中小型病险水库大坝防渗技术规范(DB43/T 2182—2121)二
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2022年09月09日 14:25:03
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10  防渗监测 10.1  一般规定 10.1.1  在进行病险水库大坝除险加固设计时,应按SL 725的规定要求对原有监测设施进行评价。原有监测设施正常的,可根据情况补充必要的防渗监测设施;原有监测设施不正常的,应重新进行监测设施设计。 10.1.2  大坝防渗安全监测范围包括坝体、坝基及两岸坝肩,监测内容包括渗流量及渗透压力。

10  防渗监测

10.1  一般规定

10.1.1  在进行病险水库大坝除险加固设计时,应按SL 725的规定要求对原有监测设施进行评价。原有监测设施正常的,可根据情况补充必要的防渗监测设施;原有监测设施不正常的,应重新进行监测设施设计。

10.1.2  大坝防渗安全监测范围包括坝体、坝基及两岸坝肩,监测内容包括渗流量及渗透压力。

10.1.3  设计方案宜考虑人工和自动化监测方式相结合,自动化监测点布置宜与人工监测点布置相一致。

10.1.4  病险水库大坝防渗监测设计宜与其他监测设计同时进行。监测设施施工时应填写好安装考证表。

10.2  渗透压力监测设计

10.2.1  渗透压力分为坝体渗透压力、坝基渗透压力、绕坝渗透压力等,监测项目的选择应按SL551、SL601的规定执行,还应符合下列要求:

a)土石坝(含面板堆石坝)应对坝体渗透压力进行监测;

b)坝后存在明显坝基渗漏现象,应对坝基渗透压力进行监测;

c)大坝两侧山体存在明显渗漏,地形条件允许时,应对绕坝渗透压力监测。

10.2.2  土石坝(含面板堆石坝)监测点布置应按SL551、SL601的规定执行,存在集中渗水、管涌、散浸等严重渗漏部位,且附近10m内无监测点,应在渗漏部位上部10m范围内补充布置1个测点。

10.2.3  混凝土坝(含砌石坝)监测点布置应按SL551、SL601的规定执行,且应符合下列要求:

a)设有帷幕或防渗墙的,应在帷幕或防渗墙下游侧布设观测纵断面。

b)设有廊道的,应根据坝体、坝基排水孔情况布设观测纵断面。

10.3  渗流量监测设计

10.3.1  渗流量监测应符合以下要求:

a)土石坝(含面板堆石坝)坝脚存在渗漏现象的,应补设渗流量监测项目;

b)混凝土坝(含砌石坝)设有廊道的,应监测坝体和坝基渗流量。

10.3.2  土石坝(含面板堆石坝)应选择坝后地形相对偏低、适合收集并排出渗漏水的位置设置集渗沟。

10.3.3  混凝土坝(含砌石坝)坝内设有廊道的,应分别在河床坝段和两坝肩段的集水井(排水沟)处设渗流量监测点。

10.3.4  量水堰应符合下列要求:

a) 量水堰宜采用直角三角堰或矩形堰。三角堰适用于流量1~70L/s的量测范围,矩形堰适用于流量大于50L/s的量测范围。

b) 堰槽段应设在集渗沟(排水沟)的直线段;应采用矩形断面,长度应大于堰上最大水头7倍,且总长不小于2m,其中堰板上游长度不小于1.5m,下游长度不小于0.5m;

c) 堰板应铅直,同时与堰槽段侧墙垂直;堰板宜采用不锈钢板制作,大小与所测的渗流量相适应,板面光滑、平整、无扭曲;

d) 堰后排水沟底板高程宜低于堰前集渗沟底板高程。

10.4  渗透压力监测设施埋设

10.4.1  宜在水库低水位时钻孔埋设测压管,施工时应确保原有监测设施的完好。

10.4.2  土坝钻孔应采用冲击干钻方法,不得采用泥浆护壁;混凝土坝钻孔后应用清水冲洗清除孔内岩粉。

10.4.3  土石坝钻孔深度超过50m,倾斜度应不大于3°。混凝土坝钻孔倾斜度应不大于1/100。

10.4.4  测压管灵敏度试验应符合下列要求:

a)测压管封孔回填完成后,应在水位较为稳定时进行灵敏度试验;

b)试验方法按SL 766的规定执行。

10.4.5  测压管内安装渗压计应符合下列要求:

a)渗压计在安装前应饱水24h;

b)渗压计悬吊高程允许偏差±50mm;

