌浆加固得到的主灌浆帷幕；新混凝土防渗面板底部设置有混凝土盖板，主灌浆帷幕与混凝土盖板之间设置有辅助灌浆帷幕，辅助灌浆帷幕与主灌浆帷幕呈交叉布置状态；新混凝土防渗面板、辅助灌浆帷幕及主灌浆帷幕形成封闭防渗系统。本发明解决现有技术中上游坝面防渗面板与坝基原灌浆帷幕之间部位的防渗薄弱问题，增强了该部位抗渗能力，确保浆砌石坝或混凝土坝的防渗可靠性，使其具备良好的防渗效果。

Description

浆砌石坝或混凝土坝封闭防渗加固结构及其施工方法
技术领域
本发明涉及水利工程技术领域，具体是指一种浆砌石坝或混凝土坝封闭防渗加固结构及其施工方法。
背景技术
浆砌石坝或混凝土坝的基础廊道下一般设有灌浆防渗帷幕，当坝体上游原混凝土防渗面板渗漏严重，坝基灌浆防渗帷幕也出现了严重的渗透溶出破坏时，需采取相应防渗加固措施处理。目前，浆砌石坝或混凝土坝防渗加固现有技术中，一般采用上游重构防渗体，坝基采用帷幕灌浆加固防渗，但坝基灌浆帷幕没有采取专门措施与上游重构防渗体衔接，灌浆帷幕与防渗体之间部位抗渗能力较薄弱，在上游高水头作用下，此部位容易出现渗漏破坏问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种浆砌石坝或混凝土坝封闭防渗加固结构及其施工方法，其在新混凝土防渗面板与主灌浆帷幕之间设置辅助灌浆帷幕，且辅助灌浆帷幕与主灌浆帷幕交叉结合，使坝体上游的新混凝土防渗面板、辅助灌浆帷幕及主灌浆帷幕形成完整封闭的防渗系统。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：本发明浆砌石坝或混凝土坝封闭防渗加固结构，包括设置在坝体上游坝面的新混凝土防渗面板及由原灌浆帷幕重新灌浆加固得到的主灌浆帷幕；所述新混凝土防渗面板底部设置有混凝土盖板，所述主灌浆帷幕与混凝土盖板之间设置有辅助灌浆帷幕，所述辅助灌浆帷幕与主灌浆帷幕呈交叉布置状态；所述新混凝土防渗面板、辅助灌浆帷幕及主灌浆帷幕形成封闭防渗系统。
优选地，所述辅助灌浆帷幕与水平面的夹角为60°，所述辅助灌浆帷幕的长度为10m。辅助灌浆帷幕与水平面成60°夹角，一方面可以减少工程量，另一方面也便于施工操作。若辅助灌浆帷幕与水平面所成夹角过大，会加大工程量，增加工程造价；若辅助灌浆帷幕与水平面所成夹角过小，会增加施工难度。
进一步地，所述主灌浆帷幕伸入坝体底部基岩相对不透水层以下5m。主灌浆帷幕作为坝基的主要防渗结构之一，其延伸至基岩相对不透水层以下5m，这样可以确保坝基防渗效果。
本发明还提供上述浆砌石坝或混凝土坝封闭防渗加固结构的施工方法，包括以下步骤：
1)在坝体的廊道内上游侧原灌浆帷幕钻设单排灌浆孔直至伸入坝体底部基岩相对不透水层以下5m，孔距为1.5～2.0m，采用自上而下分段、三序灌浆方式分别对灌浆孔进行灌浆，灌浆浆液采用水泥标号不低于42.5级的水泥，形成主灌浆帷幕；
2)在坝踵处开挖并浇筑混凝土盖板，在上游坝面浇筑新混凝土防渗面板，新混凝土防渗面板与混凝土盖板之间的分缝设置有铜止水片；
3)从混凝土盖板向坝基下游侧倾斜钻设单排灌浆孔，灌浆孔与水平面的夹角为60°，孔距为1.5～2.0m，采用自上而下分段、三序灌浆方式分别对灌浆孔进行灌浆，灌浆浆液采用水泥标号不低于42.5级的水泥，灌浆长度为10m，形成辅助灌浆帷幕，且辅助灌浆帷幕与主灌浆帷幕交叉，所述新混凝土防渗面板、辅助灌浆帷幕及主灌浆帷幕形成封闭防渗系统。
