任务八-混凝土坝及浆砌石坝的渗漏处理

水利水电建筑工程项目二混凝土坝及浆砌石坝的监测与维护主讲人：周长勇2014.11水利水电建筑工程【项目二】学习目标本项目主要介绍混凝土坝及浆砌石坝巡视检查与日常维护的内容、方法，混凝土坝及浆砌石坝变形、基础扬压力、应力、应变和温度观测的仪器设施、方法，混凝土坝及浆砌石坝观测资料整理与分析的内容、方法，混凝土坝及浆砌石坝抗滑稳定性不够、裂缝、渗漏处理的原则、方法等。水利水电建筑工程【项目二】学习目标通过本项目的学习，要求学生掌握混凝土坝及浆砌石坝的变形、基础扬压力、应力、应变和温度观测，混凝土坝及浆砌石坝抗滑稳定性不够、裂缝、渗漏的处理；熟悉混凝土坝及浆砌石坝的巡视检查与日常维护；了解混凝土坝及浆砌石坝监测的仪器设施。水利水电建筑工程任务八混凝土坝及浆砌石坝的渗漏处理水利水电建筑工程学习目标一、能理解混凝土坝及浆砌石坝渗漏的种类及危害。二、能掌握混凝土坝及浆砌石坝渗漏处理的原则。三、能进行混凝土坝及浆砌石坝渗漏的处理。学习目标一、渗漏的种类与危害二、渗漏处理的原则三、渗漏处理措施任务八混凝土坝及浆砌石坝的渗漏处理水利水电建筑工程一、渗漏的种类与危害（一）渗漏的种类部位：1.坝体渗漏渗水裂缝、散浸、集中渗漏、伸缩缝。2.坝基渗漏3.绕坝渗漏4.接触渗漏（二）渗漏的危害1.损失蓄水量2.影响坝体稳定3.侵蚀破坏任务八混凝土坝及浆砌石坝的渗漏处理水利水电建筑工程二、渗漏处理的原则渗漏处理的基本原则是：上截下排，以截为主，以排为辅。1.对坝体渗漏的处理，主要措施是在坝的上游面封堵，这样既可直接阻止渗漏，又可防止坝体侵蚀，降低坝体渗透压力，有利于建筑物的稳定。2.对坝基渗漏的处理，以截为主，以排为辅。排水虽可降低基础扬压力，但会增加渗漏量，对有软弱夹层的地基容易引起渗漏变形，应慎重对待。3.对于接触渗漏和绕坝渗漏的处理，应尽量采取封堵的措施，以减少水量损失，防止渗透变形。任务八混凝土坝及浆砌石坝的渗漏处理水利水电建筑工程三、渗漏处理措施（一）坝体渗漏处理1.渗水裂缝（1）表面处理上游面—表面涂抹、表面贴补、凿槽嵌补、喷浆修补等；下游面—埋管导渗、钻孔导渗等。埋管导渗示意图1-沿裂缝凿出的槽内填快凝灰浆；2-引水管；3-塞进的棉絮；4-向内延伸的裂缝；任务八混凝土坝及浆砌石坝的渗漏处理（2）内部处理灌浆—骑缝孔、斜缝孔；水泥灌浆或化学灌浆、全缝灌浆或局部灌。（3）结构处理结合表面处理插筋结合止水塞处理：凿槽（宽20～25cm、深8～10cm）→沥青漆→沥青水泥和沥青麻布（2～3层）→沥青麻布（宽50cm、两层）→锚筋→混凝土（宽1OOcm、厚25cm的钢筋混凝土盖板）→插筋（两排、5φ28）→接缝灌浆插筋结合止水塞处理渗水裂缝示意图（单位：cm）1-5φ28第一排插筋；2-5φ28第二排插筋；3-止水塞；4-裂缝三、渗漏处理措施任务八混凝土坝及浆砌石坝的渗漏处理水利水电建筑工程2.散渗、集中渗漏（1）表面处理（2）内部处理（3）筑水泥浆及砂浆防渗层刷洗（钢丝刷或竹刷）→整平→素灰浆（w/c=0.35～0.4，厚2mm）→水泥砂浆（c/s=1∶2.5、w/c=0.55～0.60，厚4～5mm）→……（5层，总厚度约12～14mm）→养护三、渗漏处理措施任务八混凝土坝及浆砌石坝的渗漏处理水利水电建筑工程（4）筑混凝土防渗面板凿毛→刷洗→锚筋（直径12mm，每m2一根）→混凝土（底部厚度为上游水深的1/15～1/60，顶部厚度不少于30cm）（5）堵塞渗流孔洞棉絮（或麻丝）、快凝胶泥等（6）回填混凝土三、渗漏处理措施任务八混凝土坝及浆砌石坝的渗漏处理3.