本發(fā)明屬于水力水電工程，具體涉及一種用于土石壩的防滲加固裝置。

背景技術(shù)：

1、水庫在長期運行過程中發(fā)生不同程度的損傷、滲漏等隱患，為了確保水庫的安全運行，需要對水庫的大壩壩體進(jìn)行防滲處理。已建成的水庫中土石壩的占比非常高，受當(dāng)時經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件限制，水庫大壩存在滲漏嚴(yán)重導(dǎo)致蓄水困難或存在滲透破壞危及大壩安全的突出問題，有的大壩背水坡面存在大面積散浸現(xiàn)象，有的大壩壩腳出現(xiàn)集中滲漏通道。

2、而目前采用的主要處理方法包括塑性混凝土防滲墻、帷幕灌漿、土工膜等；其中塑性混凝土防滲墻的防滲處理效果雖然較好，但是造價相對較高；其中帷幕灌漿的造價略低，但耐久性較差，特別是壩基為砂卵礫石層時灌漿效果極差；其中土工膜的施工工藝相對復(fù)雜、耐久性差。因此，考慮到在不破壞原有壩面護(hù)坡結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，采用單一的防滲加固方式不符合當(dāng)下安全、經(jīng)濟(jì)、高質(zhì)量發(fā)展的趨勢。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供一種用于土石壩的防滲加固裝置，能提高土石壩的防滲效果，保證土石壩防滲的安全性。

2、本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

3、一種用于土石壩的防滲加固裝置，土石壩的壩身填土設(shè)置在粉質(zhì)粘土上，粉質(zhì)粘土下端為基巖，壩身填土的迎水壩面設(shè)置護(hù)坡結(jié)構(gòu)且頂端設(shè)置壩頂結(jié)構(gòu)，壩身填土上在護(hù)坡結(jié)構(gòu)與壩頂結(jié)構(gòu)之間的交界處設(shè)置防浪墻，所述防滲加固裝置包括處于防浪墻下游側(cè)且處于壩頂結(jié)構(gòu)下方并均沿土石壩的長度方向進(jìn)行延伸的多頭小直徑攪拌樁結(jié)構(gòu)、高壓旋噴樁結(jié)構(gòu)和帷幕灌漿結(jié)構(gòu)，所述多頭小直徑攪拌樁結(jié)構(gòu)緊鄰高壓旋噴樁結(jié)構(gòu)并處于高壓旋噴樁結(jié)構(gòu)的下游側(cè)，所述多頭小直徑攪拌樁結(jié)構(gòu)和高壓旋噴樁結(jié)構(gòu)的下部均與帷幕灌漿結(jié)構(gòu)的上部連接；所述多頭小直徑攪拌樁結(jié)構(gòu)的上端處于壩身填土的上部內(nèi)且下端穿過粉質(zhì)粘土并與基巖的上端平齊；所述高壓旋噴樁結(jié)構(gòu)的上端處于壩身填土的下部內(nèi)且下端穿過粉質(zhì)粘土并伸至基巖的上部內(nèi)；所述帷幕灌漿結(jié)構(gòu)的上端處于壩身填土的下部內(nèi)且下端穿過粉質(zhì)粘土并伸至基巖的下端處，且所述帷幕灌漿結(jié)構(gòu)的上端高度低于高壓旋噴樁結(jié)構(gòu)的上端高度。

4、進(jìn)一步地，所述多頭小直徑攪拌樁結(jié)構(gòu)和高壓旋噴樁結(jié)構(gòu)均設(shè)置在土石壩的中部。

5、進(jìn)一步地，所述多頭小直徑攪拌樁結(jié)構(gòu)包括多個豎直且沿土石壩的長度方向從前到后并排布置的多頭小直徑攪拌樁樁位，各所述多頭小直徑攪拌樁樁位的上端平齊并處于壩身填土的上部內(nèi)且下端穿過粉質(zhì)粘土并均與基巖的上端平齊。