c)渗压计安装完毕后,应及时进行人工比测。

10.4.6  测压设施安装埋设后应做好孔口保护装置。

10.4.7  土石坝中不正常使用的渗压观测设施宜采用黏土水泥浆进行回填封堵,混凝土坝中不能正常使用的监测设施宜采用水泥砂浆回填封堵。

10.5  渗流量监测设施施工

10.5.1  堰板应与堰槽段两侧侧墙及来水流向垂直,与堰槽侧墙垂直度偏差不大于2°,与来水流向垂直度偏差不大于1°。

10.5.2  堰板顶应保持水平,两侧水平高差不大于1mm。

10.5.3  堰上水尺、水位测针或堰上水位计应设在堰口上游3~5倍堰上水头处,并保持铅直方向。

10.5.4  堰上水尺、水位测针或堰上水位计零点高程与堰口高程之差不应大于1mm。

10.5.5  底板和两侧侧墙应采用混凝土加以砌护,不允许渗水。

10.5.6  底板纵向坡度不大于1%。

10.5.7  侧墙应铅直,铅直度偏差不大于±1°。

10.5.8  侧墙面与堰槽底面的垂直度偏差不大于±2°。

10.5.9  进口与坝脚排水沟宜采用垂直连接。

10.5.10  堰槽段下游侧采用混凝土砌护,伸入相对不透水层以下0.5m。

11  防渗工程施工

11.1  一般规定 

11.1.1  防渗工程施工前应详细了解工程场地施工环境、设计要求及前期勘察与试验成果,查明施工区地下建(构)筑物、地下管线的现状,编制施工组织设计并针对地下埋设物区的施工制定安全专项施工方案;并进一步查明施工区域的预埋管、止水片、锚杆、钢筋、监测设施等的准确位置,采取有效措施防止对其的破坏,必要时可采用引管、预埋导向管法施工。对存在渗漏管涌风险的复杂坝段或区域应针对地质情况、工程条件制定专项施工方案,确保工程安全。

11.1.2  选择防渗方案时应考虑库水位对大坝施工的影响,面板、趾板、土工膜防渗宜选择在水库放空条件下进行,其它防渗施工方法宜选择在枯期库水位较低时实施。

11.1.3  坝体易变形(抬动)部位应安设变形监测装置,在防渗施工过程中进行实时监控、连续观测并记录,变形量不得超过设计规定值。

11.1.4  施工准备应符合下列要求:

a)  熟悉设计图纸、技术要求,进行设计交底;

b)  完成通水、通电、通路及场地平整等工作;

c)  完成施工测量放样工作;

d)  进行先导孔及生产性试验施工及材料配比试验、前期检测等工作;

e)  完成施工组织设计报审工作。

11.1.5  防渗施工中,应根据施工揭露的地质条件及工程异常情况及时优化、调整施工工艺及参数。

11.1.6  若大坝坝顶现有宽度不满足施工平台设置要求,可先将坝顶削低至符合施工所要求的宽度,待施工完成后再恢复至原坝顶高程,开挖弃土不应堆置于坝坡。

11.1.7  施工中的废水、废气、废渣排放及注入地下的浆液和材料等,应符合环境保护要求。

11.1.8  防渗工程施工因故暂时中止时,施工作业及影响区应采取必要的安全保护措施,确保施工现场及大坝安全。

11.1.9  防渗施工记录及相关资料应及时、详细、真实,并符合相关规定要求。

11.2  塑性混凝土防渗墙

11.2.1  塑性混凝土防渗墙施工应符合SL 174规范规定要求。

11.2.2  塑性混凝土防渗墙施工准备应符合以下规定:

a)  施工平台宜布置在防渗墙的一侧,宽度宜大于10m,采用抓斗施工时,应确保地基承载力大于履带的接地比压0.1MPa以上;

b)  详细收集和了解防渗墙中心线处的地层分层及基岩面、风化层、土层颗粒结构、地下水位等地质情况,绘出防渗墙轴线地质剖面图。重要工程或地质条件复杂工程宜按不大于20m的间距进行补充钻孔勘探工作;

c)  修建泥浆池、制浆平台,安装制浆、供浆设备,铺设供水、供浆管路,准备制浆材料;

d)  修建废水、废浆及废渣回收、沉淀池及排放与存放场地;

e)  进行墙体材料和固壁泥浆的配合比试验,并选定施工配合比和原材料;

f)  当防渗墙中心线上有裸露的或已探明的大孤石时,在修建导墙和施工平台之前应予以清除或爆破。

11.2.3  塑性混凝土防渗墙顶部应根据地层条件、施工荷载、施工方法等设置导墙,且应符合以下规定:

a)  导墙混凝土的设计强度等级不宜低于C20;

b)  导墙的承载能力应能满足各种施工荷载的要求,导墙底面不宜设置在新近填土上,且埋深不宜小于1.5m;

c)  槽口宽度,当采用冲击钻机造孔时宜大于设计墙厚10~15cm;当采用抓斗、液压铣等造孔机械时,宜大于设计墙厚5~10cm;导墙顶部应高出地面5~10cm。

11.2.4  在坝坡上设置施工平台时,应对新近填筑的平台地基进行加固处理,处理深度应不小于6m。

11.2.5  防渗墙造孔工艺可根据地层条件、设计要求和工期等因素选择钻劈法、两钻一抓法或抓取法等成槽方法。

11.2.6  防渗墙槽孔长度划分应根据成槽地层构造及稳定性、槽孔浇筑、减少墙段接头等方面综合确定,并宜符合以下规定:

a)  较密实稳定地层中的槽孔可为5~6m,疏松、漏失地层中的槽孔可为4~5m;

b)  深度大于40m、造孔耗费时间长的槽孔宜短;

c)  地下水水位高、漂石多、泥浆漏失量大的地段槽孔宜短;

d)  槽孔长度应在混凝土的供应能力给定的条件下确保槽孔浇筑时混凝土面的上升速度不小于2m/h。

11.2.7  防渗墙底嵌入基岩时,如遇陡坡岩面或倒悬岩面时,应采用专门措施使其满足嵌岩要求。

11.2.8  用于塑性混凝土防渗墙施工的护壁泥浆应具备良好的物理稳定性、化学稳定性、适当的密度(比重)、适当的粘度、良好的触变性、较好的滤失性、较小的含砂量等基本性质。护壁泥浆使用前,应根据泥浆材料及地质条件试配及进行室内泥浆性能试验,泥浆配比应按试验确定。