止水、结构缝渗漏（1）补灌沥青（2）化学灌浆聚氨脂、丙凝等（3）补做止水加镶紫铜片（或镀锌片）施工工艺：坝面加镶紫铜片凿槽示意图（单位：cm）1-中心线；2-伸缩缝紫铜片形状尺寸图（单位：cm）1-环氧基液与沥青漆；2-裂缝；3-沥青石棉绳；4-环氧砂浆；5-紫铜片三、渗漏处理措施任务八混凝土坝及浆砌石坝的渗漏处理水利水电建筑工程4.浆砌石坝体渗漏（1）重新勾缝（2）灌浆（3）加厚坝体（4）筑防渗层或防渗面板三、渗漏处理措施任务八混凝土坝及浆砌石坝的渗漏处理（二）坝基渗漏处理基岩帷幕灌浆1.设计（1）帷幕位置平行于坝轴线偏上游位置。（2）深度h=（0.3～1.0）H，深入相对不透水层至少0.5m。水利水电建筑工程（3）厚度L＝（0.6～0.7）n（单排孔）L＝Lo+（0.6～0.7）n（双排孔）（4）孔距n=1.5～4m（5）排距Lo=（0.8～0.85）n三、渗漏处理措施任务八混凝土坝及浆砌石坝的渗漏处理2.施工工艺（1）钻孔风钻（8m以内的浅孔）；机钻（超过8m的深孔）；d=75～90mm（2）洗孔高压水冲洗、水气轮换冲洗等。水利水电建筑工程（3）压水试验判断岩层的可灌性（渗透性）—吸水率吸水率：在每米水头压力下，钻孔内每米长度每分钟的吸水量。式中：ω为吸水率，L/（min•m•m）；Q为试验钻孔段的吸水总量，L/min；L为注水试验段长度，m；p为压水试验压力，m。注：水泥灌浆只有在吸水率大于0.01L/（min.m.m）的岩层中才能灌入。LpQ三、渗漏处理措施任务八混凝土坝及浆砌石坝的渗漏处理水利水电建筑工程（4）灌浆①浆液：水泥浆、粘土水泥浆、化学浆液等“先稀后浓”、“逐级提升”（9个浓度级）裂隙大：W/C=10∶1→5∶1→3∶1→2∶1→1.5∶1→1∶1→0.8∶1→0.6∶1→0.4∶1裂隙小：W/C=10∶1→8∶1→6∶1→4∶1→2∶1→1∶1→0.8∶1→0.6∶1→0.4∶1每一浓度级灌浆持续30～6Omin、灌入量300～600L。三、渗漏处理措施任务八混凝土坝及浆砌石坝的渗漏处理水利水电建筑工程②方法纯压式灌浆：把浆液一次性压入钻孔内，再扩散到裂隙里。（化学浆液）循环式灌浆：将浆液压入钻孔后，一部分被压入裂隙中，另一部分经回浆管返回拌浆桶。（水泥浆、水泥粘土浆）③压力现场试验公式计算：经验：孔上段P≥（1～1.5）H；孔下段P≥（2～3）HhKmDPP1010三、渗漏处理措施任务八混凝土坝及浆砌石坝的渗漏处理水利水电建筑工程（5）封孔单位吸浆量小于0.2～0.4L/min，持续30～6Omin，灌浆工作结束。人工封孔、机械封孔。（6）质检打检查孔（灌浆28d后，3%～5%，d≥110mm）①吸水率（ω）：在灌浆帷幕体内钻设检查孔做压水试验。不同坝高（H）的吸水率（ω）值应达到规定标准（见表）。②扬压力（u）：在灌浆帷幕体后钻设排水孔和扬压力观测孔。u≤u设三、渗漏处理措施任务八混凝土坝及浆砌石坝的渗漏处理水利水电建筑工程（三）绕坝渗漏处理绕坝渗漏，应根据大坝两岸的地质情况，摸清渗漏的来源、部位和原因，采取相应措施进行处理。方法:上游面封堵、灌浆、开挖回填、加深刺墙等。