高寒地区土石坝坝基渗流分析与防渗加固处理技术研究

发布时间：2021-03-26 05:16

　　土石坝因具有就地取材造价低、对地形地质条件适应性强、抗震性能好、施工技术简单及筑坝经验丰富等优点而被国内外广泛应用。随着土石坝建筑的不断增加,相对应的诸多复杂工程问题也随之出现,其中土石坝坝基防渗加固处理及渗流分析是土石坝水利工程建设中长期以来一直备受关注的研究课题。高寒地区通常指高海拔（或高纬度）、常年低温地区,如我国的青藏高原、甘肃、内蒙古等地区。近些年,随着我国中西部地区的快速发展,水电资源开发利用不断向西藏等高海拔和高寒地区转移。西藏等高寒地区昼夜温差大、气温年变幅大、冬季寒冷历时长,且现有水利工程建设相对较少,在该地区建设土石坝工程时可供参考的资料十分有限,因此分析探究高寒地区土石坝坝基防渗加固处理及渗流分析对支撑我国西部水电资源开发利用具有重要的现实意义。（1）振冲碎石桩是当前地基处理中行之有效的方法,本文首先论述了不同地基（砂性土、粘性土）的振冲碎石桩加固原理,从振冲碎石桩的设计原则、复合地基承载力计算两方面介绍了振冲碎石桩的设计方法,并简述了该地基处理方法的主要实施过程及质量控制手段,为该方法在高寒地区土石坝坝基处理的应用奠定基础。（2）论文阐述了渗流的基本原理,对渗流... 

【文章来源】：华北水利水电大学河南省

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

振冲加固法处理砂性地基现场施工图

华北水利水电大学硕士学位论文12图2-3振冲加固法处理粘土地基现场施工图Fig2-3Siteconstructiondrawingofvibratingreinforcementmethodforclayfoundation2.2振冲碎石桩设计因砂性土和粘性土的振冲加固机理不同，两种地基振冲加固设计方法也不尽相同。砂性土在振冲加密后，其桩间土一般能够满足荷载要求，且砂性土地基沉降较小，对密实的砂土地基可不考虑其沉降量，只需分析地基内砂土加密效果。粘性地基处理时，振冲碎石桩复合地基的设计则相对复杂，需依据粘性土中碎石桩和桩间土体的工程特性及相应指标（承载力强度、压缩及固结指标等）进行设计，具体包括加固的范围、桩深、桩距、桩径、布设方式、施工器具型号及相关工艺参数等，通过优化设计，使所构筑的复合地基满足工程要求的同时也做到经济、合理。目前，关于振冲碎石桩复合地基的设计研究尚处于半理论半经验阶段，部分设计参数还需凭工程经验确定，因此，对于重要的工程而言，应进行现场试桩试验，根据实际试验数据对原设计参数进行修正调整，进而确定出合理的布设方式、施工工艺及技术要求。2.2.1振冲碎石桩设计原则1、资料与参数对复合地基进行设计的前提条件为充分掌握设计资料与计算依据，因此为实现地基处理的最优设计，应收集、掌握如下资料：（1）建筑物资料和要求。主要包括建筑物的类型、荷载大孝工程要求（地基的承载力、稳定性、液化势、沉降量与不均有沉降量的限制等）。（2）需加固地基的工程地质资料。主要包括地基各土层的物理力学性质及指标参数等，具体为各土层层厚、标高、地下水位、土体的基本物理参数（密度、含水量、塑限、液限、稠度等）、各种典型排水条

3坝基渗流控制研究25同时，灌浆孔距也是影响防渗效果和投资的重要影响因素，适宜的灌浆孔距能够保证相邻裂隙有效填充彼此衔接，同时也不存在过多的搭接重叠，即在钻孔量最少的条件下，能够形成一个具有一定防渗标准的“连续帷幕”。目前工程中灌浆孔距多是依据经验和现场试验确定，由于地质条件、灌浆材料、灌浆压力、施工工艺、人为操作等均会影响灌浆填充范围，尚没有形成成熟的、可用于指导实际应用的孔距计算方法。3、帷幕灌浆工序帷幕灌浆施工中应遵循逐步加密灌注钻孔的原则，通过有序提高灌浆压力和逐步加密施工，保证灌注浆液的扩散范围和凝结密实度上均相应增加。如图3-2所示，同一排的钻孔应按照Ⅰ序、Ⅱ序、Ⅲ序的顺序逐次完成。在地质情况较为复杂的工程，排序应相应增加。图3-2单排孔的施工顺序图Fig3-2Constructionsequencediagramofsinglerowofholes同时，为了缩短工期提高施工效率，灌浆施工中应注意结合整个水利工程的建设布置，前期施工应为后续施工提供方便，例如以大坝灌浆施工为例，原则上应先进行坝基的固结灌浆，再进行帷幕灌浆、接触灌浆、坝体接缝灌浆等施工。3.4本章小结本章主要介绍了坝基渗流控制的相关内容，首先从防止渗漏损失、渗透破坏及坝基失稳三个角度论述了渗流控制目的。随后对水平防渗、垂直防渗及其他防渗三种主要防渗措施进行了介绍。最后论述了混凝土防渗墙和帷幕灌浆两种坝基防渗处理的概念、发展进程、设计及施工。地面灌浆孔Ⅱ序孔Ⅲ序孔Ⅰ序孔


本文编号：3101019