11.2.9  当需要对防渗墙底基岩进行帷幕灌浆时,可在防渗墙内预埋灌浆管,施工中应采取有效措施保证预埋管位置准确和避免在浇筑混凝土时移位、弯曲。

11.2.10  墙段连接可选用接头管(板)法、钻凿法等。连接部位应保证清孔和接头刷洗质量及墙段连接的可靠性。

11.2.11  现浇塑性混凝土防渗墙应采用导管法浇筑混凝土,导管拼接时,其接缝应密闭,混凝土浇筑时,导管内应预先设置隔离球塞。

11.3  高压喷射灌浆

11.3.1  高压喷射灌浆施工应符合DL/T 5200规范规定要求。

11.3.2  高压喷射施工准备应符合以下要求:

a)  高压喷射灌浆工程施工平台应平整、坚实,气、水、电宜设置专用管路和线路;

b)  高压喷射灌浆工程应设置专门废水、废浆沉淀池,做好废水、废浆的处理或回收;

c)  高压喷射灌浆施工前,应依据工程规模划分单元工程,并进行钻孔编号;

d)  重要的、地层复杂或深度较大的高喷工程,应选取具有代表性的区段进行高压喷射灌浆试验,确定其适用性以及相关工艺参数。

11.3.3  高压喷射灌浆浆液宜符合以下规定:

a)  高压喷射灌浆浆液宜使用水泥浆或水泥黏土浆液。

b)  高压喷射灌浆浆液的水灰比单、双管法宜为1.5:1~1.0:1(密度约1.4g/cm31.5g/cm3),三管法宜为0.81~0.61(密度约1.5g/cm31.7g/cm3)。有特殊要求时,可加入掺合料及速凝剂等外加剂。掺合料与外加剂的种类及掺入量应通过室内试验和现场高压喷射灌浆试验确定。

c)  制浆材料的称量误差应不大于5%。

d)  水泥浆的搅拌时间,使用转速大于1200r/min的高速搅拌机搅拌应不小于30s;使用普通搅拌机应不少于90s。水泥浆自制备至用完的时间不应超过4h。

e)  浆液应在过筛后使用,并每间隔10min检测其密度。

11.3.4  高喷施工台车设备应具有调平功能,以保证喷射管的垂直状态,其提升拔管能力应大于正常提升拔管能力的1.5倍以上;喷射管体应具有足够钢度且连续顺直,喷嘴定向应准确;高压灌浆泵常用压力宜满足大于30MPa的泵送压力要求,采用三管法时高喷清水泵宜满足大于35MPa的泵送压力要求。

11.3.5  高压喷射灌浆钻孔宜符合以下规定:

a)  土坝坝体钻孔应采用干钻钻孔或泥浆护壁钻孔,不得采用清水钻进;钻孔孔位和设计孔位偏差不得大于50mm。

b)  采用套管护壁法钻进成孔时,在起拔套管前应向孔内注满护壁泥浆,或下入特制的PVC花管护壁,也可在下入喷射管后再起拔套管。

c)  钻孔施工时应采取预防孔斜的措施,钻杆和粗径钻具的垂直度偏差不应超过2‰。孔深小于30m时钻孔偏斜率不应超过0.5(建议与规范一致1%)。

d)  钻孔孔径应大于喷射管外径20mm以上。

11.3.6  高压喷射灌浆施工应符合以下规定:

a)  高压喷射灌浆施工宜分为二序孔施工,多排孔施工时,应先施工下游排,再施工上游排,最后中间排;

b 当地层中地下水速度过大时,应先进行堵水处理,或采用抗水流冲蚀浆液进行高压喷射灌浆,以保证成墙质量。

c)  下喷射管前,应进行地面试喷,检查机械及管路运行情况,并调准喷射方向和摆动角度。

d)  喷头应下至设计深度以下0.5m,并先按规定参数进行原位喷射,待浆液返出孔口、情况正常后方可开始提升喷射。

e 高压喷射灌浆宜全孔自下而上连续作业。需中途拆卸喷射管时,搭接段应进行复喷,复喷长度不得小于0.2m。

11.3.7  高压喷射灌浆过程中,若孔内发生严重漏浆,处理措施应符合以下规定:

a)  孔口不返浆时,应立即停止提升;孔口少量返浆时,应降低提升速度;

b)  降低喷射压力、流量,进行原位灌浆;

c)  在浆液中掺入速凝剂;

d)  加大浆液密度或灌注水泥砂浆、水泥黏土浆等;

