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1、平原水庫筑壩技術(shù)及防滲問題-水利施工1、筑壩材料選擇及筑壩技術(shù)問題 平原水庫一般為均質(zhì)土壩，土料選用當?shù)仞ね粱蚍圪|(zhì)黏土，但由于平原水庫土壩設計斷面較大，還需用大量的外運土。往往水庫庫區(qū)表層黏土或粉質(zhì)黏土厚度較薄，下部為滲透系數(shù)較大的粉細砂，厚度較厚，因而上部的黏土不能全部取走，否則細砂出露，水庫易出現(xiàn)較為嚴重的滲漏問題。天然土壤是既復雜而又多種多樣的材料，在大體積筑壩中，首先選的是分布廣且價格低廉的當?shù)赝亮?。但是，某些地方的土料全部或部分不符合筑壩的要求，也是常見的。因此，設計者的責任在于針對壩址附近所找到的土石料的性質(zhì)進行合理的設計，根據(jù)其
2、特點可置于壩體的不同部位，必要時，也可采取一些工程措施，來解決某些方面的不足。也可以通過多種途徑來改變土壤的性質(zhì)，包括化學的、熱的、機械的和其他的方法。但必須認識到每一種方法只能適用于某些種類的土壤。對不同土壤的改性方法如表1所示。許多工程根據(jù)其土料的實際隋況，由過去采用純細粒土作防滲料，而走向以礫石土或軟巖風化料作防滲料。一般來說用粉細砂石修筑均質(zhì)土壩，其滲透系數(shù)指標不能滿足工程滲流穩(wěn)定的要求，但是采取一些工程措施是可以達到設計要求的。粉細砂內(nèi)摩擦角為30~左右，高于一般的粘I生土，關鍵是如何提高其黏聚力。國外通過一些工程措施，對砂土進行改陛
3、后，甚至可以作為心墻土石壩的防滲心墻。如德國拜恩州東北部弗爾茲河上的I號心墻壩，壩高31．6m，因弗爾茲壩區(qū)土料缺乏，心墻土料只能用基巖風化而成的殘積粉砂。粉砂作為防滲體滲透系數(shù)就偏大，抗沖刷能力不強，即使心墻所承受的水力梯度不大，心墻兩側(cè)也要設置較厚的反濾層。但因土料不足，心墻只能采用較薄的斷面，而且壩區(qū)附近反濾料也不足?？傊?，由于壩區(qū)附近的天然土石料不能滿足壩體抗?jié)B要求，為加強心墻的防滲能力，而采用了水泥土心墻?！ ♂槍o粘陛土筑壩需要很緩的下游壩坡這一點，國內(nèi)外也有許多專家對粉細砂土進行改l生研究，上述的摻加水泥是一種方法，其他有摻加黏土
4、、粉煤灰等。無論采用何種方法，都是彌補粉細砂料中粉粒組(0．075～O．O05mm)和易粒組(<1．00mm環(huán)足的問題，從而提高楊細砂的黏聚力?！ ?0世紀80年代以來發(fā)展起來的土工合成材料應用領域廣闊，特別是利用水工合成材料進行土體加筋技術(shù)已在水利、公路、鐵路、港口等建筑工程上得到了廣泛應用，歸納起來大致可分為支擋結(jié)構(gòu)、陡坡和軟基加筋三個方面。因此，可使用土工合成材料加筋粉細砂技術(shù)修筑土壩，或用土工合成材料進行軟基處理。 2、平原水庫的特點 平原水庫是相對于山丘水庫而言的，其一般位于大江、大河下游沖擊平原地區(qū)，如我國松嫩平原。這類地區(qū)地質(zhì)
5、的普遍特是表層為黏土或亞黏土，下部為砂土。由于這些地區(qū)距離海岸較勁，大部分為低洼易澇鹽堿地。因受地理位置、氣候、區(qū)域地質(zhì)等影響，平原水庫相對于山丘水庫有其獨特的特性?！ ?．1圍壩軸線較長。平原水庫多為封閉多邊形，與山區(qū)水庫相比較，其圍壩軸線要長的多。 2．2地質(zhì)條件較差。平原地區(qū)一般為沖積或洪積地層，對平原水庫的建設而言，所處地理位置基本無選擇性。 2．3需水水頭較低?？紤]水庫滲透穩(wěn)定、圍壩壩坡穩(wěn)定、抗震設防、壩后浸沒及庫內(nèi)蒸發(fā)等多方面因素，目前所建的平原水庫蓄水深度一般在5-15m。隨著設計手段，施工技術(shù)等的發(fā)展與提高，平原水庫的蓄水深
6、度也逐漸加深?！ ?．4筑壩土料較差。為盡量減少耕地占用，保護國土資源，平原水庫多建在荒坡、廢河道、鹽堿地等處，且筑壩土料多取自庫內(nèi)，因此，筑壩土料條件較差，多為粉土、砂土、粉細砂、砂壤土或裂隙黏土等。 2．5蒸發(fā)量較大。平原水庫蓄水深度較淺，水面積大，蒸發(fā)量較大?！ ?、平原水庫防滲技術(shù)問題 水庫滲漏不僅直接影響到水庫的正常運行，將嚴重的危及水庫土壩的安全。由于平原水庫位于江河下游沖積平原，表層為黏土或亞黏土，厚度較薄，下部為粘細砂，滲透較大，厚度較厚。因此，平原水庫易出現(xiàn)滲漏問題。解決平原水庫滲漏問題，必須采取工程措施。一般來說．平原水
7、庫所處地區(qū)，不透水地基埋深較深，如采用封閉防滲工程措施造價高、施工難度大。一個較為有效的措施是采用增加滲徑的方法，如采用高壓噴射灌漿、垂直鋪塑防滲、射水法地下連續(xù)墻等技術(shù)?！ 「邏簢娚涔酀{技術(shù)是20世紀80年代中期發(fā)展起來的一項地基處理技術(shù)，它可以加固軟土地基，建造地下連續(xù)墻以達到防滲的目的。它是利用工程鉆機造孔，將高壓噴射灌漿管置于預計的地基加固深度、然后使?jié){管按設計要求凰慢上升或邊升邊轉(zhuǎn)。管下端的高壓水細流射流，對地下土層進行切割。與此同時，預先配制好的漿液，由噴漿嘴噴出，使被擾動的漿體與漿液混合，凝聚固結(jié)。這種凝結(jié)的混合體被稱為固結(jié)體。每
8、孔所噴射成的固結(jié)體的形狀，可以是板狀或圓柱狀。每個孔的固結(jié)體相交，便形成地下連續(xù)路。固結(jié)體的強度可達I-I2MPa，是理想的承載體或防滲體。用高壓噴射
