CN206859170U - 一种土石堤坝背水面动水岩化封堵装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种土石堤坝背水面动水岩化封堵装置，包括一注浆管和一排水管，排水管套接于注浆管内，且头尾两端都露出于注浆管；注浆管的后端设有管塞，用于封闭注浆管的后端，在注浆管靠近后端的侧面设有进浆支管；在注浆管靠近前端处的侧壁设有前出浆孔，在进浆支管和前出浆孔之间设有后出浆孔；注浆管在前出浆孔的部分外部套接有前膜袋；前膜袋朝向后端一侧设有前高压出浆口；在后出浆孔的部分外部套接有后膜袋，后膜袋朝向前端的一侧设有后高压出浆口。本实用新型装置，可以在背水侧进行岩化处理，不需要在迎水一侧进行截渗施工。动水条件下对渗漏区域进行岩化处理，既没有增加渗漏区域的外水压力，也没有提高浸润线高度。

Description

一种土石堤坝背水面动水岩化封堵装置

技术领域

本实用新型涉及一种土石堤坝背水面动水岩化封堵装置。

背景技术

土石堤坝由于取料方便、适应性强、抗震性好和施工便捷等优点被广泛采用，但是由于设计、施工、管理、维护和地质灾害的影响，出现了若干病害和险情，其中危害最大的便是渗水如不及时抢护，可能发展成管涌、流土、漏洞或滑坡等险情。

土石堤坝渗漏水抢修普遍采取临水截渗、背水导渗的方法。临水面为减少渗水量，降低浸润线，达到控制渗漏水险情和稳定堤坝的目的，可以采取土工膜截渗、抛粘土截渗；背水面边坡上铺满反滤材料，使渗水排出而土料不随水流渗出，具体采取土工织物反滤层、砂石反滤层、梢料反滤层。

参见图1，为临水截渗施工技术，临水截渗目的是为了减少坝身的渗水量，当临水侧坝底不深并且黏性土取土便捷的情况下采用抛黏性土截渗。施工方法：首先，根据现场渗漏水范围及渗漏水情况确定黏土层的抛筑尺寸；其次，对饮水坡面进行树根、杂草及垃圾的清理，以免影响抛筑及截渗效果；最后，准备足够的抛筑黏性土料，集中力量由上而下、有里向外缓慢推下，黏土在水下通过沉积形成截渗层。

缺点：但是渗水区域在水面以下，很难确认漏水范围并测算填筑区域，不适于坝体较深、黏性土取土不方便、流速较大、雨季施工等情况。

另外，在缺少黏性土、水深较浅的情况下可以采取土工膜保护层法。同样土工膜保护层法同样要在迎水面水位以下估算渗水范围，甚至需要在水下进行探察和施工，为施工带来很大的施工难度。

参见图2，为背水反滤导渗施工技术，背水导渗是在背水边坡铺筑反滤材料，使渗水排出但是土料不随水排出，从而降低浸润线，保持了堤坝的稳定。

施工方法：首先，根据现场渗漏水范围及渗漏水情况确定反滤材料选取(土工织物、砂石滤层、梢料反滤层)并进行渗水区的软泥、杂草、树根等清理；第二步，按照选取的材料颗粒大小或者细密程度从细到粗进行铺筑。最后进行反滤层的覆盖与保护。

缺点：反滤导渗并没有主动去解决渗漏通道的问题，一旦有其他过水通道出现，甚至遭遇雨季水位上涨、强震等自然灾害的时候很容易导渗层失效，引起管涌、突水甚至溃坝。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种土石堤坝背水面动水岩化封堵装置，以解决现有技术中存在的上述问题。

