[發明專利]一種高聚物注漿土石壩及其施工方法

有效

• 申請號: 201210007131.3
• 申請日: 2012-01-11
• 公開（公告）號: CN102561271A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 楊貴;劉漢龍;陳育民;丁選明;于陶
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: E02B7/06
• 分類號: E02B7/06;E02D15/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

技術領域

本發明屬于水利工程技術領域，特別涉及一種高聚物注漿土石壩及其施工方法。

?

背景技術

我國位于世界兩大地震帶—環太平洋地震帶與歐亞地震帶之間，受太平洋板塊、印度板塊和菲律賓海板塊的擠壓，地震斷裂帶十分發育。根據中國地震局顯示的資料表明，1976年到2007年底我國發生的六級以上的大地震共有52起，其中2007年發生的5級及東部4級以上的地震共有25起，其中6~7級9起。由于經濟建設和水電資源開發的需要，在強震區建設高土石壩在所難免，一旦發生事故，其后果將是災難性的，因此有必要研究高土石壩在地震荷載作用下的動力特性問題。

土石壩具有取材方便、施工簡單、適用于各種不良地質條件的特點以及設計、施工技術的發展，放寬了對筑壩材料的要求，幾乎所有的土石料都可以分區上壩等優點，因而在近代水利工程中得到很大的發展。土石壩其最大的缺點在于壩身一般不能溢流，因此在設計過程中會預留一定的壩頂超高來滿足要求。壩體高度增加以后，地震荷載作用下特別是高土石壩由于“鞭梢效應”的存在導致上部堆石體松動、滑移等破壞現象出現，降低壩體的整體穩定性。

?

發明內容

本發明的目的在于吸收土石壩本身的優點，同時克服了不能過水的缺點，發明一種比混凝土壩結構簡單，施工方便，造價低，經濟實用的高聚物注漿土石壩及其施工方法。

本發明采用以下技術方案實現：

一種高聚物注漿土石壩，其主要技術特征在于：心墻土石壩下游堆石體表面進行高聚物注漿，面板堆石壩下游堆石體表面進行高聚物注漿，堆石壩整個堆石體內進行高聚物注漿或在堆石體上、下游表面進行高聚物注漿；所述的高聚物注漿堆石體材料隨壩體填筑進行分層注漿；?所述的高聚物注漿土石壩注漿孔至少為兩排，采用三角形分布布置，孔間距3~5m；所述的高聚物注漿土石壩在壩頂范圍采用全斷面注漿加固。

?

本發明還涉及所述高聚物注漿壩的施工方法，包括以下步驟：

（1）進行土石壩分層填筑，當填筑高度達到5m左右時進行注漿鉆孔布置；

（2）在壩體不同位置布置沿壩軸線分布的注漿鉆孔，對于心墻高聚物注漿壩則在下游堆石體表面進行鉆孔布置，堆石高聚物注漿壩則在上、下游堆石體表面進行鉆孔布置或整體個斷面進行鉆孔布置，面板高聚物注漿壩則在下游堆石體表面進行鉆孔布置，注漿孔在布置過程中至少布置兩排，且采用三角形布置，鉆孔間距3~5m；

（3）鉆孔施工，為避免塌孔采用及時跟進注漿套管的施工方法；

（4）向注漿套管內進行高聚物注漿，高聚物在注漿套管內部發生化學反應，體積膨脹，通過注漿套管周邊的孔洞流到堆石體孔隙中，充填孔隙，與堆石膠結在一起，一個鉆孔注漿完成后提升注漿套管進行下一臨近鉆孔注漿，也可同時進行多孔注漿；

（5）整個斷面注漿完成后，繼續進行土石壩分層填筑，當填筑高度增加5m左右時重復（2）-（4）的步驟，直至到土石壩設計的高度，對于壩頂最后一層注漿孔的布置應覆蓋整個壩頂。

?

本發明與現行的土石壩相比，其優點在于：

（1）能過水。防滲體與下游堆石體表面形成一個完整的防滲體結構，具有防水、防滲的功能，避免了常規土石壩滿頂后下游堆石體被沖垮的危險，能夠實現土石壩整體溢流的功能。

（2）抗震效果好。采用的高聚物注漿加固屬于柔性加固方式，能夠適應壩體的變形，采用高聚物注漿加固后在上、下游堆石體表面形成一個類似面板的覆蓋層，能夠有效的抑制下游堆石的滑動，壩坡在地震荷載作用下的穩定性提高。

（3）工期短。采用高聚物注漿與水泥注漿相比其齡期較短，不需要養護。

（4）與混凝土壩相比價格低，施工簡單。

?

附圖說明

圖1??本發明土石壩注漿加固后橫剖面圖

??????圖1（a）心墻高聚物注漿土石壩；圖1（b）面板高聚物注漿土石壩；圖1（c）堆石高聚物表層注漿土石壩；圖1（d）堆石高聚物整體注漿土石壩。

圖2??圖1中壩頂A區域局部放大圖

圖3??圖1中沿B-B線的剖面圖

圖4??圖3中C區域局部放大圖

圖中：?1?堆石，?2?心墻，?3?面板，?4?高聚物混合物，?5?注漿套管，?6?高聚物注漿管

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的具體實施方式進行詳細描述。本發明的保護范圍并不以具體實施方式為限，而是由權利要求加以限定。