土石坝的地基处理
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土石坝地基混凝土防渗墙设计分析摘要:土石坝地基混凝土防渗墙是在松散透水地基中连续造孔,以泥浆固壁,往孔内灌注混凝土而建成的墙形防渗建筑物。
它是对闸坝等水工建筑物在松散透水地基中进行垂直防渗处理的主要措施之一。
它也可作为土石坝中的防渗心墙,还可用以加固渗漏严重的土石坝。
关键词:土石坝;地基;混凝土防渗墙Abstract: the earth dam foundation concrete diaphragm wall is loose in water foundation to make hole continuously, with mud solid wall, went to the hole and built to pouring concrete wall form seepage control building. It is to the sluice gate, etc in loose permeable hydraulic structures in the foundation of vertical seepage prevention is one of the main measures. It also can be used as earth dam seepage prevention of heart wall, also can be used to reinforce leakage of earth-rockfill dam is serious.Keywords: earth dam; The foundation; Concrete walls1引言土石坝是土坝和堆石坝的统称,国外也有称之为填筑坝的。
除均质土坝外,土石坝坝体一般均设有防渗体。
防渗体可以是渗透性较小的土料、混凝土、沥青混凝上或其它防渗材料筑成。
坝体的主体部分主要有砂、砂砾、卵砾、漂石、块石、开挖石碴等或它们的混合料填筑,堆石坝与有防渗体的土坝,从性质上说无严格界限。
重⼒坝、拱坝、⼟⽯坝三种坝体的防渗处理重⼒坝、拱坝、⼟⽯坝三种不同坝体的防渗处理摘要:分析重⼒坝、⼟⽯坝、拱坝出现渗漏原因,采取相应措施⼀、重⼒坝渗漏分析与防渗处理⼀)、重⼒坝渗漏分析1、重⼒坝是⽤浆砌⽯(grouted rubble)或者混凝⼟(concrete)材料建筑⽽成的挡⽔建筑物,其剖⾯⼀般做成上游⾯近于垂直的三⾓形断⾯,主要依靠坝体的重量,在坝体和地基的接触⾯产⽣抗剪强度或者摩擦⼒,来抵抗⽔库的⽔平推⼒,以达到稳定的要求;同时,也依靠坝体的⾃重产⽣的压应⼒,来抵消由于⽔压⼒所引起的坝体上游侧的拉应⼒,以满⾜坝⾝强度的要求。
2、由于混凝⼟与岩体都是透⽔材料,加上施⼯⽅法、施⼯过程存在差异,故此渗流不可避免⼆)、重⼒坝防渗处理地基处理时重⼒坝防渗处理的关键,坝基的固结灌浆和帷幕灌浆是坝基防渗处理的主要措施。
1、重⼒坝坝基固结灌浆1)、⽬的:△减少坝基的渗透性(permeability),减少渗透量;△提⾼基岩的整体性和弹性模量(modulus of elasticity),减少基岩受⼒后的变形(deformation);△提⾼岩体的抗压强度和抗剪强度;△在帷幕灌浆前的固结灌浆,可提⾼帷幕灌浆的灌浆压⼒。
2)、固结灌浆的设计:①灌浆范围:依坝⾼和岩基裂隙分布情况⽽定。
—⾼坝或者裂隙发育,坝基全部灌浆,并适当加⼤范围。
—裂隙很不发育,只在坝踵或者坝趾处灌浆—只在坝踵处固结灌浆,以加⼤帷幕灌浆的压⼒—溶洞、溶槽部位,除回填外,应对顶部及周围进⾏固结灌浆。
②排孔形式:梅花形或者⽅格形,对较⼤的断层和裂隙应专门布孔。
③间距:根据地质条件,并参照灌浆试验确定,⼀般为3~6m④孔深:⼀般为5~8m,局部区域及坝基应⼒较⼤的⾼坝基础,可适当加深,帷幕灌浆区附近,与帷幕灌浆配合,可适当加深,⼀般为8~15m。
⑤灌浆压⼒:以不掀动岩⽯为原则,取较⼤值。
施⼯时,应加强监测。
