一種土石壩壩體裂縫的修復(fù)方法與流程

本發(fā)明屬于水利水電工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種土石壩壩體裂縫的修復(fù)方法。

背景技術(shù)：

土石壩是水利水電工程建設(shè)廣泛采用的一種壩型，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)共建成15m以上的大壩18595座，其中土石壩占總數(shù)的93％。壩體裂縫是土石壩常見(jiàn)隱患和主要破壞類(lèi)型之一，在我國(guó)大型水庫(kù)大壩出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題中，屬于土石壩裂縫方面的約占39％。由于壩體裂縫的存在與發(fā)展，水庫(kù)必須處于低水位狀態(tài)運(yùn)行，無(wú)法充分發(fā)揮水庫(kù)的綜合效益，問(wèn)題嚴(yán)重時(shí)還可能造成潰壩等災(zāi)難性后果。

處理土石壩壩體裂縫的工程措施一般有開(kāi)挖回填和灌漿處理。開(kāi)挖回填會(huì)破壞壩體結(jié)構(gòu)，新回填土層和新老土層結(jié)合面可能會(huì)成為壩體新的薄弱部位。當(dāng)裂縫較深時(shí)，由于開(kāi)挖回填的工程量大，此方法不再適用。采用灌漿處理裂縫時(shí)，漿液要有足夠的流動(dòng)度，以保證進(jìn)漿效果，且要求漿液凝固后體積收縮小，能與壩體緊密結(jié)合，以達(dá)到灌漿后的整體性。

目前，多采用松質(zhì)黏土摻入水泥配置漿液，黏土需經(jīng)振搗、過(guò)篩，濾去粗顆粒，加水?dāng)嚢杈鶆颍粌H工序復(fù)雜，且由于漿液是懸濁液，易產(chǎn)生離析和沉淀。為增加漿液流動(dòng)性和減少凝固后體積收縮量，一般采取在漿液中加沙或加水玻璃的措施；但是，加沙后漿液又會(huì)產(chǎn)生沉淀現(xiàn)象，其均勻性和穩(wěn)定性均遭到破壞，而在漿液中加入水玻璃，其表面析水，流動(dòng)性減少。而且，在注漿過(guò)程中要不停的攪拌，且漿液受溫度影響較大，一次不能配置太多，當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)，需要及時(shí)調(diào)整水量，以保證泥漿的流動(dòng)度。另外，上述灌漿漿液凝結(jié)時(shí)間長(zhǎng)、施工工期較長(zhǎng)、效率低，且漿液屬于非膨脹性漿材，凝固后由于體積收縮又會(huì)產(chǎn)生新的裂縫，修復(fù)效果一般。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種工期短且修復(fù)效果好的土石壩壩體裂縫的修復(fù)方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：一種土石壩壩體裂縫的修復(fù)方法，其特征在于，包括下列步驟：

a、沿著壩體裂縫的走向在壩體裂縫處的壩體內(nèi)每間隔0.2～2m布置一個(gè)縫內(nèi)注漿孔；

b、在縫內(nèi)注漿孔中設(shè)置注漿管，通過(guò)該注漿管向縫內(nèi)注漿孔內(nèi)注射高聚物，并使任意相鄰的兩個(gè)縫內(nèi)注漿孔中注入的高聚物膠結(jié)在一起；

c、所有的縫內(nèi)注漿孔注漿完成后，在壩體裂縫兩側(cè)的壩體內(nèi)分別沿著壩體裂縫的走向每間隔0.2～2m布置一個(gè)縫外注漿孔；

d、在縫外注漿孔中設(shè)置注漿管，通過(guò)該注漿管向縫外注漿孔內(nèi)注射高聚物，并使縫外注漿孔中注入的高聚物與縫內(nèi)注漿孔中注入的高聚物膠結(jié)在一起形成高聚物注漿復(fù)合體，完成對(duì)壩體裂縫的修復(fù)。