e)  向孔内填入砂、土等堵漏材料。

11.3.8  高压喷射灌浆因故中断后恢复施工时,应对中断孔段进行复灌,搭接长度不得小于0.5m;当局部需要扩大喷射范围或提高凝结体的密实度时,可采取复喷措施。

11.3.9  高压喷射灌浆结束,应利用回浆或水泥浆及时回灌,直至孔口浆面不下降为止。

11.3.10  高压喷射灌浆施工参数的记录可采用自动记录仪或人工记录方式;施工中应准确记录高压喷射灌浆的各项参数、浆液材料用量、异常现象及处理情况等。

11.4  冲抓回填

11.4.1  冲抓回填施工宜在旱季和水库低水位期进行。

11.4.2  冲抓回填施工坝顶宽度不得小于4m

11.4.3  冲抓回填施工前应平整场地,按设计要求放样,并用编好号的标志物打入每个井孔中心位置,放样应一次完成。

11.4.4  冲抓土料应选择排水效果较好的高地堆存2~3天备用,并采取防雨措施保护。

11.4.5  冲抓回填应按照“先主井、后套井”的顺序打井造孔。造孔应连续作业并严格控制井孔的垂直度。

11.4.6  打井完毕后,应清除井底浮土、碎石,并保持无水。清理后应立即连续分层回填黏土并夯实,回填土料应符合设计要求,分层回填厚度宜为0.3~0.5m,分层铺土应均匀、平整。夯击时夯锤落距2~3m,夯击次数20~25次﹔当距小于2m时,夯距小于2m。

11.4.7  坝内设有涵洞洞顶以上5m时应避免冲击钻孔,应采用钻头自重压入抓土。

11.4.8  坝体土质松散、渗水,导致井壁坍方采用黏土固壁打补强孔或渗水侧设置排水井等方法处理

11.4.9  施工过程中,如遇井壁有大块石影响冲抓井垂直度,宜采用安全措施,清除块石。

11.5  脉动灌浆

11.5.1  脉动灌浆适用于第四系覆盖层、人工填土、松散软弱破碎岩体的防渗处理。

11.5.2  灌浆孔可采用回转式钻机泥浆护壁钻进或采用冲击回转式钻机跟管钻进,也可采用钻灌两用一体管及专用钻头钻进至地层灌浆深度。灌浆孔直径宜为Ф90mmФ110mm,孔位偏差不大于10cm,孔斜不大于1%。根据地质条件和灌浆要求,分段钻进长度可为10m30m,如设计孔深不大于40m,也可全孔一次钻进。钻进时应详细记录地层变化、回水颜色及回水量大小等。

11.5.3  灌浆段钻进结束后,应使用护壁泥浆冲洗钻孔至孔底残渣厚度不大于20cm,并立即下入灌浆管。灌浆管为壁厚不小于10mm的钢管,入孔时灌浆管底口应予以保护,防止堵塞。灌浆管出口离灌浆段底不大于0.3m

11.5.4  灌浆段开始灌浆前,应向孔中注入止浆浆液,并确保其充满孔壁与灌浆管的环状间隙。止浆浆液应为触变性好的膏状浆液,屈服强度宜为200kPa500kPa

11.5.5  灌浆浆液宜采用单一配比的平板流动度不大于110mm的膏状浆液。

11.5.6  灌浆应分段分节顺序进行。分段长度应与钻孔长度保持一致,段内应分为若干节灌注,每节长度0.3m0.5m

11.5.7  灌浆应在止浆浆液终凝前自下而上分节进行,每节灌浆后提拔灌浆管至上一节,直至全段灌浆完成,转入下一段钻孔、灌浆。

11.5.8  灌浆方式采用纯圧式。灌浆压力应根据地质条件和工程要求经灌浆试验确定,控制压力范围宜为1.0MPa5MPa

11.5.9  灌浆宜采用柱塞式灌浆泵,泵送压力不小于15MPa,泵送流量60L/min120L/min,频次6/min10/min

11.5.10  每节灌浆达到以下条件之一,该节灌浆结束。

a)  达到设定最大灌入量及最低灌浆压力;

b)  达到设定最大灌浆压力及最小灌入量。

每节或每米孔段长最大及最小注入浆量根据灌浆试验成果确定。

11.5.11  当灌浆产生的抬动对上覆建筑物有不利影响时,应进行抬动监测,抬动值超过设计规定时,可采取减小注入率、降低灌浆压力、减少泵送频次等措施处理。

11.5.12  灌浆过程中发生孔口冒浆,应采用降低灌浆浆液流动性、减少浆液初凝时间;减少灌浆泵排浆频次等措施处理。如果冒浆持续不止,可暂停灌浆待凝。

11.5.13  如灌浆中断,应尽早恢复灌浆;如中断时间大于30min,应及时拔出灌浆管并冲洗输浆管道;恢复灌浆时再扫孔到中断位置以下0.30.5m,重新下入灌浆管及止浆浆液,继续灌浆。

11.5.14  当地质条件发生改变或工程需要时,也可适时变换工艺,改用其他灌浆浆液和灌浆方法。

11.6  套阀管法灌浆

11.6.1  套阀管灌浆可用于覆盖层、松软地层、风化岩体、砂卵石地层的防渗处理。

11.6.2  套阀管灌浆施工应按SL/T 62标准“套阀管灌浆法”规定执行。

11.7  充填灌浆

11.7.1  充填灌浆可用于坝体及构筑物内、构筑物与岩(土)体之间、岩体内的裂隙、空隙或洞穴等的充填加固。

11.7.2  隧洞充填灌浆应符合SL/T 62规范中隧洞“回填灌浆”相关规定要求。

11.7.3  土坝回填灌浆,宜采用干法钻孔或采用泥浆护壁钻孔;砌石坝或混凝土坝充填灌浆可采用跟管钻进。灌浆孔位置与设计位置偏差不宜大于10cm,孔底偏斜率不宜大于孔深的1%,应严格控制20m以内的孔斜率。