⼀般⽆盖重时0.2~0.4Mpa,有盖重时0.4~0.7Mpa 2、重⼒坝坝基帷幕灌浆1)、⽬的:降低坝底渗透压⼒;防⽌坝基内产⽣机械或者化学管涌;减少坝基和坝肩渗透流量2)、灌浆材料的选择:①⽔泥灌浆●裂隙宽度>0.1mm,地下⽔流≮600m/昼夜,地下⽔对⽔泥⽆危害性的侵蚀作⽤,采⽤⽔泥灌浆。
重力坝、拱坝、土石坝的地基处理梁亚杰(西藏大学农牧学院水利水电本科班10级)【摘要】在水利工程中地基的处理相当重要,只有处理好地基,才能使大坝安全稳定,因此采取正确的处理措施确保建筑物安全,是水利工程中的重中之重。
【关键词】重力坝;拱坝;土石坝;地基;处理措施第一部分:重力坝地基处理措施重力坝承受较大的荷载,对地基要求较高。
然而天然地基经受长期地质构造运动及外界因素的作用,多少存在着风化、节理、裂隙、破碎带等缺陷,在不同程度上破坏了基岩的整体性,降低了基岩的强度和抗渗能力。
因此,必须对地基进行处理,以满足重力坝对地基的要求。
断层破碎带和软弱夹层等地质缺陷的处理措施1.1混凝土塞沿断层破碎带开挖出一定深度的倒梯形槽,将其中软弱构造岩及两侧破碎岩体清除,然后回填混凝土,其作用是使坝体荷载经混凝土塞传到两岸新鲜完整基岩上。
对顺河向的软弱带,除坝基内作混凝土塞子外,并应向上下游伸出坝外,以改善坝基承载能力。
1.2混凝土拱(或梁)、混凝土垫层对于很宽的断层破碎带,采用混凝土拱的处理型式,将坝体应力传送到两侧的完整岩体上,避免断层破碎带产生过大的压缩变形。
也可以采用混凝土梁的处理型式。
当大小断层密集交错,软弱破碎岩体的范围较大时,为改善坝基应力条件,可浇筑混凝土、钢筋混凝土垫层。
1.3大直径钢筋混凝土桩在坝基范围内用若干口径钻孔穿过缓倾角软弱夹层(带),进入完整岩体中,孔内放置钢筋并浇筑混凝土,形成钢筋混凝土桩。
坝工实践表明,钢筋混凝土桩可以把软弱夹层上下部岩体联成整体,并将应力传至深部岩体,具有抗滑和减少坝体水平变形作用。
1.4混凝土深齿墙在坝基中用深挖齿墙截断缓倾角软弱夹层,使齿墙嵌入软弱夹层下部的完整岩体一定深度,依靠嵌入部分混凝土齿墙的嵌固力,软弱夹层的摩擦力和下游抗力体三者联合作用,来满足坝基深层抗滑稳定要求。
这是一种处理软弱夹层的有效型式。
对于缓倾下游的软弱夹层,需要利用下游岩体作为抗力时,应详细查明下游抗力体的地质条件,必要时,可对下游抗力体采用固结灌浆,设置钢筋混凝土桩、压重等加固措施,以提高下游抗力体的岩体完整性和承载能力,减少坝基变形。
一、土石坝的地基处理1、砂卵石地基的处理砂卵石地基的特点:具有较高的抗剪能力和承载 能力,压缩变形小,抗渗性能差,因此对这类地 基的处理以渗流控制为主。
原则:前堵后排。
处理措施:v垂直防渗:粘土(混凝土)截水槽、砼防渗 墙,灌浆帷幕,高压喷射灌浆;v水平防渗:铺盖;v下游设排水减压设施。
v覆盖层深度不大,一般在10~15m以内。
v结构简单,工作可靠,防渗效果好。
应用广,如官厅 坝、清河坝等。
(1)粘性土截水槽v当砂砾石透水层较深时(>30米),采用粘土截水墙不 经济。
v施工快,材料省,防渗效果好。
应用广泛,如碧口 坝、毛家村坝等(2)混凝土防渗墙(3)帷幕灌浆v当透水层很厚时,用粘土截水墙或混凝土防渗墙有 困难,不经济。
v帷幕灌浆施工期长,效果不如防渗墙。
应用较广, 如罗贡坝,谢尔庞桑坝。
v世界最深的帷幕灌浆:埃及,阿斯旺心墙坝,高 111m,帷幕深174m。
v由心墙、斜墙等防渗体或均质坝体向上游水平延伸而 成。
v世界最长的铺盖:巴基斯坦,塔培拉坝,高147m,铺 盖长2347m,厚1.5~10m(4)水平防渗铺盖(5)排水减压等其他措施v相对不透水层——排水沟、减压井2、软土地基处理(1)淤泥质地基处理v层薄,能短时间固结——不挖v范围不大、埋藏较浅——全部挖除v范围广、埋藏深——预压,设砂井排水固结v反压法——坝趾处堆放土石料,以限制淤泥等软土层 外挤(2) 细砂地基处理v主要是防止振动液化破坏。
v浅层:清除v较厚:上下游截水墙或板桩封闭v很厚:坝趾附近设砂井,降低水头;振冲法加固v官厅坝——2~4m厚的细砂层,用振冲法加固处理后, 相对密度从0.53增大到0.85,效果好,施工快(3)软粘土及黄土地基(a) 软粘土地基v较薄:清除v较厚:坝基设排水井,加速固结(b)黄土地基v湿陷性大,可预先浸水湿陷;表层挖除换土、压实;夯实,破坏其天然结构,使之密实二、土石坝与坝基、岸坡及其他建筑物的连接土石坝与坝基、岸坡及其他建筑物的接触面容易形成 集中渗流,造成渗透破坏。