在上述步骤1)中，采用自上而下分若干段方式对灌浆孔进行灌浆，第一段分段长度为2m，第二段分段长度为3m，第三段及其后各分段长度均为5m；主灌浆帷幕灌浆压力不小于0.6MPa。
在上述步骤3)中，采用自上而下分三段方式对灌浆孔进行灌浆，第一段分段长度为2m，第二段分段长度为3m，第三段分段长度为5m；辅助灌浆帷幕灌浆压力不小于0.4MPa。
灌浆压力是灌浆帷幕的重要参数，直接影响灌浆帷幕的防渗性能和耐久性。在不会抬动坝体和混凝土不产生劈裂的情况下，采用较大的灌浆压力可确保主灌浆帷幕和辅助灌浆帷幕具备良好的防渗性能和耐久性。
本发明的有益效果在于：
其一，本发明利用并加强坝基原灌浆帷幕，形成主灌浆帷幕，在上游坝面的新混凝土防渗面板底端增设向下游倾斜的辅助灌浆帷幕，且辅助灌浆帷幕与主灌浆帷幕交叉布置，使坝体的新混凝土防渗面板与坝基的主灌浆帷幕衔接，形成封闭防渗系统，解决现有技术中上游坝面防渗面板与坝基原灌浆帷幕之间部位的防渗薄弱问题，增强了该部位抗渗能力，确保浆砌石坝或混凝土坝的防渗可靠性，使其具备良好的防渗效果。
其二，本发明的辅助灌浆帷幕与水平面成60°夹角，既使得辅助灌浆帷幕与主灌浆帷幕交叉布置，也可以减少工程量，便于施工操作。
其三，本发明的主灌浆帷幕作为坝基的主要防渗结构之一，其延伸至基岩相对不透水层以下5m，这样可以确保坝基防渗效果。
附图说明
图1为一种浆砌石坝或混凝土坝封闭防渗加固结构的结构示意图。
图中：坝体1(其中：基岩相对不透水层1.1，廊道1.2)；新混凝土防渗面板2(其中：混凝土盖板2.1)；主灌浆帷幕3；辅助灌浆帷幕4；铜止水片5；坝踵6。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述，但该实施例不应该理解为对本发明的限制。
如图1所示，本发明提供一种浆砌石坝或混凝土坝封闭防渗加固结构，包括设置在坝体1上游坝面的新混凝土防渗面板2及由原灌浆帷幕重新灌浆加固得到的主灌浆帷幕3，其中，主灌浆帷幕3伸入坝体1底部基岩相对不透水层1.1以下5m。新混凝土防渗面板2底部设置有混凝土盖板2.1，新混凝土防渗面板2与混凝土盖板2.1之间的分缝设置有铜止水片5。主灌浆帷幕3与混凝土盖板2.1之间设置有辅助灌浆帷幕4，辅助灌浆帷幕4与主灌浆帷幕3呈交叉布置状态，以使得新混凝土防渗面板2、辅助灌浆帷幕4及主灌浆帷幕3形成封闭防渗系统。其中，辅助灌浆帷幕4与水平面的夹角为60°，辅助灌浆帷幕4的长度为10m。
本发明还提供一种浆砌石坝或混凝土坝封闭防渗加固结构的施工方法，包括以下步骤：
1)在坝体1的廊道1.2内上游侧原灌浆帷幕处钻设单排灌浆孔直至伸入坝体1底部基岩相对不透水层1.1以下5m，孔距为1.5～2.0m，实际采用的孔距根据基岩地质条件确定。采用自上而下分若干段、三序灌浆方式分别对灌浆孔进行灌浆，其中，第一段分段长度为2m，第二段分段长度为3m，第三段及其后各分段长度均为5m，灌浆浆液采用水泥标号不低于42.5级的水泥，形成主灌浆帷幕3，主灌浆帷幕3灌浆压力不小于0.6MPa，按钻孔灌浆深度分段并应逐段分级升压。在实际施工过程中各分段灌浆压力见下表1：
表1主灌浆帷幕的各分段灌浆压力
2)在坝踵6处开挖并浇筑混凝土盖板2.1，在上游坝面浇筑新混凝土防渗面板2，新混凝土防渗面板2与混凝土盖板2.1之间的分缝设置有铜止水片5。
