冲抓粘土防渗墙的应用



套孔冲抓粘土防渗墙在水库除险加固中的应用
王海丽 黄锦林 陈亮雄
(广东省水利水电科学研究院,广州,5106
  30)
摘 要:通过调查大量工程实例及查阅各种文献资料,从设计、施工、防渗效果、工程造价及注意问题等方面对 粘土防渗墙 土坝 除险加固
套孔冲抓粘土防渗墙技术进行系统的概括和总结,以期在我省得到推广应用。 关键词:套孔冲抓
1 前言
据 2001 年统计,广东全省 310 座大中型水库中有 178 座,6240 座小型水库中有 3300 多座水 库带病运行,存在着这样或那样的不安全隐患,而这些病险水库中,土坝占 90\%以上。广东省政 府 2003 年发出粤府[2003]13 号文,要求全省各地认真执行省人大关于继续解决小型水库安全隐 患问题的决议, 2003 年-2 007 年投入
  33.93 亿元, 从 彻底诊治 3279 座小型水库潜伏的 “险” 病” “ 、 、 “危”况,同年,更是把大中型水库的除险加固列为广东省城乡防灾减灾工程的一个重要内容, 要求在 3~5 年内完成。面临如此艰巨的任务,选择防渗效果好,工程投资少,施工方便,质量易 控制的土坝防渗加固技术显得尤为重要。 套孔冲抓粘土防渗墙技术是利用冲抓式打井机具,在坝体内造孔,回填防渗性能好的粘土, 分层夯实,形成一道连续的粘土防渗墙,同时,在回填夯实时,对井壁土层挤压,使井孔周围土 体密实,从而达到防渗加固的目的。该技术是 70 年代初,由浙江省温岭县在处理险坝中首创,近 年来,不断得到完善和发展,逐步推广到江西、湖南、山西、四川等十多个省份。尤其是江西省, 已有大中型水库 55 座(占加固总数的 45\%) ,小型水库上百座采用此法加固,效果均较良好,此 [6] 项技术已成为江西各地普遍采用的加固方法 。经调查,广东目前只有河源市船塘水库(小二型) [5] 采用此项技术对土坝进行了加固,工程完成后经过一个水文年的考验,效果良好 。 本文通过调查大量工程实例及查阅各种文献资料,从设计、施工、防渗效果、工程造价及注 意问题等方面对套孔冲抓粘土防渗墙技术进行系统的概括和总结,希望能在我省得到推广应用, 为更好地完成广东病险水库土坝的加固任务做出贡献。
2 套孔冲抓粘土防渗墙设计[1][2]
套孔冲抓粘土防渗墙的设计,主要包括钻孔平面套接布置、孔距、排距、孔深、有效墙厚及 回填土料设计等。
  2.1 钻孔平面套接布置 若采用单排布孔,在坝轴线或坝轴线上游侧按主、套孔相间布置,一主一套相交连接成墙。先 打主孔①、③号,回填后再打套孔②号,回填后再打⑤号孔,回填后再打④号孔,以此顺序,进 行打孔、回填。套孔即双号孔为整圆,主孔即单号孔被套孔切割,呈对称蚀圆。单排布孔的防渗 效果达不到设计要求时,可打双排孔,如图 1 所示。钻孔排数可根据土坝所需防渗有效厚度T来 决定: T=H/J允许 式中:T?防渗墙有效厚度(m);H?作用于防渗体的设计水头; J允许?填筑土料允许 渗透比降,对于良好压实的填土,轻壤土为
  3~
  4,壤土为
  4~
  6,粘土为
  5~
  10。
  2.2 孔距、排距及防渗墙的有效厚度的确定 如图 1 所示,根据几何关系推导,孔距、排距和有效厚度的计算公式详见表
  1。
423
表 1 孔距、排距和有效厚度计算公式
钻孔排数 1 2 3 最优α角
  45°
  38°
  34′
  30° 孔距 Li 排距 Si 有效厚度 Ti
L1=2Rcosα L2=2Rcosα L3=2Rcosα S2=R(1+sinα) S3=R(1+sinα)
T1=2Rsinα T2=R(1+3sinα) T3=R(2+4sinα)
图 1 钻孔平面套接布置
  2.3 孔深的确定 钻孔应打入到坝体填筑质量较好的土层内
  1~
  2m或嵌入基岩
  0.
  5~
  1.
  0m。
  2.4 回填土料设计 防渗墙回填土料一般采用粘性土料,通常要求粘粒含量为 35\%~50\%。粘性土的设计指标主要 -5 是渗透系数、含水量和干密度。回填土料要求渗透系数小于
  1×10 cm/s,并且有较好的塑性和渗 透稳定性,含水量控制在 20\%~30\%左右,塑限附近为宜。回填土料的干密度,可以由公式计算或 由击实试验确定,通常,粘土的设计干密度要大于土体天然干密度的
  1.
  02~
  1.12 倍并且不小于 3
  1.5g/cm 。
3 套孔冲抓粘土防渗墙施工
施工前需先将坝顶清理平整,然后按设计放样,确定每孔的中心桩。为满足立架和施工道路 的要求,坝顶宽度不得小于 5m,布孔中心线距坝坡不得小于 2m,否则应加宽。常用的造孔机具有 SJ2-95 型冲抓钻和 8JZ-95 型自动推卸冲抓式钻机。套孔冲抓填土施工工艺流程见图
  2。
图 2 套孔冲抓回填施工工艺流程
424