本实用新型提供的技术方案如下：

一种土石堤坝背水面动水岩化封堵装置，包括：

一注浆管(5)和一排水管(6)，排水管(6)套接于注浆管(5)内，且头尾两端都露出于注浆管(5)；注浆管(5)的后端设有管塞(7)，用于封闭注浆管(5)的后端，在注浆管(5)靠近后端的侧面设有进浆支管(5-1)；在注浆管(5)靠近前端处的侧壁设有前出浆孔(5-3)，在进浆支管(5-1)和前出浆孔(5-3)之间设有后出浆孔(5-2)；注浆管(5)在前出浆孔(5-3)的部分外部套接有前膜袋(9)；前膜袋(9)朝向后端一侧设有前高压出浆口(5-4)；在后出浆孔(5-2)的部分外部套接有后膜袋(8)，后膜袋(8)朝向前端的一侧设有后高压出浆口(5-5)；排水管(6)的后端从管塞(7)的中间穿过，前端套接滤水膜袋(10)。

在本实用新型的较佳实施例中，注浆管(5)的前端封闭。

在本实用新型的较佳实施例中，注浆管(5)和排水管(6)分别选用一寸和四分无缝钢管(壁厚4mm)，

在本实用新型的较佳实施例中，膜袋(8和9)选用直筒型土工布，标称断裂强度为50kN/m。

在本实用新型的较佳实施例中，步骤2)钻孔区域可根据渗漏水程度及范围进行适当扩大。

由上述描述可知，本实用新型提供了一种土石堤坝背水面动水岩化封堵装置，

1、颠覆了土石堤坝渗漏传统的“上游防渗、下游导渗”处理思路，改被动防护为主动岩化加固。

2.使用该装置，可以在背水侧进行岩化处理，不需要在迎水一侧进行截渗施工。

3.动水条件下对渗漏区域进行岩化处理，既没有增加渗漏区域的外水压力，也没有提高浸润线高度，保留下来的渗漏通道可用于最后的深层岩化处理。

4.该技术相对于传统水泥注浆，不担心串浆影响，即便孔内通道串通，在滤水膜袋的帮助下，岩化材料能有效保留在钻孔的深层。

5.适用性强，不但适用于渗漏不严重的堤坝加固，更适用于发生管涌的堤坝抢险任务。

附图说明

图1为现有技术的抛黏性土截渗示意图；

图2为现有技术的砂石滤层示意图；

图3为本实用新型实施例的土石堤坝背水面动水岩化封堵装置的结构示意图；

图4为本实用新型实施例的动水岩化技术装置示意图；

图5为本实用新型实施例的第一步孔口膜袋和孔底膜袋注浆；

图6为本实用新型实施例的第二步堤坝渗水区域岩化固结；

图7为本实用新型岩化区域的效果示意图；

图8为本实用新型堤坝的岩化效果示意图。

图中，1-堤坝 2-渗漏管道 3-抛黏土 a-粗砂层 b-碎石层 c-块石层 4-钻孔

5-注浆管 5-1进浆支管 5-2后出浆孔 5-3前出浆孔 5-4前高压出浆口 5-5后高压出浆口

6-排水管 7-管塞 8-后膜袋 9-前膜袋 10滤水膜袋

11-注浆 12-排水孔 13-岩化固结区域 14-岩化加固区

具体实施方式

本实用新型的具体实施例，参照图3至图8，一种土石堤坝背水面动水岩化封堵装置，

首先制备孔内装置，参见图4，它包括：

一注浆管5和一排水管6，该注浆管5的内径大于排水管6外径，排水管6套接于注浆管5内，且头尾两端都露出于注浆管5。注浆管5的后端设有管塞7，用于封闭注浆管5的后端，在注浆管5靠近后端的侧面设有进浆支管5-1。在注浆管5靠近前端处的侧壁设有前出浆孔5-3，在进浆支管5-1和前出浆孔5-3之间设有后出浆孔5-2。注浆管5在前出浆孔5-3的部分外部套接有前膜袋9；前膜袋9朝向后端一侧设有前高压出浆口5-4；