11.7.4  土坝回填灌浆宜采用黏土浆或黏土水泥浆液,砌石坝或混凝土坝宜采用水泥膏状浆液或水泥复合浆液,浆液的水灰比可采用1:1、0.5:1两级,一序孔可直接灌注0.5:1浆液,空隙大的砌石坝可先灌注水泥砂浆或先回填高流态混凝土,使用水泥砂浆时掺砂量不宜大于水泥重量的200%。空隙大的土坝坝体可先充填黏土水泥膏状浆液。

11.7.5  充填灌浆施工除应满足SL/T 62规范规定外,尚应符合以下规定:

a)  多排孔灌浆时,应先灌边排孔,再灌中间孔;

b)  充填灌浆宜采用自下而上分段灌注的方法,段长可为5~10m;

c)  对深度小于10m的灌浆孔,也可不分段。

11.7.6  相互连通的较大范围空隙、洞穴充填灌浆施工,应自较低的一端开始,向较高的一端推进。当高处孔溢出浆液接近或等于注入浆液的水灰比后,可将低处孔堵塞,改从高处孔灌浆,依此类推,直至结束。同一次序孔可全部或部分钻出后再进行灌浆,也可单孔分序钻进和灌浆。

11.7.7  灌浆过程中应对孔内灌浆段浆柱压力、灌浆量、灌浆时间、位移变形等进行监控分析并进行记录。灌浆应连续进行,因故中止灌浆的灌浆孔,应扫孔后再进行复灌,直至达到结束条件。

11.7.8  灌浆结束条件:在规定的压力下,灌浆孔停止吸浆,延续灌注10min即可结束。

11.7.9  当每孔灌浆结束后,应进行灌浆封孔。封孔时应将灌浆管拔出,向孔内灌注密度大于1.5g/cm3的稠浆,多次灌注,直至浆面升至孔口不再下降为止。

11.7.10  充填灌浆施工其他要求宜按SL564规范执行。

11.8  水泥帷幕灌浆

11.8.1  水泥帷幕灌浆可用于混凝土坝、砌石坝、岩石坝基等渗漏的防渗处理;在进行帷幕灌浆前应查明坝体或坝基渗漏情况,进行灌浆生产性试验,确定灌浆参数,如灌浆浆液水灰比、灌浆压力、孔排距等。

11.8.2  水泥帷幕灌浆施工应按SL/T 62规范执行

11.9  化学灌浆 

11.9.1  化学灌浆宜用于颗粒材料可灌性差的结构物缺陷防渗修补或防渗标准要求高的坝基防渗处理;对于有特殊要求或工程量大的化学灌浆工程在施工前应采用不同工艺及材料进行现场生产性试验。

11.9.2  化学灌浆可选用丙烯酸盐、聚氨酯、环氧树脂、水玻璃或硫木素等材料,有结构强度或抗冲磨蚀要求的化学灌浆宜采用环氧树脂类材料。

11.9.3  化学灌浆孔斜孔孔径不宜小于12mm,骑缝孔和孔深大于1m的灌浆孔孔径不宜小于25mm。

11.9.4  灌浆实施前应采用清水或风冲洗钻孔,直至孔内没有碎屑或粉尘。

11.9.5  化学灌浆宜采用双液或单液纯压式灌浆。

11.9.6  立面竖向裂缝或斜缝灌浆应自下而上、由深孔到浅孔进行。立面水平或近似水平裂缝灌浆应自一端向另一端、由深孔到浅孔进行。平面裂缝宜选择通畅性最好的孔开灌,同时向两端依次进行。

11.9.7  采用单一浆液灌浆时,应将浆液充分搅拌均匀后方可灌入孔内,并根据浆液的凝固时间确定灌浆速度。

11.9.8  灌浆完成后,应立即对灌浆设备及管路进行清洗,清洗应采用与所灌注材料相适应的清洗剂,或物理方法清理。

11.9.9  化学灌浆过程中发生冒浆、外漏时,应采取措施堵漏并根据具体情况釆用低压、限流、调整配比灌注或待凝等措施进行处理。

11.9.10  化学灌浆过程中在设计灌浆压力下,进浆量和注入率小于预计值且缝面增开度或抬动(变形)值未超过设计规定时,可提高灌浆压力。

11.9.11  化学灌浆应连续进行,因故中断应尽快恢复灌浆,必要时可进行补灌。

11.9.12  在水下进行混凝土裂缝灌浆时,应选择能在水中固化且与混凝土粘接牢固的材料。

11.9.13  其他要求应按DL/T 5406规范要求执行。

11.10  土工膜及防渗涂料

11.10.1  土工膜及防渗涂料使用前应进行室内试验,确定材料的性能参数。土工膜的选择应根据设计要求、施工条件确定。并经检验合格后采用。

11.10.2  土工膜应铺设在密实的软基础面上,施工前应将支持层基面进行开挖,整平、压实,并应符合设计要求及材料的使用要求。支持层上有阴、阳角时,应修圆,其半径不宜小于0.5m,并在紧贴土工膜下面加设土工织物垫层。