  3.1 造孔 造孔要保证平整垂直,孔位允许偏差±3cm。孔深小于 60m 时,端孔孔斜不得大于
  0.3\%;单 号孔与双号孔套接中心在任一深度的偏差,不得大于设计墙厚的 1/
  3。
  3.2 回填 回填土料的质量是保证套孔回填法成功的关键,所以回填粘土不仅要去掉土料中的杂物,而 且要经土工试验选择后使用,土料的填筑干重度与含水量均按设计要求控制,含水量过大应进行 翻晒,含水量过小则洒水润湿。 填土夯实是提高抗渗强度、防止坝面裂开的重要环节。夯锤重量控制在 6
  40~860kg,夯锤提 升高度控制在
  1.
  5~
  2.5m 为宜。夯击在落锤时,要保持几秒种的稳定时间,以免造成夯锤碰撞孔 壁,降低夯击功能。一般每层回填土厚度控制在
  0.
  3~
  0.5m,夯击次数
  15~20 次,当距坝顶 2m 以内时,应减少单位冲量,夯锤提升高度小于 2m,以防坝顶开裂或沿孔周壅起。
  3.3 质量检查 通过现场取样,检查回填土的夯实情况,测定夯实后的干密度和含水量。取样所测定的干密 度,其合格率不小于 90\%,且不合格样不得集中,不合格干密度不低于设计干密度的 98\%,否则立 即返工,并采取相应的处理措施。
4 防渗效果及工程造价
湖南邵东县东部流光岭水库大坝是均质土坝 ,坝高
  40.5m,坝顶长 210m,总库容
  0.206 亿 3 2 m ,1966 年动工兴建,运用过程中,发现下游坝坡渗水,最大湿润面积达 300m ,为妥善处理渗 漏问题,选用了冲抓套孔粘土防渗墙技术对渗漏部分进行处理,经验证,在相同库水位下,测压 管水位比原来降低了
  0.
  5~
  3.62m,防渗效果显著。施工中沿坝轴线造孔回填 222 孔,最大孔深
  19.5m,总进尺 41
  55.74m,有效厚度 6 9cm,平均投资
  21.82 元/m,节省了大量资金。 [4] 据江西省资料统计 ,在同样具有防渗功能的前提下,套孔冲抓粘土防渗墙单位造价 93 元 2 2 2 2 /m ~124 元/m ;射水法混凝土防渗墙墙厚 22cm 时,单位造价 128 元/m ~140 元/m ,墙厚 30cm, 2 2 2 单位造价 163 元/m ~175 元/m ;薄壁抓斗法混凝土防渗墙墙厚 30cm,单位造价 253 元/m ;高喷 2 2 2 防渗墙摆喷 245 元/m ~260 元/m ,旋喷 458 元/m 。 可见,套孔冲抓粘土防渗墙防渗效果好,工程造价低,对节约资金有着重要的意义。
[2]
5 设计和施工中的注意事项[7][8][9]

