[飞来峡社岗防护堤渗漏原因分析探讨] 液体渗漏原因分析

  摘 要:本文通过对飞来峡水利枢纽社岗防护堤渗漏情况进行长期观察及监测,并对堤身采取充填灌浆前后的渗流量情况分析比较,对社岗防护堤渗漏情况作出比较科学的分析判断。   关键词:社岗防护堤;渗漏;灌浆分析
  中图分类号:TV544+.923 文献标识码:A
  
  1 概况
  广东省飞来峡水利枢纽位于清远市北江干流中游清远市境内,坝址控制流域面积34097平方公里,占北江流域面积的73%,是以防洪为主,兼有航运、发电、供水和改善生态环境等综合效益的水利枢纽。社岗防护堤全长3675m,用于防护社岗滞洪区。防护堤为均质土堤,按100年一遇洪水标准设计,相应库水位28.65m,堤顶路面高程29.2m,最大堤高22m,堤顶路面宽7m,上游侧设高1m的钢筋混凝土防浪墙,迎水面为干砌石护坡,坡度1:2.75,背水面为草皮护坡,坡度1:2.5,在堤脚设有排水棱体。
  2 初步渗漏原因分析
  社岗防护堤运行以来对渗漏现象的长期观察和监测情况等方面进行综合分析,得出结论如下:
  渗漏水流的流量变化与库区水位高低密切相关,库区水位高则流量大,库区水位低则流量变小,在库区水位低于该堤段的迎水面反压平台高程�22.0m时,渗漏现象自然消失。因此,渗漏水流源可判断为库区水。
  由于该段防护堤排水棱体连接至排渗暗沟的排水反滤作用已经失效或是下游部分段的排渗暗沟出现堵塞现象,渗漏水流无法通过排渗暗沟进行反滤排水,加上渗漏水流的压力较大,导致渗漏水流从反压平台面的排水沟处冒出。
  3 渗漏影响分析
  社岗防护堤已运行多年,T1+215~T1+460段背水面平台一直存在这种渗漏现象,渗漏水流也比较稳定,并通过定期的监测来了解、掌握渗漏流量的变化情况。虽然到目前为止,尚未发现渗漏现象对防护堤的自身安全带来直接的不利影响,但长期的渗漏情况将对社岗防护堤稳定运行构成潜在的安全威胁:
  自社岗防护堤投入运行以来,尚未经受较大洪水的考验,亦未经历过高水位运行的防洪调度,无法保证在社岗防护堤须高水位运行的情况下,渗透水压力增大会否对防护堤自身安全构成威胁。
  4 充填灌浆施工方法
  4.1 施工概况
  社岗防护堤T1+215m~T1+300m段背水面平台自枢纽蓄水以来即发现存在渗漏水流情况,为彻底而有效地解决社岗防护堤背水面平台长期渗漏的问题,决定对该段社岗防护堤堤顶实施充填灌浆的施工处理。充填灌浆工程于2006年2月7日开始施工,2006年3月8日完成施工任务。此次进行充填灌浆施工处理的范围为社岗防护堤T1+200m~T1+310m段110米,防护堤堤顶为泥结石路面结构,为保证灌浆质量,对泥结石路面进行挖槽处理,即以灌浆孔中心线为中心开挖一条宽为0.5m,深0.5m,长120m的灌浆槽,然后再进行钻孔灌浆,施工完毕再回填泥结石恢复。
  4.2 主要施工技术措施
  4.2.1 灌浆孔的布设
  在距堤轴线左侧4m处布设单排灌浆孔,孔距5m,孔底高程为�17.0m,分Ι、Ⅱ孔序进行施工。
  4.2.2 灌浆材料
  灌浆材料以粘土为主,为保证泥浆的固结速度,在浆液中掺入12%~15%的水泥。
  4.3.3 灌浆施工工艺
  (1)套管阻浆盖
  为有效地保护堤顶路面结构,减轻灌浆压力对堤顶路面结构的影响,在灌浆口下直径为Ф108mm的套管2~3m作为阻浆盖。
  (2)钻孔