重力坝、拱坝、土石坝的地基处理梁亚杰(西藏大学农牧学院水利水电本科班10级)【摘要】在水利工程中地基的处理相当重要,只有处理好地基,才能使大坝安全稳定,因此采取正确的处理措施确保建筑物安全,是水利工程中的重中之重。
【关键词】重力坝;拱坝;土石坝;地基;处理措施第一部分:重力坝地基处理措施重力坝承受较大的荷载,对地基要求较高。
然而天然地基经受长期地质构造运动及外界因素的作用,多少存在着风化、节理、裂隙、破碎带等缺陷,在不同程度上破坏了基岩的整体性,降低了基岩的强度和抗渗能力。
因此,必须对地基进行处理,以满足重力坝对地基的要求。
断层破碎带和软弱夹层等地质缺陷的处理措施1.1混凝土塞沿断层破碎带开挖出一定深度的倒梯形槽,将其中软弱构造岩及两侧破碎岩体清除,然后回填混凝土,其作用是使坝体荷载经混凝土塞传到两岸新鲜完整基岩上。
对顺河向的软弱带,除坝基内作混凝土塞子外,并应向上下游伸出坝外,以改善坝基承载能力。
1.2混凝土拱(或梁)、混凝土垫层对于很宽的断层破碎带,采用混凝土拱的处理型式,将坝体应力传送到两侧的完整岩体上,避免断层破碎带产生过大的压缩变形。
也可以采用混凝土梁的处理型式。
当大小断层密集交错,软弱破碎岩体的范围较大时,为改善坝基应力条件,可浇筑混凝土、钢筋混凝土垫层。
1.3大直径钢筋混凝土桩在坝基范围内用若干口径钻孔穿过缓倾角软弱夹层(带),进入完整岩体中,孔内放置钢筋并浇筑混凝土,形成钢筋混凝土桩。
坝工实践表明,钢筋混凝土桩可以把软弱夹层上下部岩体联成整体,并将应力传至深部岩体,具有抗滑和减少坝体水平变形作用。
1.4混凝土深齿墙在坝基中用深挖齿墙截断缓倾角软弱夹层,使齿墙嵌入软弱夹层下部的完整岩体一定深度,依靠嵌入部分混凝土齿墙的嵌固力,软弱夹层的摩擦力和下游抗力体三者联合作用,来满足坝基深层抗滑稳定要求。
这是一种处理软弱夹层的有效型式。
对于缓倾下游的软弱夹层,需要利用下游岩体作为抗力时,应详细查明下游抗力体的地质条件,必要时,可对下游抗力体采用固结灌浆,设置钢筋混凝土桩、压重等加固措施,以提高下游抗力体的岩体完整性和承载能力,减少坝基变形。
软弱地基土石坝坝基抗滑稳定计算及加固处理孔凡辉;王丽华;花俊杰;黄元【摘要】抗滑稳定是软弱地基上土石坝坝基安全的关键问题之一,其抗滑稳定计算及加固处理技术也一直是学者研究的热点.以深厚覆盖层软弱地基上的仙女山水库土石坝为背景,针对软弱土层抗剪能力低、坝基深层抗滑稳定安全系数低于规范要求的问题,通过渗流和抗滑稳定计算,并进行加固措施对比分析,提出了在大坝下游坡脚设置压重体的处理措施.计算结果表明:在大坝下游设置压重体后,坝基深层抗滑稳定安全系数满足规范要求,且压重体结构简单、施工快捷,可为类似工程的坝基抗滑稳定加固处理提供借鉴.【期刊名称】《人民长江》【年(卷),期】2018(049)019【总页数】6页(P53-57,75)【关键词】坝基深层抗滑稳定;土石坝;压重体;淤泥质黏土;仙女山水库;重庆【作者】孔凡辉;王丽华;花俊杰;黄元【作者单位】长江勘测规划设计研究有限责任公司,湖北武汉430010;重庆市武隆区水务局,重庆408500;长江勘测规划设计研究有限责任公司,湖北武汉430010;长江勘测规划设计研究有限责任公司,湖北武汉430010【正文语种】中文【中图分类】TV6981 研究背景土石坝是坝工界应用最为广泛的坝型。
在土石坝的建设中,不可避免地遇到各种不良地形地质条件,如深厚覆盖层坝基、软弱土层地基等。
坝基是土石坝工程中的重要部位之一,对大坝的安全稳定至关重要,根据土石坝的事故调查,坝基滑动失稳是土石坝发生事故的重要原因之一[1]。
因此,在不良地质条件的坝基上修建土石坝,需特别重视坝基的抗滑稳定研究,并选择合理的加固措施,以保障工程的安全。
在岩土工程中,刚体极限平衡法一直是土石坝抗滑稳定分析的主导方法,近年来随着计算机技术的发展,有限元法、有限差分法等数值分析方法也逐渐应用于抗滑稳定分析中[2-3],与刚体极限平衡法相比,数值方法能较好地模拟复杂的地质构造[4],反映坝体坝基的应力变形情况,但由于其缺乏公认的安全评价体系,应用的广泛性受到一定限制。