  1)设计中,如果回填土与基岩相接,其允许渗透比降为正常土体的 50\%~70\%,即粘土为
  2.
  5~
  5。由于不易加大防渗墙与基岩接触面处的防渗墙厚度,可以采用改善土料性能的办法来提 3 高土料允许渗透坡降,如改填水泥:土=
  1:
  8,压实干密度rd>
  1.
  68g/cm 的水泥土,其允许渗 透坡降可提高到
  12~
  15,从而可避免工程量太大。 (
  2)下雨天不宜施工。 (
  3) 施工造井前应提前
  15~20d 放低水库水位到设计要求的水位以下, 以利土坝内含水析出, 造井时井壁才能稳定。造井时要求井壁垂直,同一排井的圆心必须在同一轴线上。造井过程中如 发生塌方,应下土回填夯实,固结井壁,防止塌方发展,再继续造井。 (
  4) 造井后必须下井检查井底清基、 造井深度、 基岩开挖深度, 并记录坝体与基岩面的结合、 渗水以及井壁塌方等情况。为保证下孔检查人员的安全,要用安全罩载人下孔。 (
  5) 套孔冲抓粘土防渗墙处理最大深度一般至水库死水位, 如果施工时库水位高于套井深度, 可采取如下措施:如果井底渗水很小,将积水清除后,迅速下土回填即可保证质量;如果井底渗 水较大或积水过多,可先下干土吸水并夯实,再抓除干净,至井底基本无水时可正式回填;如果 井底渗水很大且孔内排水困难,可离井上游 2m 处打副井排除积水。
6 结语
实践证明,套孔冲抓粘土防渗墙技术具有机械设备简单,施工方便、工程量小、造价低、防
425
渗效果好、又能下孔检查等优点,适合推广应用。我省病险水库土坝众多,除险加固任务繁重, 在土坝防渗加固技术不断发展的今天,应加大新技术、新工艺和新材料的应用力度。对于存在渗 漏问题的土坝,应根据土坝各自的水文地质条件及工程现状,通过多个技术方案的综合比较,选 择造价合理、施工速度快、防渗效果好的措施进行防渗,促进工程的安全运行,发挥水库更大的 社会效益和经济效益。 参考文献 [1] 牛运光,土坝安全与加固[M],北京:中国水利水电出版社,19
  98,1
  54~2
  32。 [2] 张启岳,土石坝加固技术[M],北京:中国水利水电出版社,19
  99,2
  85~2
  89。 [3] 牛运光,土坝渗透变形及其控制措施新进展[J],人民珠江,19
  98, (
  1) ,
  50~
  53。 [4] 淘金平等,浅谈江西土坝垂直防渗加固技术及其建议[J],水利科技,20
  04, (
  1) ,
  32~
  34。 [5] 庄中霞,土壤固化剂在粘土防渗墙建造中的应用[J],中国农村水利水电,20
  04, ,
  58~59 (
  7) [6] 傅琼华、冯郭铭,江西省土坝除险加固技术[J],江西水利科技,19
  94, (
  2) ,1
  28~1
  32。 [7] 吕广吉等,浅谈土坝套孔冲抓防渗墙的设计与施工[J],南昌水专学报,20
  01, (
  2) ,38~41 [8] 郭岩,龙井水库大坝加固设计与施工概述[J],江西水利科技,19
  96, (
  1) ,
  56~
  65。 [9] 长坑垄水库大坝防渗加固方法[J],浙江水利科技,20
  01,增,
  44~
  45。
426
  •  
 

相关内容

比的应用教学设计

  《比的应用》 》教学设计 兰松群(2009 年 11 月 17 日)教案内容:北师大版课程标准实验教材六(上)P55?P56。设计理念: 设计理念 《数学新课程标准》指出:义务教育阶段的数学课程其基本出发点 是促进学生全面、持续、和谐地发展。为此,本课从学生地生活经验出发, 把陌生枯燥地应用题与学生地熟悉地生活背景联系起来。通过“问题情景” ??“建立模型”??“解释应用与拓展” ,这三个阶段让学生亲身经历数学 建构地过程,体验策略地多样化,初步形成评价与反思意识,从而提高解决 问题地能力。教学 ...

Word的应用操作

  Word的应用操作 的应用操作??联合信息 联合信息一、文档加密与保护技巧1、初级方法:修改文件目录属性 、初级方法: 选定对象,右击选择“属性” 隐藏; 选定对象,右击选择“属性”??隐藏; 隐藏 工具” 文件夹选项” 查看” “工具”??“文件夹选项”??“查看”??“不 文件夹选项 查看 不 显示隐藏文件( 显示隐藏文件(夹)”; 2、中级方法:通过软件加密隐藏 、中级方法: 使用加密隐藏软件, 使用加密隐藏软件,如:Magic Folders、 、 Encrypted Magic Fol ...