三、渗漏处理措施任务八混凝土坝及浆砌石坝的渗漏处理水利水电建筑工程【实例】四川省黑龙滩浆砌条石重力坝病害处理实例四川省眉山市仁寿县黑龙滩浆砌条石重力坝，于1971年建成，最大坝高55m，总库容3.6亿m3，为一大型灌溉蓄水工程。由于设计考虑不周，勘测条件较差，加以施工质量控制不严，因此，蓄水后出现了多方面的病害。一、病害情况1.坝体抗滑稳定性不够；2.渗漏；3.裂缝；4.廊道排水沟淤积；5.由于部分排水孔被堵塞，造成坝体扬压力增大，增加了坝体的不稳定性。三、渗漏处理措施任务八混凝土坝及浆砌石坝的渗漏处理水利水电建筑工程二、病害处理方法及效果根据病害情况，采用了坝身灌浆，坝基帷幕补强灌浆和加厚坝体的综合处理方案。1.坝身灌浆采用坝顶钻孔灌浆方法，经过处理后，坝身裂缝多已闭合，渗漏情况也大为好转，渗漏范围大为减小，廊道内和下游坝坡已能基本上保持干燥状态。2.坝基帷幕灌浆时，排距2m，孔距3m，部分坝段孔距加密至1.5m。河床段深入基岩40m，两岸坝肩段深入基岩25～30m。帷幕补强后，坝基渗漏也明显减少。通过坝身灌浆和帷幕灌浆后，1974年初测得渗透流量已减少为26L/min，仅约为原渗透流量的1/4。三、渗漏处理措施任务八混凝土坝及浆砌石坝的渗漏处理水利水电建筑工程3.加厚坝体，一方面通过地质勘测工作，确定粘土夹层的摩擦系数；另一方面根据库水位实际达到480m时，认为原坝体处于极限平衡状态，求出摩擦系数，然后根据蓄水至484m，并保持一定的抗滑稳定系数的要求，求得须加宽坝体13m。核算结果，稳定系数满足要求。整个加厚坝体如图所示。处理工作结束后，水库蓄水运用正常。三、渗漏处理措施任务八混凝土坝及浆砌石坝的渗漏处理水利水电建筑工程小结与思考一、渗漏的种类与危害（一）渗漏的种类部位：1.坝体渗漏渗水裂缝、散浸、集中渗漏、伸缩缝等。2.坝基渗漏3.绕坝渗漏4.接触渗漏（二）渗漏的危害1.损失蓄水量2.影响坝体稳定3.侵蚀破坏水利水电建筑工程二、渗漏处理的原则基本原则：上截下排，上截下排，以截为主，以排为辅。三、渗漏处理措施（一）坝体渗漏处理1.渗水裂缝（1）表面处理（2）内部处理（3）结构处理结合表面处理小结与思考水利水电建筑工程2.散渗、集中渗漏（1）表面处理（2）内部处理（3）筑水泥浆及砂浆防渗层（4）筑混凝土防渗面板（5）堵塞渗流孔洞（6）回填混凝土小结与思考水利水电建筑工程3.止水、结构缝渗漏（1）补灌沥青（2）化学灌浆（3）补做止水4.浆砌石坝体渗漏（1）重新勾缝（2）灌浆（3）加厚坝体（4）筑防渗层或防渗面板小结与思考水利水电建筑工程（二）坝基渗漏处理基岩帷幕灌浆1.设计（1）帷幕位置平行于坝轴线偏上游（2）深度h=（0.3～1.0）H，深入相对不透水层至少0.5m（3）厚度L＝（0.6～0.7）n（单排孔）L＝Lo+（0.6～0.7）n（双排孔）（4）孔距n=1.5～4m（5）排距Lo=（0.8～0.85）n小结与思考水利水电建筑工程2.施工工艺（1）钻孔（2）洗孔（3）压水试验（4）灌浆（5）封孔（6）质检（三）绕坝渗漏处理绕坝渗漏，应根据大坝两岸的地质情况，摸清渗漏的来源、部位和原因，采取相应措施进行处理。方法:上游面封堵、灌浆、开挖回填、加深刺墙等。小结与思考水利水电建筑工程作业一、填空题1.混凝土及浆砌石坝渗漏处理的基本原则是：，，。2.在进行坝基渗漏帷幕灌浆时，需首先确定帷幕、、、、等。二、单选题对于坝体渗漏的处理，主要措施是在坝的（），这样既可直接阻止渗漏，又可防止坝体侵蚀，降低坝体渗透压力