進(jìn)一步的是：步驟b中，沿著壩體裂縫的走向依次對(duì)縫內(nèi)注漿孔進(jìn)行高聚物注漿。

進(jìn)一步的是：步驟b和步驟d中，在注射高聚物的同時(shí)，逐漸提升注漿管直至注漿完成。

進(jìn)一步的是：步驟c中，將縫外注漿孔與縫內(nèi)注漿孔錯(cuò)位布置。

進(jìn)一步的是：步驟a中，至少將縫內(nèi)注漿孔鉆至壩體裂縫以下0.5m處。

進(jìn)一步的是：步驟c中，至少將縫外注漿孔鉆至壩體裂縫以下0.5m處。

進(jìn)一步的是：所述縫外注漿孔與壩體裂縫之間的距離為0.2～1m。

進(jìn)一步的是：所述注漿管包括呈圓柱形的空心管體和設(shè)置在空心管體一端的圓錐形端部，所述空心管體的管壁上設(shè)有溢漿孔。

本發(fā)明的有益效果是：該修復(fù)方法通過(guò)高聚物對(duì)壩體裂縫進(jìn)行注漿，利用高聚物漿液發(fā)生聚合反應(yīng)后體積迅速膨脹并擴(kuò)散的特性，其在膨脹和擴(kuò)散過(guò)程中，不僅能填充滿(mǎn)壩體裂縫，而且會(huì)進(jìn)入周?chē)馏w的孔隙中，與土體膠結(jié)成為一個(gè)整體；同時(shí)，在壩體裂縫兩側(cè)進(jìn)行高聚物注漿，使壩體裂縫周?chē)欢ǚ秶鷥?nèi)的土體和高聚物膠結(jié)在一起形成高聚物注漿復(fù)合體，所形成的高聚物注漿復(fù)合體是柔性體，抗拉性能高，適應(yīng)變形能力強(qiáng)，能夠避免因水位變化等原因?qū)е聣误w裂縫再次開(kāi)裂，修復(fù)效果較好。由于所采用的高聚物是非水反應(yīng)注漿材料，因此，該修復(fù)方法既能適用于無(wú)水條件下的壩體裂縫修復(fù)，又能適用于有水條件下的壩體裂縫修復(fù)，并具有防滲堵漏的效果；而且，采用高聚物注漿不需要養(yǎng)護(hù)，極大的縮短了施工時(shí)間，修復(fù)快捷。另外，該修復(fù)方法還具有工程量小、施工成本低、對(duì)壩體擾動(dòng)小等優(yōu)點(diǎn)，具有巨大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

附圖說(shuō)明

圖1是采用本發(fā)明方法對(duì)某壩頂裂縫進(jìn)行修復(fù)的實(shí)施結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1中A處的局部放大圖；

圖中標(biāo)記為：壩體100、壩體裂縫101、壩體心墻110、縫內(nèi)注漿孔201、縫外注漿孔202。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

結(jié)合圖1和圖2所示，一種土石壩壩體裂縫的修復(fù)方法，包括下列步驟：

a、沿著壩體裂縫101的走向在壩體裂縫101處的壩體100內(nèi)每間隔0.2～2m布置一個(gè)縫內(nèi)注漿孔201；通常采用鉆具進(jìn)行布孔，一般所設(shè)置的縫內(nèi)注漿孔201的直徑不小于其設(shè)置處壩體裂縫101的寬度；

b、在縫內(nèi)注漿孔201中設(shè)置注漿管，通過(guò)該注漿管向縫內(nèi)注漿孔201內(nèi)注射高聚物，并使任意相鄰的兩個(gè)縫內(nèi)注漿孔201中注入的高聚物膠結(jié)在一起；該步驟中，為使高聚物更順利的膠結(jié)在一起，以提高修復(fù)效果，通常沿著壩體裂縫101的走向依次對(duì)縫內(nèi)注漿孔201進(jìn)行高聚物注漿；

c、所有的縫內(nèi)注漿孔201注漿完成后，在壩體裂縫101兩側(cè)的壩體100內(nèi)分別沿著壩體裂縫101的走向每間隔0.2～2m布置一個(gè)縫外注漿孔202；

d、在縫外注漿孔202中設(shè)置注漿管，通過(guò)該注漿管向縫外注漿孔202內(nèi)注射高聚物，并使縫外注漿孔202中注入的高聚物與縫內(nèi)注漿孔201中注入的高聚物膠結(jié)在一起形成高聚物注漿復(fù)合體，完成對(duì)壩體裂縫101的修復(fù)。

上述土石壩壩體裂縫的修復(fù)方法，首先通過(guò)對(duì)壩體裂縫101進(jìn)行高聚物注漿，利用高聚物漿液發(fā)生聚合反應(yīng)后體積迅速膨脹并擴(kuò)散的特性，使其在膨脹和擴(kuò)散過(guò)程中，將壩體裂縫101和壩體裂縫101周?chē)馏w內(nèi)的孔隙填滿(mǎn)；然后，通過(guò)在壩體裂縫101兩側(cè)進(jìn)行高聚物注漿，使壩體裂縫101周?chē)欢ǚ秶鷥?nèi)的土體和高聚物膠結(jié)在一起形成高聚物注漿復(fù)合體，完成對(duì)壩體裂縫101的修復(fù)。該修復(fù)方法既能適用于無(wú)水條件下的壩體裂縫101修復(fù)，又能適用于有水條件下的壩體裂縫101修復(fù)，并具有防滲堵漏的效果；而且，無(wú)需要養(yǎng)護(hù)，極大的縮短了工期；同時(shí)，所形成的高聚物注漿復(fù)合體是柔性體，抗拉性能高，適應(yīng)變形能力強(qiáng)，能夠避免因水位變化等原因?qū)е聣误w裂縫101再次開(kāi)裂。