二次函数的应用题总结

  二次函数的应用一、顶点坐标公式的应用(基本题型) 顶点坐标公式的应用(基本题型)1、 某超市销售某种品牌的纯牛奶, 已知进价为每箱 40 元, 生产厂家要求每箱的售价在 40 元~70 元之间. 市 场调查发现:若每箱 50 元销售,平均每天可销售 90 箱,价格每降低 1 元,平均每天多销售 3 箱;价格每 升高 1 元,平均每天少销售 3 箱. (1)写出平均每天的销售量 y(箱)与每箱售价 x(元)之间的函数关系式(注明自变量 x 的取值范围) ; (2) 求出超市平均每天销售这种牛奶的利 ...

聚羧酸减水剂的应用心得

  聚羧酸减水剂的应用心得张文平(北京中实混凝土有限责任公司)摘要:聚羧酸系减水剂作为新一代减水剂产品,具有萘磺酸盐甲醛缩合物(PNS)和 磺化三聚氰胺甲醛树脂(PMS)高效减水剂所不可比拟的优点,如减水率高、低掺量与高性 能、坍落度损失小、与水泥适应性好、收缩率小、实体结构美观、可以满足各种特殊结构的 施工等。同时,聚羧酸减水剂的价格也会一步步走低,搅拌站在低标号混凝土中大量使用聚 羧酸减水剂的可能性越来越大。 关键词:聚羧酸;减水剂;搅拌站..聚羧酸系减水剂优异的性能是由其特殊的分子结构决定的。 ...

苹果产品在高清领域的应用

  热 点 透 视苹果产品在高清领域的应用苹果(中国)有限公司黄峰山笔者主要介绍苹果在高 清应用的情况。首先介绍一 下苹果公司,苹果公司是一 个 IT 公司,在过去一年里整 个业绩是非常好的,从 2004 年的第四季度表现来看,它 的整个销售收入可以达到23. 5亿美元, 比去年同期增长了 37\\%, 在IT行业里面这是很少 有的现象。上季度,也就是 2004 年的 10 到 12 月这个季度,因 为美国公司是按照财年第一个季度是上一年的第四季度, 它的 整个业绩又比上一个季度增长了 32\\%, ...

试用期解试用期解释的应用

  A thesis submitted to XXX in partial fulfillment of the requirement for the degree of Master of Engineering试用期解释 试用期是指用人单位和劳动者双方相互了解、 确定对方是否符合自己的招聘条件或求职条件而 约定的不超过 6 个月的考察期。 “试用期”是伴随着劳动法的出台而出现的。劳动法规定,劳动合同可以约定试用期,但最长 不得超过六个月。在劳动合同中约定试用期,一方面可以维护用人单位的利益, ...

引子在外科学教学中的应用

  V01.262008No.18引子在外科学教学中的应用董全斌,严彩君(东莞卫生学校,广东东莞523016)关键词:引子;外科学教学;应用 中图分类号:C;424 文献标识码:B时间来安排的引子。例如休克这一章节如果安排四节课教学, 那么应在第三节课上课时先复习一二节课的重点、难点内容, 以起到温故而知新的作用。 在设计引子时可以复习相关的解剖学、生理学、病理学等文章编号:1671?1246(2008)18-0077-02l引子的时间安排 1.1以卓位投锞时间泰妥越 中专外科学教学通常以2节课为一 ...

船员劳动船员劳动合同的应用

  A thesis submitted to XXX in partial fulfillment of the requirement for the degree of Master of Engineering船员劳动合同 船员劳动合同 船员劳动合同 模板甲方 乙方 签订日期: 年 月 日 根据《中华人民共和国劳动法》,《中华人民共和国劳动合同法》和《中华人民共和国船员条例》等有 关法律,法规,甲乙双方经平等自愿,协商一致签订本合同,共同遵守本合同所列条款. 一,合同双方 甲方 法定代表人 ...

范本买卖范本买卖合同的应用

  A thesis submitted to XXX in partial fulfillment of the requirement for the degree of Master of Engineering买卖合同范本 20年月日为卖方和为买方。双方同意买 卖,其条款如下: 1.合同货物: 2.产地: 3.数量: 4.商标: 5.合同价格:F.O.B. 6.包装: 7.付款条件: 签订合同后买方于 7 个银行日内开出以卖方为受益人的, 经确认的、 不可撤销的、 可分割、可转让的、不得分批 ...