11.10.3  埋设式土工膜表面应设保护层,保护层的边坡应满足稳定性要求。保护层厚度应根据边坡稳定性、水深、流速、日晒、冰冻、施工条件等经现场试验确定。

11.10.4  土工膜铺设时,应在无风、无雨、无雪的条件下进行,室外施工温度不宜小于5℃。

11.10.5  坡面上的土工膜铺设,其接缝应平行或者垂直最大坡度线、并按照由下而上的顺序铺设。铺设土工膜应自然松弛与支持面贴紧,不宜打褶、悬空。膜与膜之间应具有一定的搭接,搭接长度不宜小于10cm。铺膜宽度大于20m时,宜采用幅宽为6~8m的土工膜,膜与膜相连时,应采用同一种土工膜。

11.10.6  土工膜的连接宜采用双面焊接方式,焊接工具宜采用自动调温电热式双轨道塑料热合机、热熔挤压焊接机或高温热风焊机。焊接搭接面不得有油污、砂土、杂物等影响焊接质量的杂质。接缝焊接前应进行焊接试验,取1m材料做焊接试验,焊接后母材被撕拉破坏而焊缝不被撕裂,认为焊接合格。不得出现虚焊、漏焊或超焊的情况,否则应切开焊接不合格部位,进行补焊。横向焊缝的缝间错位尺寸应大于50cm。

11.10.7  保护层设施垫层的厚度不宜小于10mm,垫层材料应符合设计要求,其中不得含有刺穿或者破坏土工膜的其他尖锐物或杂物,垫层的施工不得破坏已铺设好的土工膜;保护层面层根据设计要求的材料填筑。填筑保护层的速度应与铺设速度相互适应,保护层的填筑不得采用大型设备,宜采用手推车等人工方法填筑,必须采用大型设备施工时,应通过现场试验确定施工工艺方法。

11.10.8  防渗涂料可应用于混凝土等刚性结构的防渗处理,防渗涂层施工宜在干燥条件下实施;使用前宜进行浮渣清理,并采用专用的打磨工具打磨基面,打磨完成后采用高压水或风进行基面清洗,用水清洗后的基面再进行烘干处理。

11.10.9  防渗涂料施工前应拌制均匀,基面粗糙度或平整度达到要求,宜采用专用基底材料先进行修补,并涂刷界面剂或者结构剂后再根据要求进行喷涂施工。

11.10.10  施工中应保护好基面以及半成品,不得沾染油污等影响质量的杂物。

11.10.11  施工完成后,严格按照技术要求进行成品养护,养护方法按产品技术要求执行。

11.10.12  其他施工要求可按相关规范要求执行。

11.12多头小直径防渗墙

11.12.1  多头(一般为三钻头)小直径防渗墙技术,是在单头和双头小直径深层搅拌技术基础上发展起来的一项堤坝防渗技术一般适用于堤坝小型水库工程防渗处理。该工法原理是用双动力多头深层搅拌桩机,通过主机的双驱力装置,带动主机上的多个并列的钻杆转动,并以一定的推动力使钻杆的钻头向土层推进到设计深度,然后提升搅拌至孔口,在下钻提升过程中,使用高压泥浆泵将水泥浆由高压输浆管输进钻杆,(在钻进和提升的过程中)由钻头经钻头叶片上埋设的孔洞喷入土体中,水泥浆和原土充分拌和,形成一道或多道有一定强度,均匀、密实、坚硬的水泥土连续墙体,改良其影响范围内的原有坝体土体结构密实性、强度和抗渗性,从而起到堤坝防渗作用

11.12.2  施工程序:桩机就位调平,钻进、提升(喷浆搅拌),完成一序墙桩;桩机再前移,就位调平,钻进、提升(喷浆搅拌),多次重复上述过程形成一道均匀、连续的防渗墙

11.12.3  墙体连接方式,根据要求的墙厚,选定不同的钻头和搭接方式,进一步确定桩(序)间搭接长度

11.12.4  施工机械选定时,注意钻杆相邻两轴叶片上下错位,确保相邻两轴叶片不相碰撞

11.12.5  施工前,必须先进行先导孔施工50米布置一先导孔,地质变化大的适当加密孔距,以探明土层性质,为施工时控制每序桩深度提供依据

11.12.6  大规模实施前应进行成桩试验,根据先导孔探明的地层情况,选择有代表性的地段(如最大坝高处),现场做浆液为不同水泥掺量(重量比=水泥自然湿土重,分别为 10%, 12%, 15%)的试验桩,28天龄期后取样试压及做抗渗实验,并挖桩进行外观检查,选择满足设计指标的各地层段浆量,从而确定施工参数即:各土层段浆量、管道压力、浆液比重、桩机下沉和提升速度、钻头直径尺寸等,最后再编制施工作业指导书。

11.12.7  桩间接头处理对于要求搭接的桩孔,桩与桩的搭接间歇时间不应大于24小时,如因特殊原因超过上述时间,应对最后一根桩搭接处进行空钻留出榫头以待下一批桩搭接;如间歇时间过长(如停电等)与后续桩无法搭接,采取局部补桩或注浆措施。可采取错位与原桩墙绑桩搭接,然后重新回到原防渗墙轴线上的方法进行处理。原桩位为由于某些原因停工前的防渗墙,绑桩位为复工后的防渗墙桩绑桩位紧靠在原桩位前面,朝向水库迎水面

