中華人民共和國水利部土壩灌漿規範

2021-03-04 09:32:20 字數 4434 閱讀 2295

第一章總則

第1.0.1條凡採用灌漿方法,以消除土壩壩體隱患、提高壩體防滲能力和穩定性的灌漿工程,均應遵守本規範。

第1.0.2條本規範適用於壩高50m以下的均質土壩和寬心牆壩,土堤可參照執行。

第1.0.3條土壩壩體灌漿可以處理以下問題:

一、土壩壩體碾壓不實,密實度普遍較差。

二、土壩壩體內有滲漏通道、軟弱層,壩後坡浸潤線出逸點過高,發生洇濕現象或滲漏破壞(管湧、流土)現象。

三、土壩壩體由於不均勻沉陷而產生的裂縫(不包括滑坡裂縫)。

四、土壩分層施工,質量差的結合部位容易產生水力劈裂的情況。

五、壩體和其他建築物(如放水洞、閘牆)結合不好,存在空隙和接觸沖刷。

六、壩體內存在生物洞穴,如蟻穴、鼠洞、獾洞及腐爛樹根等。

第1.0.4條土壩壩體灌漿分為充填式灌漿和劈裂式灌漿。充填式灌漿適用於處理性質和範圍都已確定的區域性隱患;劈裂式灌漿適用於處理範圍較大,問題性質和部位又都不能完全確定的隱患。

第1.0.5條土壩壩體灌漿必須勘探、設計、施工三方面密切配合,並根據土壩壩體的具體情況,因地制宜地選擇灌漿方法和施工工藝,做到安全可靠,經濟合理,保證質量。

第1.0.6條土壩壩體灌漿,一般應在水庫低水位期進行,以加速泥漿固結,保證土壩安全。

第1.0.7條在灌漿前,應對參加灌漿的人員進行技術培訓。

要求主要技術人員能全面了解灌漿設計和掌握施工技術規範,能及時發現和處理問題。技術工人應該熟練掌握操作規程,能及時排除機械故障。

第二章灌漿前的準備工作

第一節一般規定

第2.1.1條灌漿前應全面、仔細、及時做好各項準備工作,包括蒐集資料,進行隱患探測和分析,做好灌漿設計,準備好灌漿材料、機具。

第2.1.2條土壩灌漿設計需要蒐集的資料報括:

一、 已建土壩的地質、設計和施工資料。

二、 土壩歷年的各種觀測整編分析資料。

三、 土壩施工和執行期間出現的問題,如:塌坑、裂縫、洞穴、壩後坡滲透變形、濕潤帶及滑坡等。

第二節隱患勘探

第2.2.1條土壩壩體隱患勘探可分為普遍性勘探和針對性勘探。從壩面上不能確定的性質和範圍時,應採用普遍性勘探;從壩面上大致可以確定隱患的性質和範圍時,可採用針對性勘探。

第2.2.2條勘探方法應採用不損傷壩體的物探法。

包括:電測聲剖面法、電阻率法、自然電場法、激發極化法等。上述幾種方法一般是結合使用。

物探法採用的儀器和適用條件參考附錄一。

第2.2.3條如有必要,勘探壩體隱患也可以採用損傷壩體的鑽探、井探、槽探等方法。

檢查壩體的土質、密實度、含水量、軟弱層時,可採用鑽探方法。

如需直觀檢查壩體的裂縫,內部洞穴和壩體質量時,可採用井探法。如較淺又較長時,也可採用槽探法。

鑽孔、探井、探槽的位置和深度應經過認真論證和設計後方可進行勘探。

第2.2.4條在進行勘探時,應按要求及時記錄、取樣、描繪和照相。待取得資料後,應處理好鑽孔、探井、探槽,不得留下人為缺陷。

第2.2.5條土壩壩體隱患勘探不宜採用注水試驗的方法。如需掌握壩體灌漿壓力和吃漿量,可作灌漿試驗。

第三節灌漿物料、機具的準備

第2.3.1條土料是土壩壩體灌漿的主要材料,土料應滿足灌漿設計要求和本規範的規定,料場儲量應不少於需要量的2~3倍。

第2.3.2條其它灌漿材料的準備:製漿用水一般為過量雜質的淡水。如灌漿設計有特殊要求,還應備夠其他材料如:水泥、水玻璃、澎潤土及化學藥物等。

第2.3.4條灌漿機具選擇,根據灌漿工程的規模、工程量、進度及操作人員的素質等條件綜合考慮,應選擇工作效能可靠、輕便耐用的灌漿機具。

第2.3.4條灌漿機具包括:動力、運料、造孔、製漿、輸漿、控制及量測等裝置。型號可參考附錄二。

灌漿的關鍵裝置及易損機具,如灌漿機(泥漿幫浦)、注漿管等,應有備用。

灌漿所用的動力應有充分保證,必要時應有備用動力。

第三章灌漿設計

第一節一般規定

第3.1.1條灌漿設計必須在收集資料和勘探隱患的進行綜合分析,提出灌漿處理方案,並論證灌漿方案的可行性、可靠性和經濟合理性

第3.1.2條灌漿設計一般包括以下內容:

基本資料分析,勘探試驗報告,灌漿可行性、可靠性和經濟合理性的論證,灌漿技術引數設計,灌漿設計平面布置圖、縱剖面布置圖、特殊部位設計圖、觀測裝置布置圖,概預算及經濟效益分析,施工及管理說明等。