  先按图测量灌浆孔孔位,钻机就位后,套管(Ф108mm)用100kg的吊锤冲击至预定位置,然后用孔径Ф75mm或Ф91mm合金钻头钻进,钻孔深度约12m,孔斜2%。
  (3)造孔结束后,提出钻杆,准备安放灌浆导管。
  (4)安放导管
  导管使用Ф38mm钢管(或镀锌管),导管下放时,为防止出现堵塞,要接上灌浆泵,用稀浆(1.2g/cm3)边冲边下放。
  (5)清孔
  为了保证浆液的流动性,使浆液能够充分地填充所有的裂缝,在每一次灌浆前均需进行清孔。
  (6)制浆
  防护堤灌浆主要是灌注粘土泥浆。在堤体灌浆中,采用湿法制浆,直接倒入搅拌机中进行搅拌制浆,泥浆密度控制在1.3~1.6g/cm3之间。为了提高堤体的灌浆效果,保证泥浆的固结速度,在泥浆中掺入12%~15%的水泥量。
  (7)灌浆
  充填式灌浆孔浅,一般都采用孔底注浆全孔灌注法。灌浆机以一定的压力将浆液压入注浆管,浆液从管底流出,顺注浆管壁外侧向上流动。每孔的灌浆次数要求达到5次以上,每两次灌浆的间隔时间为5天,遇雨天则调整为7天。灌浆技术控制包括:设阻浆塞或下护壁套管。压力控制。灌浆量控制。复灌间隔时间的控制。终灌标准和封孔。
  5 灌浆处理后对其渗漏原因分析
  5.1 量水堰测值分析
  为有效地监测该堤段渗漏水流的变化情况,在T1+460m背水面平台的排水沟末端位置设置安装了一个60°量水堰,通过对量水堰的跟踪,测量渗漏水流流量的变化情况。每月定期对量水堰的流量开展跟踪测量工作。量水堰流量测值变化情况祥见图2。
  5.2 灌浆前后流量分析对比
  在灌浆工程前,对T1+215m~T1+460m段背水面平台量水堰进行了一次流量的测量工作,在完成灌浆施工任务后分别对量水堰的流量进行了跟踪测量。同时,在社岗防护堤T1+200m~T1+310m段堤顶进行充填灌浆的施工过程中,加强对该堤段迎水面、背水面坡脚、平台及附近一定范围冒浆情况的检查工作。在整个灌浆施工过程中没有发现冒浆的现象。堤段背水面平台渗漏水流的水质情况保持稳定,没有出现变浑浊的异常现象。库区水位与量水堰流量情况对应变化详见图3。
  5.3 灌浆处理后的进一步分析
   5.3.1 在社岗防护堤T1+200m~T1+310m段堤顶进行充填灌浆施工的过程中,渗漏水流未发现有明显变化,水质稳定,堤段周边均未有出现冒浆现象,平均每米灌入量0.524 m3/m,远小于右岸主土坝软基段纵向裂缝充填灌浆的平均每米灌入量0.938m3/m,灌浆压力保持在0.05Mpa~0.1Mpa范围。根据这些监测情况可认为该段堤身质量优良,灌浆施工情况正常,取得了较好的灌浆效果,同时也说明该段堤身未出现横向的渗漏通道。
  5.3.2 渗漏水流的水温和渗漏水流流量大小与库区水位高低基本成正比变化,灌浆后渗水量没有出现明显的变化,可判断该堤段背水面平台渗漏水流的水源为水库水,主要是基础渗漏为主。
  5.3.3 从该堤段渗漏水流冒水点的位置、高程情况看,可能是由于反压平台的回填料堵塞了局部排水棱体及排水暗沟,从而导致渗漏水从平台面冒出情况。
  结论
  通过对社岗防护堤渗漏情况的观察及监测,结合对堤身灌浆处理的渗漏水流监测情况分析比较,为社岗防护堤渗漏原因作出比较科学准确的判断,为今后社岗防护堤的渗漏处理措施提供了科学依据,有效的保障社岗防护堤的安全运行。
  参考文献
  [1]刘辉瑛.飞来峡社岗防护堤渗漏处理[J].广东水利水电,2009.

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