11.12.8  轴线控制  施工前测量放好轴线样并开挖导向槽,桩机打桩时在平行与轴线的桩机外缘拉一根直线,使桩机始终按预定的轴线行驶,允许偏差小于5cm

11.12.9  垂直度控制  设计的多头小直径深层搅拌桩防渗墙是垂直连续的墙,但施工过程中由于桩机本身或操作人员的水平等原因都有可能产生斜度,为控制钻孔分叉或交叉,经常检校桩机垂度,每次钻机下钻都要调平,并在以后的成墙开挖检查时实测垂度是否在允许范围内,如果偏大,分析其产生原因,从而指导以后施工。桩机水平机座设有三个基准点(三角行布置,且这三点组成的面与钻杆垂直),再在其上方与操作员视线等高的机架上做好等高标记,并布设三道互通的装有油料的塑料管道,用来调整垂直度。调平后,施工必须保证导向架垂直度偏差小于0.3%

11.13 水下修复

大坝防渗工程应尽量降低库内水位后实施,若不具备降低库内水位时,可参照混凝土坝养护修理规程》(SL230-2015)9水下修补与清淤(”执行

12  质量检查及效果评价

12.1  塑性混凝土防渗墙

12.1.1  塑性混凝土防渗墙质量检查包括:造孔、终孔、清孔、接头处理、混凝土浇筑(含预埋件)、墙体材料、墙体质量等检查。

12.1.2  槽孔建造的终孔、清孔、混凝土浇筑等质量检查内容应满足SL 174相关要求。

12.1.3  墙体材料质量检查及评价应符合以下规定:

a)  水泥、粗细骨料均应检测合格后,方能投入使用;黏土塑性混凝土防渗墙还需进行黏土的检测;

b)  每个槽段混凝土浇筑时,每100m3均应对坍落度及扩散度进行一次检查;

c)  抗压强度试块每个槽段应成型1组,抗渗性能试块和弹性模量试块应每8个槽段成型1组,所有混凝土试件均需现场取样制作;

d)  混凝土试件均应满足设计要求。

12.1.4  墙体质量检查与评价应符合以下规定:

a)  墙体质量检查应在成墙后28d进行,检查内容包括:墙体混凝土抗压强度、渗透系数、成墙完整性及连续性检查。检查可采用钻孔取芯、注水试验等检测方法,检查孔的数量宜为每1520槽段布置1个且总共不少于3个检查孔,检查孔布置应具有代表性。检查孔孔深不宜大于20m且孔底应高于检查孔位置墙底0.51.0m,注水试验宜分段进行;

b)  墙体抗压强度、渗透系数均应满足设计要求。

12.1.5  塑性混凝土防渗墙质量检查其他要求按SL 174规范规定执行。

12.1.6  检查孔检查工作结束后应按墙体材料要求进行回填封孔。

12.2  高压喷射灌浆

12.2.1  高压喷射灌浆防渗质量检查应包括:灌浆材料、浆液、工序质量控制及墙体防渗质量等的检查。

12.2.2  灌浆材料及浆液质量应符合DL/T 5200相关规定及设计要求。

12.2.3  工序过程控制应对钻孔、孔斜、孔位、喷射工艺参数等详细记录应真实可靠,并符合DL/T5200规定及设计技术要求。

12.2.4  墙体防渗质量应符合以下规定:

a)  高喷防渗墙体整体效果检查宜通过在防渗墙幕体两侧布设渗压测量装置观测对比水位差及施工前后测量渗漏量,检查分析防渗效果;

b)  高喷防渗墙质量检查,也可采用高喷幕墙作为围井的主要部分,利用底部封闭的围井来检查,可3-5个单元工程布置一个为围井,且围井平面面积不宜少于3.0m2

c)  采用钻孔检查时每个单元可布置1个注水试验及取芯检查孔,检查孔布置在施工过程中地质复杂或漏浆严重可能存在质量缺陷的部位,孔深不宜大于20m;

d)  有力学性能要求的防渗墙体,可分段采取钻孔芯样进行力学试验;

e)  检查结果均应满足设计要求及相关规范规定要求。

12.2.5  检查孔检查工作结束后,应根据高喷墙体力学性能采用相同性能材料进行封孔。

12.3  冲抓回填

12.3.1  冲抓回填质量检查应包括:回填土料、冲抓回填工序及填筑体质量等的检查。

12.3.2  回填土料检查应检测:土料粒径(粘粒含量)、最大干密度与最优含水率、液塑限、塑限指数等,并应符合设计要求。

12.3.3  冲抓回填工序应对冲抓孔孔斜、孔位偏差、深度、回填填筑工艺等进行详细记录,并应符合设计文件及相关规范要求。

12.3.4  回填墙体质量应符合以下规定:

a)  冲抓回填整体效果检查宜通过在冲抓回填墙体两侧布设渗压测量装置观测对比水位差及施工前后渗漏量,检查分析防渗效果;

b)  可每个单元布置1个检查孔进行墙体渗透系数及干密度(压实度)检查,检查孔应具有代表性,渗透系数可采用注水试验检查,干密度检查可采用取土器采取土样,并应在注水试验前进行。

c)  渗透系数、干密度(压实度)应满足设计要求及相关规范规定要求;