6、進(jìn)一步地，各所述多頭小直徑攪拌樁樁位的上端高度高于土石壩水庫的校核洪水位。

7、進(jìn)一步地，相鄰所述多頭小直徑攪拌樁樁位之間套孔相接。

8、進(jìn)一步地，所述高壓旋噴樁結(jié)構(gòu)包括多個豎直且沿土石壩的長度方向從前到后并排布置的高壓旋噴樁樁位，各所述高壓旋噴樁樁位的上端平齊并處于壩身填土的下部內(nèi)且下端平齊并穿過粉質(zhì)粘土伸至基巖的上部內(nèi)。

9、進(jìn)一步地，相鄰所述高壓旋噴樁樁位之間套孔相接；每個所述多頭小直徑攪拌樁樁位均與相鄰的高壓旋噴樁樁位之間套孔相接。

10、進(jìn)一步地，所述帷幕灌漿結(jié)構(gòu)包括多個豎直且沿土石壩的長度方向從前到后并排布置的帷幕灌漿孔位，各所述帷幕灌漿孔位的上端平齊并處于壩身填土的下部內(nèi)且下端穿過粉質(zhì)粘土并均伸至基巖的下端處，且所述帷幕灌漿孔位的上端高度低于高壓旋噴樁樁位的上端高度。

11、進(jìn)一步地，每個所述帷幕灌漿孔位均與相鄰的多頭小直徑攪拌樁樁位之間套孔相接，并均與相鄰的所述高壓旋噴樁樁位之間套孔相接。

12、進(jìn)一步地，還包括設(shè)置于壩頂結(jié)構(gòu)上并沿土石壩的長度方向進(jìn)行延伸的導(dǎo)漿槽，各所述多頭小直徑攪拌樁樁位均處于導(dǎo)漿槽的下方，通過所述導(dǎo)漿槽進(jìn)行多頭小直徑攪拌樁結(jié)構(gòu)的施工。

13、相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果為：

14、本發(fā)明中用于土石壩的防滲加固裝置，包括處于防浪墻下游側(cè)且處于壩頂結(jié)構(gòu)下方并均沿土石壩的長度方向進(jìn)行延伸的多頭小直徑攪拌樁結(jié)構(gòu)、高壓旋噴樁結(jié)構(gòu)和帷幕灌漿結(jié)構(gòu)，多頭小直徑攪拌樁結(jié)構(gòu)緊鄰高壓旋噴樁結(jié)構(gòu)并處于高壓旋噴樁結(jié)構(gòu)的下游側(cè)，多頭小直徑攪拌樁結(jié)構(gòu)和高壓旋噴樁結(jié)構(gòu)的下部均與帷幕灌漿結(jié)構(gòu)的上部連接；多頭小直徑攪拌樁結(jié)構(gòu)的上端處于壩身填土的上部內(nèi)且下端穿過粉質(zhì)粘土并與基巖的上端平齊；高壓旋噴樁結(jié)構(gòu)的上端處于壩身填土的下部內(nèi)且下端穿過粉質(zhì)粘土并伸至基巖的上部內(nèi)；帷幕灌漿結(jié)構(gòu)的上端處于壩身填土的下部內(nèi)且下端穿過粉質(zhì)粘土并伸至基巖的下端處，且帷幕灌漿結(jié)構(gòu)的上端高度低于高壓旋噴樁結(jié)構(gòu)的上端高度。由于多頭小直徑攪拌樁結(jié)構(gòu)不能伸入硬質(zhì)的基巖，多頭小直徑攪拌樁結(jié)構(gòu)的下端與基巖的上端平齊，而利用高壓旋噴樁結(jié)構(gòu)適用地基條件廣的特點，高壓旋噴樁結(jié)構(gòu)的上端處于壩身填土的下部內(nèi)且下端穿過粉質(zhì)粘土并伸至基巖的上部內(nèi)，這樣采用高壓旋噴樁結(jié)構(gòu)能作為土石壩的壩身填土與基巖之間的防滲補強(qiáng)措施，并通過多頭小直徑攪拌樁結(jié)構(gòu)與高壓旋噴樁結(jié)構(gòu)相結(jié)合所形成的防滲墻的消減水頭作用明顯，能降低土石壩的壩身填土的浸潤線，提高防滲效果，以保證土石壩防滲的安全性；另外帷幕灌漿結(jié)構(gòu)的上端處于壩身填土的下部內(nèi)且下端穿過粉質(zhì)粘土并伸至基巖的下端處，而由于高壓旋噴樁結(jié)構(gòu)的下端伸至基巖的上部內(nèi)，這樣能增強(qiáng)與帷幕灌漿結(jié)構(gòu)的連接效果。

