[发明专利]混凝土坝陡坡建基面重复接触灌浆结构及其灌浆方法

说明书

混凝土坝陡坡建基面重复接触灌浆结构及其灌浆方法，尤其是一种在混凝土坝与建基面的接触面张开时进行重复补充灌浆的混凝土坝陡坡建基面重复接触灌浆结构及其灌浆方法。本发明的灌浆结构设置在混凝土坝陡坡段，以垂直水流向划分为数个灌区；每个灌区内布置两套灌浆管路，每套灌浆管路均包括一个灌浆管，灌浆管呈横向设置的U型管，底部管口为进浆口，上部管口为回浆口；灌浆管为内、外两层结构，内部为PVC管，PVC管上交错设置有出浆孔，灌浆管外部为带有弹性的橡胶套管，橡胶套管上交错设置有扩散孔。本发明既能在现场实际情况达到设计要求时即可进行首次接触灌浆施工，又能在混凝土坝与建基面的接触面再次张开时采用同一套管路进行补充灌浆。

技术领域

本发明涉及水利水电工程建设领域，尤其是一种不影响大坝蓄水任务及工程运行目标，能在混凝土坝与建基面的接触面张开时进行重复补充灌浆的混凝土坝陡坡建基面重复接触灌浆结构及其灌浆方法。

背景技术

混凝土坝是当前国际上使用范围最广的两种坝型之一。在混凝土坝建设与运行过程当中，有许多方面需要工程建设或管理人员引起足够重视，其中防渗与坝体抗滑稳定性更是其中两个重点。顾名思义，混凝土坝是以混凝土作为主要筑坝材料，但由于混凝土材料的收缩特性，在大坝建基面处特别是当建基面坡度较陡时，混凝土坝与建基面的接触面容易因混凝土的收缩而张开形成细微缝隙，降低坝体混凝土与基岩的力学参数，局部成为集中渗漏通道，并降低坝体抗滑稳定安全度，从而影响工程安全与效益。因此，设计人员在设计过程中通常需考虑采取接触灌浆措施以填充缝隙，加强坝体混凝土与建基面之间的结合能力及接触面间的密实性，提高坝体抗滑稳定性，并防止渗漏。

实际上，混凝土的收缩变形是一个缓慢而长久的过程，当坝体混凝土温度达到基岩稳定温度时基本趋于稳定。但大坝蓄水任务以及工程运行目标都有明确的时间节点要求，一般在建设时间上不容许等到混凝土收缩变形达到稳定后再进行接触灌浆，而是由项目设计方提出要求，并依据现场实际情况与监测资料选择恰当时机进行灌浆，在混凝土收缩变形达到一定程度后即进行接触灌浆施工。然而，当前设计人员在设计时所考虑的常规接触灌浆方法，诸如预留灌浆系统灌浆法、补打孔灌浆法、拔管灌浆法等等，通常存在着只能进行一次灌浆、无法重复灌浆的缺点。随着混凝土收缩变形的持续发展，特别是大坝蓄水后混凝土降温收缩，在首次接触灌浆后接触面仍存在张开的可能性，而一旦张开，需采取其他补救措施，如打孔补灌，不但耗费巨大的财力物力，还存在灌浆范围有限，灌浆面积小，质量难以控制等较大的安全隐患，后果严重。

发明内容

本发明所要解决的就是现有混凝土坝在陡坡建基面处容易因混凝土收缩而张开，且在接触灌浆后存在反复张开的可能性，当前所采用的常规接触灌浆设计方法通常只能满足进行一次接触灌浆的问题，提供一种能在混凝土坝与建基面的接触面张开时进行重复补充灌浆的混凝土坝陡坡建基面重复接触灌浆结构及其灌浆方法。

本发明的混凝土坝陡坡建基面重复接触灌浆结构，其特征在于该灌浆结构设置在混凝土坝陡坡段，每个陡坡段以垂直水流向划分为数个灌区，每个灌区面积以不大于2000m²；每个灌区内布置两套灌浆管路，两套灌浆管路上、下设置，每套灌浆管路均包括一个灌浆管，灌浆管呈横向设置的U型管，该U型管为单回路设计，底部管口为进浆口，上部管口为回浆口；灌浆管为内、外两层结构，内部为PVC管，PVC管上交错设置有出浆孔，灌浆管外部为带有弹性的橡胶套管，橡胶套管紧包裹在PVC管外壁，橡胶套管上交错设置有扩散孔，扩散孔位置与出浆孔位置交错设置。

接触灌浆施工时，在灌浆压力作用下，浆液在压力作用下冒出出浆孔，并撑开橡胶套管，进入PVC管和橡胶套管之间的空隙中，进而通过扩散孔进入接触面的缝隙内；灌浆结束后，立即用低压水对灌浆管路进行清洗，清洗采用真空管将管内的水泥浆吸出并用水将灌浆管清洗干净，为防止PVC管与橡胶套管间浆液残留造成凝固堵塞，再从进浆管方向冲洗2min以确保灌浆管路的通畅；未灌浆或灌浆结束后，在外层橡胶套管的弹性与外部浆液压力作用下，橡胶套管被压收缩，紧固在PVC管上，进而盖住出浆孔，避免浆液倒流进入PVC管。