上述修復(fù)方法中使用的注漿管采用一般的高聚物注漿管即可，優(yōu)選采用下述結(jié)構(gòu)的注漿管，即注漿管包括呈圓柱形的空心管體和設(shè)置在空心管體一端的圓錐形端部，所述空心管體的管壁上設(shè)有溢漿孔。

為了提高注漿的均勻性，以達(dá)到更好的修復(fù)效果，步驟b和步驟d中，在注射高聚物的同時(shí)，逐漸提升注漿管直至注漿完成。

為了使同等數(shù)量下的縫外注漿孔202達(dá)到更好的修復(fù)效果，在步驟c中布置縫內(nèi)注漿孔201時(shí)，通常將縫外注漿孔202與縫內(nèi)注漿孔201錯(cuò)位布置。

在保證縫外注漿孔202中注入的高聚物與縫內(nèi)注漿孔201中注入的高聚物順利膠結(jié)在一起的同時(shí)，為了盡量減小對(duì)壩體的擾動(dòng)，在步驟c中布置縫內(nèi)注漿孔201時(shí)，使所述縫外注漿孔202與壩體裂縫101之間的距離為0.2～1m。

由于壩體裂縫101主要出現(xiàn)在壩體心墻110內(nèi)，因此，通過(guò)該修復(fù)方法修復(fù)壩體裂縫101的過(guò)程中主要對(duì)壩體心墻110進(jìn)行鉆孔注漿。對(duì)壩體裂縫101的修復(fù)不僅僅是通過(guò)高聚物將壩體裂縫101填滿(mǎn)，還要避免壩體裂縫101繼續(xù)向下開(kāi)裂，因此，在布置縫內(nèi)注漿孔201和縫外注漿孔202時(shí)，通常將縫內(nèi)注漿孔201和縫外注漿孔202鉆至壩體裂縫101以下。

優(yōu)選的，步驟a中，至少將縫內(nèi)注漿孔201鉆至壩體裂縫101以下0.5m處；步驟c中，至少將縫外注漿孔202鉆至壩體裂縫101以下0.5m處。

實(shí)施例

結(jié)合圖1和圖2所示，某位于深厚覆蓋層上的心墻堆石壩，壩高200m，在大壩建成后的運(yùn)行過(guò)程中，壩頂出現(xiàn)多條大致平行于壩軸線的縱向壩體裂縫101和垂直壩軸線的橫向壩體裂縫101，成為大壩的安全隱患。

利用本發(fā)明方法對(duì)上述心墻堆石壩的壩體裂縫101進(jìn)行修復(fù)，步驟如下：

a、沿著壩體裂縫101的走向在壩體裂縫101處的壩體100內(nèi)每間隔2m布置一個(gè)縫內(nèi)注漿孔201；采用鉆具進(jìn)行布孔，將縫內(nèi)注漿孔201鉆至壩體裂縫101以下0.5m處，所設(shè)置的縫內(nèi)注漿孔201的直徑不小于其設(shè)置處壩體裂縫101的寬度；

b、在縫內(nèi)注漿孔201中設(shè)置注漿管，通過(guò)該注漿管向縫內(nèi)注漿孔201內(nèi)注射高聚物，在注射高聚物的同時(shí)，逐漸提升注漿管直至該縫內(nèi)注漿孔201注漿完成；接著，沿著壩體裂縫101的走向?qū)ο乱粋€(gè)縫內(nèi)注漿孔201進(jìn)行高聚物注漿，直至所有的縫內(nèi)注漿孔201注漿完成，并使任意相鄰的兩個(gè)縫內(nèi)注漿孔201中注入的高聚物膠結(jié)在一起；

c、所有的縫內(nèi)注漿孔201注漿完成后，在壩體裂縫101兩側(cè)的壩體100內(nèi)分別沿著壩體裂縫101的走向每間隔2m布置一個(gè)縫外注漿孔202，且使縫外注漿孔202與壩體裂縫101之間的距離為1m；采用鉆具進(jìn)行布孔，將縫外注漿孔202鉆至壩體裂縫101以下0.5m處，所設(shè)置的縫外注漿孔202與縫內(nèi)注漿孔201相互錯(cuò)位；

d、在縫外注漿孔202中設(shè)置注漿管，通過(guò)該注漿管向縫外注漿孔202內(nèi)注射高聚物，在注射高聚物的同時(shí)，逐漸提升注漿管直至該縫外注漿孔202注漿完成；接著，沿著壩體裂縫101的走向?qū)ο乱粋€(gè)縫外注漿孔202進(jìn)行高聚物注漿，直至所有的縫外注漿孔202注漿完成，并使縫外注漿孔202中注入的高聚物與縫內(nèi)注漿孔201中注入的高聚物膠結(jié)在一起形成高聚物注漿復(fù)合體，完成對(duì)壩體裂縫101的修復(fù)。