[发明专利]黏土心墙堆石坝的补强加固结构及其施工方法

说明书

本发明涉及一种黏土心墙堆石坝的补强加固结构及其施工方法。本发明适用于水利水电工程。本发明的技术方案为一种黏土心墙堆石坝的补强加固结构，其特征在于：在该堆石坝的黏土心墙内、黏土心墙中部的上下游各钻设有一排钻孔，钻孔由堆石坝坝顶向下延伸至基础混凝土底座，钻孔内填充有灌浆材料；所述黏土心墙中部、两排所述钻孔之间设有混凝土防渗墙。两排所述钻孔分别位于黏土心墙的中部偏上游、下游各1m处。所述钻孔孔径为0.1～0.2m，同排钻孔之间的孔距0.5～1.0m。所述灌浆材料包括水泥和粉细沙土，水泥和粉细沙土的质量比为3:7～5:5；根据坝体渗漏、心墙破坏情况确定灌浆材料比例，渗漏越严重，粉细砂土比例越高。

技术领域

本发明涉及一种黏土心墙堆石坝的补强加固结构及其施工方法。适用于水利水电工程。

背景技术

对于已建的黏土心墙堆石坝而言，由于施工质量不佳、基础地质条件复杂、坝基处理措施不到位等原因，部分工程在经过一段时间运行后，发现大坝心墙防渗体、基础灌浆遭受了一定程度的破坏，坝后渗漏量明显增大，远超同类工程，有的甚至在下游坝坡上出现渗水，不得不降低库水位或放空水库进行修补。修补措施一般为大坝拆除重建，或在原心墙部位增设一道防渗墙，以取代原设计防渗体，上述做法存在的问题主要有以下几个方面：

1、由于心墙防渗体遭受严重破坏，拆除重建是较为稳妥的方案。但是，此方案不但耗费大量工程资金，还会导致该工程长时间无法发挥发电、防洪、灌溉的正常功能，其经济效益、社会效益的巨大损失是无法估量的。

2、在原心墙部位增设一道防渗墙方案，虽然可以重置防渗系统，但因部分心墙及其附近的过渡料在水力作用下形成规模较大的裂缝、空洞，混凝土防渗墙上、下游缺乏有效的保护和支撑，同时由于其刚度大，与原坝体变形不协调，重新蓄水运行后，极易再次造成重置防渗墙的损坏或破坏。

3、由于心墙防渗体存在明显缺陷，其上、下游的过渡料也大量流失，现有的不拆除的补强加固方案，无法重置心墙周围的过渡料、阻止坝体细颗粒流失，坝体渗透稳定问题突出。

4、现有的不拆除的补强加固方案，由于方案上的不完善，难以承受水库高水头作用，耐久性差，用不了几年，还要再次补强加固，造成大量的人力、物力资源浪费。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对上述存在问题，提供一种黏土心墙堆石坝的补强加固结构及其施工方法。

本发明所采用的技术方案是：一种黏土心墙堆石坝的补强加固结构，其特征在于：在该堆石坝的黏土心墙内、黏土心墙中部的上下游各钻设有一排钻孔，钻孔由堆石坝坝顶向下延伸至基础混凝土底座，钻孔内填充有灌浆材料；所述黏土心墙中部、两排所述钻孔之间设有混凝土防渗墙。

两排所述钻孔分别位于黏土心墙的中部偏上游、下游各1m处。

所述钻孔孔径为0.1～0.2m，同排钻孔之间的孔距0.5～1.0m。

所述灌浆材料包括水泥和粉细沙土，水泥和粉细沙土的质量比为3:7～5:5；根据坝体渗漏、心墙破坏情况确定灌浆材料比例，渗漏越严重，粉细砂土比例越高。

所述混凝土防渗墙采用低弹模、低标号塑性混凝土防渗墙，防渗墙混凝土指标：弹性模量E＝400～1000MPa；渗透系数K＜1×10^-7cm/s；抗压强度5～8MPa；水灰比0.75。

所述混凝土防渗墙墙体厚度0.4～0.8m。

所述混凝土防渗墙内埋设有用于为黏土心墙下方坝基帷幕进行补强灌浆的预留灌浆管。

采用依次铺设于堆石坝下游坡面上的反滤料、过渡料及表面护坡替换下游坝坡校核洪水位以下或下游坝坡渗漏出水点以下原有护坡结构。