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软岩层防渗技术揭秘-坝基防渗与灌浆技术(第2版)

时间:2023-11-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:因其机械强度和抗冲刷破坏能力较低,人们担心它在长期渗流作用下会产生机械管涌,从而招致坝基条件的进一步恶化。据估计,当地层的透水性小于5~10Lu时,即使是水头较高的坝,也不会对其造成渗透破坏。因而,已具备了这种条件的坝基,一般都可不做帷幕灌浆。以往筑坝的实践经验表明,对于那些即使有可能产生管涌或冲刷破坏的坝体或坝基,在渗透水的逸出点做好反滤层加以保护,就可避免此种问题的发生。

软岩层防渗技术揭秘-坝基防渗与灌浆技术(第2版)

所谓软岩层,通常是指严重的挤压破碎带、断层泥,已软化的页岩、层间蚀变带、溶洞充填物等。因其机械强度和抗冲刷破坏能力较低,人们担心它在长期渗流作用下会产生机械管涌,从而招致坝基条件的进一步恶化。我国有许多坝正是为了防止此种问题的产生,在尽管透水性很小的情况下,也进行了大量灌浆,并提高了防渗标准;有的甚至于将软弱物全部挖掘掉,做成混凝土防渗墙或防渗井(如新安江、安砂、湖南镇等坝)。

在我们所调查的坝当中,没有发现过一个是真正出现过管涌或冲刷破坏的例子。它们渗水清澈,渗流量或者是长期稳定,或者是逐渐减小,没有显示出任何程度的破坏迹象;也没看到报道过有在渗流量很小的岩基条件下因遭受管涌而破坏的坝例。作者不认为这都是由于做了大量高标准灌浆而取得的结果。

无论是水泥灌浆还是化学灌浆,都没有将那些碎岩或泥土重新全部变成“石体”。例如,在大溶洞很多的岩溶地基上修建的乌江渡坝,当前被认为是做得最成功的灌浆帷幕之一,它的每个灌浆孔都是用自上而下、重复使用6MPa的高压力、纯水泥浆做成的,灌后全部达到ω<0.005。后来在钻检查孔时发现,虽然有很大一部分粘泥已经变硬,有的已成手捏不碎,在水力坡降为80的情况下经百天试验未见破坏的强固结体。但是,在钻孔中仍然出现过坍孔、返泥、反沙等现象,在大型溶洞K239中还见到了松散的“沙堆”。说明它还仍然遗留有软弱的地段。这种软弱地段,在帷幕体中同样承受着几乎全部的水头,水力坡度是很大的,它没有被破坏,说明它的抗渗能力是很高的。

有许多坝的灌浆是用粘土或壤土材料进行的。如:南斯拉夫的大部分坝用的是粘土占70%以上的粘土水泥浆;埃及的阿斯旺高坝,大部分用的是粘土浆;我国一些土坝的“劈裂灌浆”,也都用的是纯粘土或壤土浆。它们之所以能够长期稳定,主要靠的是它的较小的透水性,而不是它的强度。(www.xing528.com)

所谓的“软岩”材料,因其长期处在很深的地下,在构造运动中一般都经受过多次的挤压,目前大多也还受着地应力的作用。因此,它的密实性通常是很高的。例如,凤滩坝基中的泥化夹层,其容重高达1.85~2.2t/m3。如果它与实用的粘土灌浆材料相比,不知要强多少倍。

据估计,当地层的透水性小于5~10Lu(ω=0.05~0.1)时,即使是水头较高的坝,也不会对其造成渗透破坏。因而,已具备了这种条件的坝基,一般都可不做帷幕灌浆。以往筑坝的实践经验表明,对于那些即使有可能产生管涌或冲刷破坏的坝体或坝基,在渗透水的逸出点做好反滤层加以保护,就可避免此种问题的发生。这要比作大量的灌浆经济而又可靠得多。

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