墙幕结合在深厚覆盖层中的应用

摘要

目前在复杂的深厚覆盖层上建坝,普遍采用垂直防渗技术,其主要形式有:防渗墙、帷幕灌浆及墙幕结合技术。在防渗工程中,覆盖层厚度百米以下当首选防渗墙;百米以上的首选墙幕结合技术。
　　 由于墙幕结合技术目前主要依靠防渗墙与防渗帷幕各自的技术规范和经验来设计和施工,没有现行的墙幕结合技术规范可供参考,因此还存在一些重要问题值得研究。例如:怎样确定防渗墙与帷幕的组合形式、怎样实现墙下灌浆施工、如何防止孔内铸管、如何确定灌浆浆液的配比及变浆条件、如何确定合理的灌浆工艺参数、如何确定最优灌浆压力及控制原则;怎样实现上部为空段的灌浆孔的检查;墙幕搭接长度如何确定等。
　　 本文结合在深厚覆盖层中进行防渗墙下帷幕灌浆的工程特点,研究适宜的灌浆材料,相应的最优配合比,以及灌浆的施工工艺;在选定了防渗材料、施工机械、施工技术和工艺的基础上,就改变浆液配比、灌浆压力、流量控制、浆液变换、灌浆方式和方法等进行试验,并对帷幕体的防渗效果进行检查分析。
　　 以泸定水电站坝基防渗工程河床廊道中(桩号0+146.00m～0+172.00m)墙下帷幕灌浆生产性试验为基础,结合三峡一、二期围堰,四川瀑布沟水电站,四川冶勒水电站,新疆下坂地水利枢纽,尼山水库等防渗工程施工成果,综合分析施工绩效、帷幕体的防渗效果等,总结提炼出与地层条件相适应的防渗性能优越的防渗工法,以及与此配套的施工技术和工艺;
　　 试验研究成果具体为:①拟定了安全经济的坝基防渗方案;②确定了防渗墙与帷幕的搭接长度;③拟定了墙下深孔灌浆的施工方法;④确定了浆液配比、灌浆压力、流量控制、浆液变换条件、结束标准等参数以及特殊情况下采取的技术措施等;⑤实现了在上部是空孔段的灌浆孔内进行灌浆帷幕检查。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 问题的提出

1.2 国内外坝基深厚覆盖层防渗技术水平及发展趋势

1.3 本文研究内容及主要技术创新点和难点

1.4 研究的总体思路和方法

第二章 坝基深厚覆盖层防渗技术的研究

2.1 概述

2.2 坝基深厚覆盖层防渗的基本措施

2.2.1 墙幕结合型式与帷幕厚度的确定

2.2.2 帷幕孔间距

2.2.3 帷幕深度

2.3 深厚覆盖层灌浆基本理论

2.3.1 宾汉姆型流体渗透理论

2.3.2 粘时变流体在地层中的渗透公式

2.4 深厚覆盖层的灌浆技术

2.4.1 套阀式灌浆法

2.4.2 循环钻灌法

2.4.3 跟管灌浆法

2.5 防渗墙下成孔灌浆技术

2.6 本章小结

第三章 帷幕灌浆材料与性能的研究

3.1 灌浆材料的选择

3.1.1 水泥

3.1.2 水

3.1.3 掺合料

3.1.4 外加剂

3.2 浆液类型的选择

3.2.1 水泥粘土浆液

3.2.2 稳定浆液

3.2.3 普通水泥浆液

3.3 水泥粘土混合浆液的性能

3.3.1 浆液的析水率

3.3.2 浆液粘度

3.3.3 浆液的流动性

3.3.4 浆液的稳定性

3.3.5 浆液的凝结时间

3.3.6 安定性

3.4 本章小结

第四章 墙接幕工艺的研究

4.1 墙幕结合的概念

4.2 墙幕结合帷幕灌浆工艺研究

4.2.1 灌浆方式

4.2.2 灌浆段长

4.2.3 压力控制

4.2.4 灌浆结束标准

4.2.5 终孔验收及封孔

4.2.6 特大吃浆量灌浆方法

4.2.7 特殊情况处理

4.3 防渗墙与帷幕的搭接型式

4.4 本章小结

第五章 工程实例

5.1 工程概况

5.2 工程地质条件

5.2.1 两岸及河床基岩

5.2.2 河床覆盖层

5.3 河床段坝基帷幕方案

5.4 生产性试验

5.4.1 实验目的

5.4.2 施工设备及机具

5.4.3 现场试验方案

5.4.4 施工工序与工艺

5.4.5 钻孔灌浆施工

5.4.6 灌浆质量成果分析

5.5 本章小结

第六章 结论与建议

6.1 结论

6.2 存在的问题及研究建议

6.2.1 存在的问题

6.2.2 研究建议

主要参考文献

致谢

攻读学位期间主要研究成果