[發(fā)明專利]一種土石堤壩背水面動(dòng)水巖化封堵方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710196497.2
• 申請(qǐng)日: 2017-03-29
• 公開（公告）號(hào): CN107542063B
• 公開（公告）日: 2023-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐珺;李旺雷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華海峽研究院（廈門）;廈門清能旺科技有限公司
• 主分類號(hào): E02B3/16
• 分類號(hào): E02B3/16
• 代理公司: 廈門市首創(chuàng)君合專利事務(wù)所有限公司 35204
• 代理人: 張松亭;游學(xué)明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種土石堤壩背水面動(dòng)水巖化封堵方法。

背景技術(shù)

土石堤壩由于取料方便、適應(yīng)性強(qiáng)、抗震性好和施工便捷等優(yōu)點(diǎn)被廣泛采用，但是由于設(shè)計(jì)、施工、管理、維護(hù)和地質(zhì)災(zāi)害的影響，出現(xiàn)了若干病害和險(xiǎn)情，其中危害最大的便是滲水如不及時(shí)搶護(hù)，可能發(fā)展成管涌、流土、漏洞或滑坡等險(xiǎn)情。

土石堤壩滲漏水搶修普遍采取臨水截滲、背水導(dǎo)滲的方法。臨水面為減少滲水量，降低浸潤(rùn)線，達(dá)到控制滲漏水險(xiǎn)情和穩(wěn)定堤壩的目的，可以采取土工膜截滲、拋粘土截滲；背水面邊坡上鋪滿反濾材料，使?jié)B水排出而土料不隨水流滲出，具體采取土工織物反濾層、砂石反濾層、梢料反濾層。

參見圖1，為臨水截滲施工技術(shù)，臨水截滲目的是為了減少壩身的滲水量，當(dāng)臨水側(cè)壩底不深并且黏性土取土便捷的情況下采用拋黏性土截滲。施工方法：首先，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)滲漏水范圍及滲漏水情況確定黏土層的拋筑尺寸；其次，對(duì)飲水坡面進(jìn)行樹根、雜草及垃圾的清理，以免影響拋筑及截滲效果；最后，準(zhǔn)備足夠的拋筑黏性土料，集中力量由上而下、有里向外緩慢推下，黏土在水下通過沉積形成截滲層。

缺點(diǎn)：但是滲水區(qū)域在水面以下，很難確認(rèn)漏水范圍并測(cè)算填筑區(qū)域，不適于壩體較深、黏性土取土不方便、流速較大、雨季施工等情況。

另外，在缺少黏性土、水深較淺的情況下可以采取土工膜保護(hù)層法。同樣土工膜保護(hù)層法同樣要在迎水面水位以下估算滲水范圍，甚至需要在水下進(jìn)行探察和施工，為施工帶來(lái)很大的施工難度。

參見圖2，為背水反濾導(dǎo)滲施工技術(shù)，背水導(dǎo)滲是在背水邊坡鋪筑反濾材料，使?jié)B水排出但是土料不隨水排出，從而降低浸潤(rùn)線，保持了堤壩的穩(wěn)定。

施工方法：首先，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)滲漏水范圍及滲漏水情況確定反濾材料選取(土工織物、砂石濾層、梢料反濾層)并進(jìn)行滲水區(qū)的軟泥、雜草、樹根等清理；第二步，按照選取的材料顆粒大小或者細(xì)密程度從細(xì)到粗進(jìn)行鋪筑。最后進(jìn)行反濾層的覆蓋與保護(hù)。

缺點(diǎn)：反濾導(dǎo)滲并沒有主動(dòng)去解決滲漏通道的問題，一旦有其他過水通道出現(xiàn)，甚至遭遇雨季水位上漲、強(qiáng)震等自然災(zāi)害的時(shí)候很容易導(dǎo)滲層失效，引起管涌、突水甚至潰壩。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種土石堤壩背水面動(dòng)水巖化封堵方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下：

一種土石堤壩背水面動(dòng)水巖化封堵方法，包括如下步驟：

1)首先制備孔內(nèi)裝置，它包括：一注漿管(5)和一排水管(6)，排水管(6)套接于注漿管(5)內(nèi)，且頭尾兩端都露出于注漿管(5)；注漿管(5)的后端設(shè)有管塞(7)，用于封閉注漿管(5)的后端，在注漿管(5)靠近后端的側(cè)面設(shè)有進(jìn)漿支管(5-1)；在注漿管(5)靠近前端處的側(cè)壁設(shè)有前出漿孔(5-3)，在進(jìn)漿支管(5-1)和前出漿口(5-3)之間設(shè)有后出漿孔(5-2)；注漿管(5)在前出漿孔(5-3)的部分外部套接有前膜袋(9)；前膜袋(9)朝向后端一側(cè)設(shè)有前高壓出漿口(5-4)；在后出漿孔(5-2)的部分外部套接有后膜袋(8)，后膜袋(8)朝向前端的一側(cè)設(shè)有后高壓出漿口(5-5)；排水管(6)的后端從管塞(7)的中間穿過，前端套接濾水膜袋(10)；

2)鉆孔施工：在土石堤壩背水面滲漏區(qū)域，鉆孔按照0.4-0.6m間距進(jìn)行布置，鉆孔根據(jù)滲漏水情況盡量貫穿滲水通道，

3)將步驟1)制備的孔內(nèi)裝置插入鉆孔，通過進(jìn)漿管(5)對(duì)前膜袋(9)和后膜袋(8)進(jìn)行注漿，在膜袋濾水之后形成高壓水泥結(jié)石；

4)待前膜袋(9)和后膜袋(8)充分膨脹之后，加大注漿壓力，使水泥漿分別由前后高壓出漿口對(duì)滲水區(qū)域進(jìn)行巖化處理；

5)對(duì)滲漏區(qū)域的其余鉆孔重復(fù)以上操作，在前膜袋(9)和后膜袋(8)深度范圍內(nèi)形成一道防滲墻。此過程中，既對(duì)土石堤壩滲水區(qū)域進(jìn)行了巖化固結(jié)，又保護(hù)了滲水范圍內(nèi)的滲漏通道。

6)對(duì)巖化區(qū)域內(nèi)的排水孔(12)，按照從外側(cè)至內(nèi)側(cè)，由淺孔至深孔，滲水量由小到大逐次進(jìn)行巖化注漿處理。

在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，注漿管(5)的前端封閉。

在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，注漿管(5)和排水管(6)分別選用一寸和四分無(wú)縫鋼管(壁厚4mm)，

在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，膜袋(8和9)選用直筒型土工布，標(biāo)稱斷裂強(qiáng)度為50kN/m。

在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，步驟2)鉆孔區(qū)域可根據(jù)滲漏水程度及范圍進(jìn)行適當(dāng)擴(kuò)大。

在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，鉆孔方向?yàn)橛缮现料聝A斜，傾斜的角度和水平線之間的夾角可以是10-80度，優(yōu)選為30-45度。