行为描述技术在面试中的应用

  面试实施中需要注意的几个问题 『知识体系点』人力资源管理 发布时间:2010-04-27 编者按: 企业进行人员甄选时往往会考虑很多因素, 了解和评估应聘者的既往行为无疑 是一个关键点。以前的面试程序大多松散而随机,甄选决策难免过于主观。行为描述面试能 够克服以上问题,并挑出真正适合企业的人才,为企业的长期发展筑就持续的动力。 摘 要 针对企业人员面试选拔信度和效度较低的问题, 本文提出了以工作分析和职位胜 任素质为基础的行为描述面试技术。文章分析了该面试法在工作分析、测评方法、面试方案 和流程 ...

热门内容

招聘

  RECRUITING AND SELECTING招聘的程序人力资源计 划 职务说明书 招聘计划时间 岗位 人数 任职资格招募了解市场 发布信息 接受申请评程序 技能 效率价录用选拔作出决策 发出通知初步筛选 笔试 面试 其他测试招聘途径内部招聘了解全面,准确性高 可鼓舞士气,激励员工 可更快适应工作 使组织培训投资得到回报 选择费用低 来源局限,水平有限 "近亲繁殖" 可能造成内部矛盾外部招聘来源广,余地大,利于召到一流人才 带来新思想,新方法 可平息或缓和内部竞争者之间的矛 ...

新课程评价改革

  新课程评价改革谢 云江西师范大学课程与教学研究所大纲: 大纲:一、当前课程评价实践面临的主要问题 二、评价改革的总体方向和原则 三、发展性评价的基本特征 四、学生评价的新方法一、当前我国课程评价实践的问题? 评价主体单一,被评价者被排斥在评价 评价主体单一, 活动之外,只能被动接受评价结果。 活动之外,只能被动接受评价结果。 ? 过于强调评价标准的统一性,造成被评 过于强调评价标准的统一性, 价者墨守成规、千人一面, 价者墨守成规、千人一面,严重压抑人 的创造性和个性。 的创造性和个性。 ? 评 ...

乃木坂春香的秘密 第2卷

  乃木坂春香的秘密 第2卷 暑假到了。此外也被称为夏季在家学习期间,是从七月下旬至八月间的长期休假。虽然名为长期休假,但事实上对我来说,这只是学校放假而已,我的生活和星期天或一般假日并没有什么不同。我在家不是像树懒(哺乳纲贫齿目)打混耗时间,就是被?子当成马车的马来回使唤,要不就是被信长当成金鱼粪一般,拖过来又拉过去。这种一成不变的日子持续上演,直到发觉的时候,已经是八月三十一日了。大概就像是这样。因此对我而言,暑假并不特别,它只是一般假日的集合体。...这是到去年为止的情形。不过,今年夏天却有不 ...

合同范本300例(以后有用的上的时候)

  分享 2011 新特性?智者?界的分享<<上一篇下一篇>> 以后有用的上的时候) 智者?界 分享日志 合同范本 300 例(以后有用的上的时候) 今天 20:15生活中到处充斥着合同,所以,收藏吧好首次分享者夏天穿棉袄 首次分享时间 10 月 19 日 09:54 以后有用的上的时候) 合同范本 300 例(以后有用的上的时候) 分享 作者:茹眉 已被分享 3299 次 评论(0) 复制链接 分享 转载 举报 房屋租赁合同样本 http://www.64365.com/c ...

龙岗区直机关工委2007年工作总结

  龙岗区直机关工委2007年工作总结 2007年,在区委区政府的正确领导,在市直机关工委和区委组织部的关心支持下,区直机关工委坚持以邓小平理论和党的十七大精神为指导,贯彻落实科学发展观,紧紧围绕区委区政府中心工作,以开展“特区干部好作风”建设活动为重点,加强机关党的思想、组织、作风和制度建设,充分发挥机关党组织的战斗堡垒作用和共产党员的先锋模范作用,为实现“和谐龙岗、效益龙岗、平安龙岗、生态龙岗、人文龙岗”建设目标作出了积极的贡献。(一)抓思想建设:以学习贯彻党的十七大精神为契机,提高党员干部思想 ...