第3.1.3條土壩壩體灌漿施工概算可參考有關定額及實際灌漿工程定額。因灌漿的不可預見性較大,概預算的不可預見費應略高於一般規定。

第二節劈裂式灌漿設計

第3.2.1條當壩體質量普遍不好,壩體外部有裂縫、塌陷、浸潤線出逸點過高、壩後坡出現大面積濕潤,壩體有明顯滲漏或壩體內部有較多隱患,可安排劈裂式灌漿設計。

第3.2.2條劈裂式灌漿是運用壩體應力分部規律,用一定的灌漿壓力,將壩體沿壩軸線方向劈裂,同時灌注合適的泥漿,形成鉛直連續的放滲泥牆,堵塞漏洞、劈裂或切斷軟弱層,以提高壩體的放滲能力,同時通過灌漿、壩互壓和溼陷,使壩體內部壓力重分部,提高壩體變形穩定性。

第3.2.3條劈裂灌漿應按河床段、岸坡段、彎曲段和其他特殊壩段的不同情況分別進行設計。

第3.2.4條在河槽段,一般沿壩軸線(或稍偏上游)單排布孔。如果壩體普遍碾壓不好時,可雙排(或三排)布孔。

終孔距離:在河槽段孔深大於15m時可採用10m左右;孔深小於15m時,可採用5m左右適宜孔距也可通過灌漿試驗確定。

在岸坡段、彎曲壩段布孔,應適當縮小孔距,可參照充填式灌漿布孔,或通過試驗確定。

第3.2.5條造孔深度應大於隱患深度2~3m。如附排孔處無隱患,孔深約為相應主排孔深的1/3。

第3.2.6條泥牆設計厚度可採用5~20cm,應根據土壩土質、碾壓質量、隱患性質和壩高等情況合理確定。

當壩體(或心牆)的滲透係數大於或等於10-4cm/s,或壩體存在上下游貫通的水平沙層時,應專門計算泥牆的厚度並進行滲漏破壞驗算專門試驗研究

第3.2.7條泥牆的設計幹容重,可根據不同的土壩,不同的灌漿方法和漿液中粘粒含量的多少提出要求,灌漿1年以後應為1.4~1.6t/m3(指重粉質土和粉質壤土)。

第3.2.8條灌漿壓力係指注漿管上端孔口壓力。最大允許灌漿壓力可在現場試驗確定,也可用公式計算,計算公式見附錄三。

第3.2.9條對灌漿土料和漿液物理力學效能的要求分別見表3.2.9-1、表3.2.9-2。

第3.2.10 條如有特殊要求,漿液中可摻入下列外加劑:

一、為提高泥漿的流動性,可摻入少量的水玻璃,摻量可佔乾土重的0.5~1.0%,最佳用量可通過試驗確定。

二、為加速漿液凝固和提高後期強度,可摻入適量水泥,水泥摻量可為15%左右,必要時應通過試驗確定。

三、如結合灌漿消滅白蟻,在漿液中可摻入少量滅蟻藥物,但要防止汙染水源。

四、為提高泥漿的穩定性和泥漿後期強度,可摻入適量膨潤土。

表3.2.9-1 灌漿土料選擇表

表3.2.9-2 漿液物理力學效能表

第3.2.11條每孔每次平均灌漿量,以孔深計每公尺孔深控制在0.5~1m3,每孔灌漿次數應在五次以上。

第3.2.12條為保證灌漿期壩坡安全,應對灌漿期壩體沿軸線全線劈開的最不利情況進行壩坡穩定性驗算,驗算方法見附錄五。

若穩定安全係數小於或等於1時,應改進灌漿工藝,如:延長各序各次灌漿間隔時間,改善漿液效能,增加稠度等。

第三節充填式灌漿設計

第3.3.1條當壩體存在區域性裂縫及洞穴等,可按充填式灌漿設計。

第3.3.2條充填式灌漿是利用漿液自重將漿液注入壩體隱患處,以堵塞洞穴和裂縫。灌漿孔一般布置在隱患處或附近,按多排梅花形布孔,終孔距離可為1~2m。

第3.3.3條造孔深度應超過隱患1~2m。

第3.3.4條注漿管上端孔口壓力應小於4.9 104pa(0.5kgf/cm2)

第3.3.5條對漿液和漿料的物理力學性質的指標要求,見表3.

2.9-1和表3.2.

9-2.每公尺孔深每次灌漿量可為0.3~0.

5m3.若已知洞穴很大,可適當增加灌漿量和和提高漿液稠度.

第四章灌漿施工

第一節施工準備

第4.1.1條製漿和灌漿機械的布置,應考慮灌漿幫浦容量的大小,輸漿距離的遠近,揚程高低和料場位置等因素,盡量滿足施工干擾少、搬遷次數以及電源和交通方便等原則。

第4.1.2條灌漿施工前應確定好觀測點位置,埋設好必要的觀測裝置。並應準備好觀測和試驗儀器以及觀測記錄和成果表。可參見附錄

四、附錄六。

第4.1.3條灌漿施工前應做灌漿試驗。

選有代表性壩段,按灌漿設計進行布孔、造孔、製漿、灌漿。觀測灌漿壓力、吃漿量及泥漿容重、壩體位移和裂縫等。試驗孔不少於3個。

試驗結束後應分析資料,總結經驗,修改引數,完善和熟練灌漿工藝,然後方可全面施工。

第4.1.4條灌漿所用土料和漿液都應進行試驗。

土料試驗包括:顆粒分析、有機質含量和可溶鹽含量等;漿液試驗包括:容重、粘度、穩定性、膠體率及失水量等。

試驗用儀器裝置見附錄四

第二節造孔

第4.2.1條首先按設計要求布孔,然後按要求造孔。造孔必須按序進行,一般要求2~3序。

第4.2.2條造孔應保證鉛直,偏斜不得大於孔深的2%。應用乾法造孔,不得用清水迴圈鑽進。

第4.2.3條作好造孔的記錄和描述,如發現特殊情況時,應詳細記錄並分析處理。

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