第1章概述-珍藏版行业规范.docVIP

PAGE PAGE 4 v 第一章 概 述 修建大坝，拦水造库，这是人们征服自然和改造自然，使其为人类造福的一个重要措施。建造大坝，一定要确保大坝的安全，否则，大坝一旦失事，将会导致巨大的灾害。 为了使大坝能够长期地、安全地正常运行，自勘测阶段起，经过设计、施工、直至大坝竣工后水库的管理和运用，均需全面地、慎重地考虑，认真地做好工作。 当开始修建大坝时，首先应做好坝基处理工作。实践经验证明，基础处理好后，大坝的兴建就比较容易了，大坝的安全也才有了保证。反之，基础处理若没有做好，则会留下隐患，大坝建成蓄水后，很难补做，有时常需限制水位运行，待基础处理好后，才允许正常运行，我国是有这样实例的，例如陈村、凤滩水电站就是如此。 作为大坝基础，不论是岩石或砂砾石层，均需具有可靠的防渗性、足够的耐压性和一定程度的均质性。但一般天然岩石或砂砾石层很少具备这些条件，所以，常常需要进行处理，改善它的各项性能。如果遇到软弱、破碎、多裂隙、节理发育、渗透性大等地质条件较差的大坝基础岩石，则更需要进行处理，使之适应筑坝工程的需要。 根据技术文献记载，在二十世纪以前，没有正式进行过大坝坝基灌浆。以后，由于筑坝工程的需要和发展，在大坝坝基处理方面才开始采用灌浆的方法，其主要优点是：效果较好，适用性较广，施工工艺比较简单，也比较经济。于是在建坝的过程中，使用灌浆技术愈来愈多，逐渐发展成为一种专门性的技术科学。 随着水利水电建设的发展，国内修建的大坝愈来愈多，地质条件良好的坝址，多已尽先开工修建。约自二十世纪六十年代开始，国内在一些地质条件复杂的，例如岩溶发育、冲积层深厚、渗透性大的地区，也逐渐修建大坝，甚至有很多是100m以上的高坝，故而，大坝坝基灌浆工作也就随之由易到难，由一般性施工至特殊处理，我国的地基处理灌浆技术有了很大的发展和提高。目前我们可以坦言表态，即使是地质条件非常复杂的坝址，经过详细的地质勘察和灌浆试验，广泛地采用新科学理论、新工艺、新技术，均能妥善处理好。 一、灌浆的含意 什么叫做“灌浆”，简单地说，灌浆就是将具有胶凝性的浆液或化学溶液，按照规定的配比或浓度，藉用机械（或灌浆自重）对之施加压力，通过钻孔或其它设施，压送到需要灌浆的部位（例如：大坝坝基岩石裂隙或砂砾石地基的孔隙，隧洞周围岩石的裂隙，隧洞衬砌与围岩之间的空隙，混凝土大坝坝体接缝，以及水工建筑物混凝土缺陷中的孔洞或裂缝等）中的一种施工技术。 灌浆的实质就是充填这些节理裂隙、孔隙、空隙、孔洞和裂缝之处，形成结石，从而起到固结、粘合、防渗，提高承载强度和抗变形能力以及传递应力等作用。 二、大坝坝基灌浆的作用 大坝坝基原始地质条件经常会存在一些这样或那样的缺陷，例如存在大的顺河断层，严重漏水，承载能力不足等。不能满足筑坝工程的需要，故而必须进行处理。如果对坝基不做处理或处理不当，必然会造成损失。轻者水库漏水，不能发挥应有效益；严重者会招致大坝失事，造成灾难，国际上不乏先例。 大坝坝基灌浆的作用就在于通过采用灌浆技术处理坝基岩石或砂砾石层，使之满足筑坝工程的需要，确保大坝地基稳定、安全，水库正常运行，发挥应有效益。 由于坝基地质条件、建坝目的和大坝类型的不同，坝基灌浆处理的方法和施工技术的繁简程度也不一样。地质条件比较好的，灌浆工作就简单些，容易些；地质条件复杂的，则灌浆工作量就要大些，施工也要艰难些。对于高坝，坝基处理一定要严格，因为在高水头长期作用下，大坝基岩地质条件易遭受冲蚀或其他损害。 三、大坝坝基灌浆的分类 大坝地基灌浆可按下述标准进行分类： 1．按照大坝坝基岩类构成，可分为岩石灌浆和砂砾石层灌浆。 2．按照灌浆的作用，可分为固结灌浆、帷幕灌浆和接触灌浆。 3．按照灌注材料，可分为水泥灌浆、水泥砂浆灌浆、水泥粘土灌浆以及化学灌浆等。 4．按照灌浆压力，可分为高压灌浆（3MPa以上）、中压灌浆（0.5～3MPa）和低压灌浆（0.5MPa以下），后两类也可称为常规压力灌浆。 按照灌浆机理，可分为渗入性灌浆和张裂式灌浆。 四、大坝基岩水泥灌浆机制 大坝基岩水泥灌浆的主要目的是加固和防渗，所以要求水泥浆在裂隙中必须能凝结和硬化，并且形成的结石应具有足够的强度和抗渗能力。 水泥水化所需用的水量很少，约为水泥重量的25%左右，依照水泥种类的不同而稍有差异。而我们在进行水泥灌浆时，配制的水泥浆经常是比较稀的。一般情况下，水灰比（W/C）多在1.0～5.0之间。使用这么多的水量并非水泥水化所需要，而是为了稀释浆液，使其具有较小的粘度，便于灌入岩石裂隙里去。但当把这样较稀的浆液灌入到岩石裂隙里去以后，其中很大的一部分便失去了实用价值而成为多余的了。这些大量的多余的水必须充分地被排除掉，否则将会严重地影响水泥结石的密度、强度和抗渗性能。有时析水不能排净，待其干涸后，会留有小的孔