3)从混凝土盖板2.1向坝基下游侧倾斜钻设单排灌浆孔，灌浆孔与水平面的夹角为60°，孔距为1.5～2.0m。采用自上而下分三段、三序灌浆方式分别对灌浆孔进行灌浆，灌浆长度为10m，其中，第一段分段长度为2m，第二段分段长度为3m，第三段分段长度为5m，辅助灌浆帷幕4灌浆压力不小于0.4MPa，按钻孔灌浆深度分段并应逐段分级升压。在实际施工过程中各分段灌浆压力见下表2，灌浆浆液采用水泥标号不低于42.5级的水泥，形成辅助灌浆帷幕4，且辅助灌浆帷幕4与主灌浆帷幕3交叉，新混凝土防渗面板2、辅助灌浆帷幕4及主灌浆帷幕3形成封闭防渗系统。
表2辅助灌浆帷幕的各分段灌浆压力
本说明书中未作详细描述的内容，属于本专业技术人员公知的现有技术。

Claims (6)

1.一种浆砌石坝或混凝土坝封闭防渗加固结构，其特征在于：包括设置在坝体(1)上游坝面的新混凝土防渗面板(2)及由原灌浆帷幕重新灌浆加固得到的主灌浆帷幕(3)；所述新混凝土防渗面板(2)底部设置有混凝土盖板(2.1)，所述主灌浆帷幕(3)与混凝土盖板(2.1)之间设置有辅助灌浆帷幕(4)，所述辅助灌浆帷幕(4)与主灌浆帷幕(3)呈交叉布置状态；所述新混凝土防渗面板(2)、辅助灌浆帷幕(4)及主灌浆帷幕(3)形成封闭防渗系统。
2.根据权利要求1所述的浆砌石坝或混凝土坝封闭防渗加固结构，其特征在于：所述辅助灌浆帷幕(4)与水平面的夹角为60°，所述辅助灌浆帷幕(4)的长度为10m。
3.根据权利要求1所述的浆砌石坝或混凝土坝封闭防渗加固结构，其特征在于：所述主灌浆帷幕(3)伸入坝体(1)底部基岩相对不透水层(1.1)以下5m。
4.一种权利要求1-3中任一项所述的浆砌石坝或混凝土坝封闭防渗加固结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)在坝体(1)的廊道(1.2)内上游侧原灌浆帷幕钻设单排灌浆孔直至伸入坝体(1)底部基岩相对不透水层(1.1)以下5m，孔距为1.5～2.0m，采用自上而下分段、三序灌浆方式分别对灌浆孔进行灌浆，灌浆浆液采用水泥标号不低于42.5级的水泥，形成主灌浆帷幕(3)；
2)在坝踵(6)处开挖并浇筑混凝土盖板(2.1)，在上游坝面浇筑新混凝土防渗面板(2)，新混凝土防渗面板(2)与混凝土盖板(2.1)之间的分缝设置有铜止水片(5)；
3)从混凝土盖板(2.1)向坝基下游侧倾斜钻设单排灌浆孔，灌浆孔与水平面的夹角为60°，孔距为1.5～2.0m，采用自上而下分段、三序灌浆方式分别对灌浆孔进行灌浆，灌浆浆液采用水泥标号不低于42.5级的水泥，灌浆长度为10m，形成辅助灌浆帷幕(4)，且辅助灌浆帷幕(4)与主灌浆帷幕(3)交叉，所述新混凝土防渗面板(2)、辅助灌浆帷幕(4)及主灌浆帷幕(3)形成封闭防渗系统。
5.根据权利要求4所述的浆砌石坝或混凝土坝封闭防渗加固结构的施工方法，其特征在于，在所述步骤1)中，采用自上而下分若干段方式对灌浆孔进行灌浆，第一段分段长度为2m，第二段分段长度为3m，第三段及其后各分段长度均为5m；主灌浆帷幕(3)灌浆压力不小于0.6MPa。
6.根据权利要求4所述的浆砌石坝或混凝土坝封闭防渗加固结构的施工方法，其特征在于，在所述步骤3)中，采用自上而下分三段方式对灌浆孔进行灌浆，第一段分段长度为2m，第二段分段长度为3m，第三段分段长度为5m；辅助灌浆帷幕(4)灌浆压力不小于0.4MPa。
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