因,造成水库蓄水后在涵管外周边易形成渗漏通道,在
长期集中渗流情况下,涵管外围接触面会形成空洞。
为使坝体与涵管接合紧密,确保坝体安全,可采用充填
灌浆处理涵管外周边的空隙。
充填灌浆适用于处理性质和范围都已确定的局部
隐患,进行充填灌浆设计首先要确定涵管的位置和涵
管外侧空洞或裂隙的范围,根据涵管缺陷情况确定孔
位布置、灌浆压力、浆液材料及浓度等设计指标。孔位
间排距一般取1~1.5 m,孑L深至涵底以下1 m,灌浆压
力不大于0.05 MPa,以免劈裂坝体形成新的缺陷。为
确保灌浆效果,要求每孔复灌3次以上,每次复灌间歇
时间不少于5 d。灌浆材料可采用灌黏土水泥浆,水泥
用量为干料量的5% 一30% 。
需要强调的是,充填灌浆处理大坝防渗是不可行
的。由于原坝体细颗粒较多,渗透系数本身就不大,充
填灌浆要求的灌浆压力又很小,浆液在坝体内不能有
效扩散,孑L与孑L之间不能搭接形成防渗幕墙,起不到防
渗的作用。所以一般老的坝体存在的压实度不够、渗
透系数较大等问题不能用充填灌浆处理。
2.2 倒挂井增设截水环
对于沿管壁接触渗漏问题比较严重的,应进行截
渗处理,可在管壁外侧增设截水环防渗。由于涵管深
埋坝下,明挖处理费工费时且风险较大,截水环可采用
倒挂井的施工方法开挖。倒挂井是在坝顶浇筑混凝土
锁梁,梁下修建混凝土倒挂井,逐层向下开挖、立模、浇
筑混凝土倒挂井壁,挖至涵管基岩后清除风化岩石、凿
毛清洗干净,浇筑防渗墙截水环截渗。倒挂井采用人
工开挖,技术简单,不需要大型设备和专业施工力量,
施工方便,不受水库洪水影响,可减少土石方开挖量,
降低工程成本,缩短建设周期。
倒挂井设计的要点首先是根据地质情况确定井深
及井圈的大小和组数,然后确定锁口梁的结构及尺寸,
锁口梁可以保证井口稳定,并且井圈的重量也主要由
锁口梁承担,故锁口纵横梁应按简支梁设计并配筋。
倒挂井垂直开挖要靠井壁支护,井壁一节一节自上而
下施工并预埋钢筋,上一段支护稳定后开挖下一段,然
后浇注下一段的井壁混凝土,下一节井壁倒挂在上一
节井壁上维持稳定。由于井圈不是封闭的圆圈,横向
支撑必不可少,支撑可采用方木或型钢焊制,一般每层
设置3道横撑。截水环施工完毕后井内应回填黏土夯
实到坝顶,不可浇注混凝土,以免混凝土干缩以及和坝
体间产生不均匀沉降,形成横向裂缝,影响防渗效果。
出于安全考虑,设计倒挂井开挖的最大深度一般
控制在30 m以内。在无黏性砂石料中挖井因土料凝
聚力小,开挖易出现塌方,对于级配较好且密实度较高
的砂砾层,塌方不严重时可采取缩短井节高度加快施
工周期的过渡措施。当遇有级配较差、砾石集中又不
密实的土层时,可采取灌注黏土、水泥或丙凝水泥浆液
进行灌浆充填固结的措施,以增加井壁的稳定性。
2.3 高压喷射灌浆截水处理
对沿管壁接触渗漏问题,也可采用高压喷射灌浆
进行截水处理。高压喷射灌浆是一种采用高压水或高
压浆液形成高速喷射流束,冲击、切割、破碎地层土体,
并以水泥基质浆液充填、掺混其中,形成桩柱或板墙状
的凝结体,用以提高低级防渗或承载能力的施工技术。
依靠高压喷射浆液可对涵管周围及底板以下土层进行
防渗加固处理,防止沿涵管与坝体土接触面的接触渗
漏、冲刷破坏涵管周围土体。
高压喷射灌浆分为旋喷、摆喷和定喷3种形式,截
水处理一般采用定喷或摆喷,定喷固结体呈壁状,摆喷
形成厚度较大的扇状固结体,可承担较大的渗透比降。
高压喷射灌浆设计的要点是灌浆孑L距的确定。设计应
根据坝体土体性质和灌浆试验成果确定灌浆孑L距,一
般定喷、摆喷孔距为1.2~1.5 m,旋喷为0.8—1.2 in。
高压喷射灌浆不需要对地层进行开挖,可通过坝
体、涵洞等建筑物对数十米以下砂砾层、隐患进行处
理,可在水上对水下隐患进行处理,相对成槽法造墙工
艺,高压喷射灌浆无须护壁浆液和混凝土制作浇筑系
统,其对施工场所的要求不高。高压喷射灌浆的缺点
也比较明显,首先是对地层材料较为敏感,最适用的是
粉砂土和淤泥质土,黏性土的黏粒含量较高时,灌浆效
果较差,容易出现施工质量问题,不能形成连续板墙或
形成的泥结石墙体厚薄差异较大。另外高压喷射灌浆
技术难度相对较大,地方上一般没有好的施工队伍,且
涵管防渗工程量很小,难以找到施工经验丰富的施工