在后出浆孔5-2的部分外部套接有后膜袋8，后膜袋8朝向前端的一侧设有后高压出浆口5-5。注浆管5的前端封闭。排水管6的后端从管塞7的中间穿过，前端套接滤水膜袋10。

在本实施例中，注浆管5和排水管6分别选用一寸和四分无缝钢管(壁厚4mm)，膜袋(8和9)选用直筒型土工布(标称断裂强度为50kN/m)。注浆管5主要用于充填孔底膜袋和孔口膜袋，排水管6可以在岩化固结浅层坝体的同时进行排水，排水可以保证不提升浸润线高度也不会增加渗漏水区域的外水压力，也保证了岩化固结阶段坝体的安全。

本实用新型动水岩化技术的施工步骤主要分为五步，

第一步钻孔施工

参见图3，钻孔区域可根据渗漏水程度及范围进行适当扩大，钻孔4按照0.5m间距进行布置，钻孔根据渗漏水情况尽量贯穿渗水通道，在本实施例中，钻孔4方向为由上至下倾斜，倾斜的角度和水平线之间的夹角可以是10-80度，优选为30-45度。

第二步参见图5，将孔内装置插入钻孔4，通过进浆管5对前膜袋9和后膜袋8进行注浆，在膜袋滤水之后形成高压水泥结石。

第三步：待前膜袋9和后膜袋8充分膨胀之后，加大注浆压力，使水泥浆分别由前后高压出浆口(5-4和5-5，水泥浆液在高压力情况下能够通过)对渗水区域进行岩化处理，如图6所示；

第四步：对渗漏区域的其余钻孔4重复以上操作，在前膜袋9和后膜袋8深度范围内形成一道防渗墙。此过程中，既对土石堤坝渗水区域进行了岩化固结，又保护了渗水范围内的渗漏通道。

第五步：对岩化区域内的排水孔12，按照从外侧至内侧，由浅孔至深孔，渗水量由小到大逐次进行岩化注浆处理。最终，达到对土石堤坝的渗漏水区域进行岩化加固处理，彻底解决土石堤坝的渗漏水问题。

需要指出的是，在岩化注浆的过程中，注浆孔之间难免遇到串浆的情况。由于注浆管底部的滤水膜袋只允许渗水通过，岩化材料能有效保留在滤水膜袋深度范围。

上述仅为本实用新型的一个具体实施例，但本实用新型的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本实用新型进行非实质性的改动，均应属于侵犯本实用新型保护范围的行为。

Claims (4)

1.一种土石堤坝背水面动水岩化封堵装置，其特征在于，包括：

一注浆管(5)和一排水管(6)，排水管(6)套接于注浆管(5)内，且头尾两端都露出于注浆管(5)；注浆管(5)的后端设有管塞(7)，用于封闭注浆管(5)的后端，在注浆管(5)靠近后端的侧面设有进浆支管(5-1)；在注浆管(5)靠近前端处的侧壁设有前出浆孔(5-3)，在进浆支管(5-1)和前出浆孔(5-3)之间设有后出浆孔(5-2)；注浆管(5)在前出浆孔(5-3)的部分外部套接有前膜袋(9)；前膜袋(9)朝向后端一侧设有前高压出浆口(5-4)；在后出浆孔(5-2)的部分外部套接有后膜袋(8)，后膜袋(8)朝向前端的一侧设有后高压出浆口(5-5)；排水管(6)的后端从管塞(7)的中间穿过，前端套接滤水膜袋(10)。

2.如权利要求1所述的一种土石堤坝背水面动水岩化封堵装置，其特征在于：注浆管(5)的前端封闭。

3.如权利要求1所述的一种土石堤坝背水面动水岩化封堵装置，其特征在于：注浆管(5)和排水管(6)分别选用一寸和四分无缝钢管,壁厚4mm。

4.如权利要求1所述的一种土石堤坝背水面动水岩化封堵装置，其特征在于：膜袋选用直筒型土工布，标称断裂强度为50kN/m。