12.3.5  冲抓回填钻孔检查孔检查工作结束后应采用相同土料及工艺进行钻孔回填。

12.4  脉动及套阀管灌浆

12.4.1  脉动及套阀管灌浆质量检查包括各道工序的质量控制和检查及灌浆防渗帷幕体质量等的综合分析。

12.4.2  脉动及套阀管灌浆质量检查以检查孔注水试验成果为主,结合对钻孔孔位偏差、孔斜、孔深、灌浆材料、浆液性能、灌浆压力、灌入量、结束标准等工序原始记录和成果资料及其他测试资料的分析进行综合评定。

12.4.3  脉动及套阀管灌浆质量检查应符合以下规定要求:

a)  检查孔宜布置在钻孔易塌孔漏失、灌量大等地质复杂部位的帷幕中心线上,检查孔数量可为灌浆孔总数的3~5%,宜1个单元工程布置一个检查孔;

b)  检查孔宜采用清水循环或跟管护壁钻进,并采取岩芯,绘制钻孔柱状图;

c)  防渗帷幕体可采用在帷幕体两侧布置渗压观测装置观测对比前后水位差及施工前后测量坝后渗水量分析对比评价防渗效果;

d)  脉动灌浆防渗质量应满足设计及相关规范规定要求;

e)  检查孔检查工作结束后,应采用与灌浆相同的浆液材料对检查孔进行灌浆封孔。

12.5  充填灌浆

12.5.1  混凝土坝、砌石坝、堆石坝等非土坝坝体或隧洞岩溶、岩体裂隙等非覆盖层充填灌浆质量检查采用检查孔压水试验成果为主。

12.5.2  其余要求均按12.4条规定执行。

12.6  水泥帷幕灌浆

12.6.1  水泥帷幕灌浆质量检查及评定按SL/T 62规范规定执行。

12.7  化学灌浆

12.7.1  化学灌浆质量检查包括各工序的质量控制和检查及灌浆防渗体质量的综合分析。

12.7.2  化学灌浆质量检查以灌浆材料测试资料及防渗体检查孔压水试验为主,结合钻孔、清洗钻孔及裂缝、嵌缝封堵、灌浆等工序和物探成果等资料综合评价。

12.7.3  化学灌浆质量检查应符合以下规定:

a)  化学灌浆材料性能应满足防渗体强度、变形弹模、老化、抗压强度等设计规定的性能要求;

b)  压水试验检查孔不宜小于总灌浆孔数的10%,应均匀分布且具有代表性;

c)  对贯穿裂缝、深层裂缝及对整体结构有影响的裂缝,每条裂缝至少应布置1个检查孔,其他裂缝应随机布置3个检查孔,当裂缝中长度超过100m时,应每100m布置3个检查孔;

d)  在覆盖层或其他软弱地层或结构体中进行防渗质量检查宜采用注水试验;

e)  化学灌浆防渗检查宜在灌浆7天后材料已固化的条件下进行;

f)  采用声波等物探方法进行检查时,应采用灌前及灌后成果对比方式进行。

12.7.4  其他可按相关规范要求执行。

12.8  土工膜铺盖防渗

12.8.1  土工膜铺盖防渗质量检查包括:防渗膜(布)质量、防渗膜(布)接缝处连接质量、防渗膜(布)与坝体结合、防渗膜(布)铺设边线、坝体迎水坡面修坡后的平整度等质量检查。

12.8.2  防渗膜(布)均应质量应符合设计要求。

12.8.3  防渗膜(布)接缝处连接方式应符合以下规定:

a)  当采用焊接方式时,宜采用两道焊缝,两膜(布)边缘重叠距离及焊接强度应满足设计要求,若设计无明确要求时应不小于100mm。焊接完成后应仔细检查焊接质量,检查内容包括:焊缝外观质量、焊接处强度、搭接长度。焊接处应无破损、漏焊等情况;

b)  当采用黏结方式时,两膜(布)搭接的长度、黏结处强度应满足设计要求,涂胶黏结后应对黏结部位逐一仔细检查,黏结部位不得存在漏胶的部位;

c)  采用缝接或搭接方式时,缝接或搭接长度应满足设计要求,若设计无明确要求时,缝接时两膜(布)边缘重叠应不小于200mm;搭接时,搭接长度不宜小于2m

12.8.4  防渗膜(布)与坝体结合应平顺,松紧适度并应与坝体土面结合良好。铺设前后应仔细检查确保无破损情况。

12.8.5  防渗膜(布)铺设边线应满足设计要求且略大于防渗面。

12.8.6  坝体迎水坡面修坡后的平整度,应平整、坚实无异物。

13  资料整编

13.1  防渗工程施工中资料整理应符合表13-1规定要求

13.2  防渗工程施工记录表应符合相关施工规程规范的规定,施工规范未规定的,应符合以下要求:

a)  冲抓回填工程的冲抓回填施工记录表,见附录A;

b)  单孔脉动灌浆施工记录表见附表B.1;脉动灌浆成果汇总表见附表B.2;

c)  脉动灌浆工程的脉动灌浆单元工程质量评定表见附表C.1,灌浆材料配制工序质量评定表见附表C.2。

13.3  施工质量验收评定表应符合SL 632.2012中附录A工序施工质量及单元工程施工质量验收评定要求。


知识点:中小型病险水库大坝防渗技术规范


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