15、本發(fā)明中，各多頭小直徑攪拌樁樁位的上端高度高于土石壩水庫的校核洪水位。這樣當(dāng)土石壩的上游水位抬高至土石壩水庫的校核洪水位時，能保證土石壩的壩身填土上部的防滲效果。

16、本發(fā)明中，相鄰多頭小直徑攪拌樁樁位之間套孔相接；相鄰高壓旋噴樁樁位之間套孔相接；每個多頭小直徑攪拌樁樁位均與相鄰的高壓旋噴樁樁位之間套孔相接。這樣在保證土石壩防滲安全性的同時，在一定程度上能節(jié)約投資。

17、本發(fā)明中，防滲加固裝置還包括設(shè)置于壩頂結(jié)構(gòu)上并沿土石壩的長度方向進(jìn)行延伸的導(dǎo)漿槽，各多頭小直徑攪拌樁樁位均處于導(dǎo)漿槽的下方。這樣通過導(dǎo)漿槽進(jìn)行多頭小直徑攪拌樁結(jié)構(gòu)的施工，既能防止泥漿外流破壞土石壩水庫的水質(zhì)，同時能保持施工場地清潔。

18、本發(fā)明采用多頭小直徑攪拌樁結(jié)構(gòu)、高壓旋噴樁結(jié)構(gòu)和帷幕灌漿結(jié)構(gòu)相組合的防滲加固方式，不僅能保證施工質(zhì)量，減少土石壩中所形成的防滲墻破壞的風(fēng)險，同時在保證防滲墻安全的前提下，節(jié)約了投資；此外，結(jié)合目前現(xiàn)有土石壩水庫大多是在正常運行中的現(xiàn)狀，不宜降低壩頂高程來增加施工平臺寬度，而利用多頭小直徑攪拌樁結(jié)構(gòu)和高壓旋噴樁結(jié)構(gòu)對于施工平臺作業(yè)面寬度要求較低的優(yōu)點，能降低對于施工平臺作業(yè)面的要求，對于施工成本控制具有重要意義。

技術(shù)特征：

1.一種用于土石壩的防滲加固裝置，土石壩的壩身填土(101)設(shè)置在粉質(zhì)粘土(102)上，粉質(zhì)粘土(102)下端為基巖(103)，壩身填土(101)的迎水壩面設(shè)置護(hù)坡結(jié)構(gòu)(104)且頂端設(shè)置壩頂結(jié)構(gòu)(105)，壩身填土(101)上在護(hù)坡結(jié)構(gòu)(104)與壩頂結(jié)構(gòu)(105)之間的交界處設(shè)置防浪墻(106)，其特征在于：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于土石壩的防滲加固裝置，其特征在于：所述多頭小直徑攪拌樁結(jié)構(gòu)(201)和高壓旋噴樁結(jié)構(gòu)(202)均設(shè)置在土石壩的中部。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于土石壩的防滲加固裝置，其特征在于：所述多頭小直徑攪拌樁結(jié)構(gòu)(201)包括多個豎直且沿土石壩的長度方向從前到后并排布置的多頭小直徑攪拌樁樁位(20101)，各所述多頭小直徑攪拌樁樁位(20101)的上端平齊并處于壩身填土(101)的上部內(nèi)且下端穿過粉質(zhì)粘土(102)并均與基巖(103)的上端平齊。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于土石壩的防滲加固裝置，其特征在于：各所述多頭小直徑攪拌樁樁位(20101)的上端高度高于土石壩水庫的校核洪水位。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于土石壩的防滲加固裝置，其特征在于：相鄰所述多頭小直徑攪拌樁樁位(20101)之間套孔相接。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于土石壩的防滲加固裝置，其特征在于：所述高壓旋噴樁結(jié)構(gòu)(202)包括多個豎直且沿土石壩的長度方向從前到后并排布置的高壓旋噴樁樁位(20201)，各所述高壓旋噴樁樁位(20201)的上端平齊并處于壩身填土(101)的下部內(nèi)且下端平齊并穿過粉質(zhì)粘土(102)伸至基巖(103)的上部內(nèi)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種用于土石壩的防滲加固裝置，其特征在于：相鄰所述高壓旋噴樁樁位(20201)之間套孔相接；每個所述多頭小直徑攪拌樁樁位(20101)均與相鄰的高壓旋噴樁樁位(20201)之間套孔相接。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種用于土石壩的防滲加固裝置，其特征在于：所述帷幕灌漿結(jié)構(gòu)(203)包括多個豎直且沿土石壩的長度方向從前到后并排布置的帷幕灌漿孔位(20301)，各所述帷幕灌漿孔位(20301)的上端平齊并處于壩身填土(101)的下部內(nèi)且下端穿過粉質(zhì)粘土(102)并均伸至基巖(103)的下端處，且所述帷幕灌漿孔位(20301)的上端高度低于高壓旋噴樁樁位(20201)的上端高度。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種用于土石壩的防滲加固裝置，其特征在于：每個所述帷幕灌漿孔位(20301)均與相鄰的多頭小直徑攪拌樁樁位(20101)之間套孔相接，并均與相鄰的所述高壓旋噴樁樁位(20201)之間套孔相接。

10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于土石壩的防滲加固裝置，其特征在于：還包括設(shè)置于壩頂結(jié)構(gòu)(105)上并沿土石壩的長度方向進(jìn)行延伸的導(dǎo)漿槽(204)，各所述多頭小直徑攪拌樁樁位(20101)均處于導(dǎo)漿槽(204)的下方，通過所述導(dǎo)漿槽(204)進(jìn)行多頭小直徑攪拌樁結(jié)構(gòu)(201)的施工。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了提供一種用于土石壩的防滲加固裝置，包括處于土石壩的壩頂結(jié)構(gòu)下方并均沿土石壩的長度方向延伸的多頭小直徑攪拌樁結(jié)構(gòu)、高壓旋噴樁結(jié)構(gòu)和帷幕灌漿結(jié)構(gòu)，多頭小直徑攪拌樁結(jié)構(gòu)緊鄰高壓旋噴樁結(jié)構(gòu)并處于高壓旋噴樁結(jié)構(gòu)的下游側(cè)，多頭小直徑攪拌樁結(jié)構(gòu)和高壓旋噴樁結(jié)構(gòu)的下部均與帷幕灌漿結(jié)構(gòu)的上部連接；多頭小直徑攪拌樁結(jié)構(gòu)的上端處于壩身填土的上部內(nèi)且下端與基巖的上端平齊；高壓旋噴樁結(jié)構(gòu)的上端處于壩身填土的下部內(nèi)且下端伸至基巖的上部內(nèi)；帷幕灌漿結(jié)構(gòu)的上端處于壩身填土的下部內(nèi)且下端伸至基巖的下端處，且帷幕灌漿結(jié)構(gòu)的上端高度低于高壓旋噴樁結(jié)構(gòu)的上端高度。本發(fā)明能提高土石壩的防滲效果，保證土石壩防滲的安全性。

技術(shù)研發(fā)人員：邢成豪,何偉男,張晶晶
受保護(hù)的技術(shù)使用者：上海勘測設(shè)計研究院有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6