泥炭土坝基的处理方法技术

本发明专利技术涉及一种泥炭土坝基的处理方法，针对黏土心墙堆石坝坝段进行抛撒碎石增强承载能力，设置泵坑排水，做固结帷幕灌浆保证坝基的稳定性及渗透性；针对均质土坝坝段埋设管涵和排水沟排水晾晒后清理泥炭土，并在残积土层经晾晒后修建过渡段，最后进行压实；针对土石混合坝坝段在上游填筑围堰隔水，并开挖排水明渠泄流，且抛撒岩粉增加土壤强度，最后在下游侧抛石修筑通道，使清理设备驶入沼泽地清理泥炭。本发明专利技术方便泥炭土的挖除外运，且使坝基满足防渗要求；避免投入专门的清淤设备和设置防渗墙，同时避免进行大面积换填，在施工质量得到保证的同时，极大的节约了施工成本。

Treatment method of peat earth dam foundation

The invention relates to a processing method for dam base of peat, clay core rockfill dam dam cast reinforced gravel bearing capacity, set the pump pit drainage, do to ensure stability of dam foundation curtain grouting consolidation and permeability; the buried culvert and homogeneous earth dam dam drainage after cleaning and drying the peat in the residual the soil drying after the construction of transition section, finally compaction; earth rockfill dam in the upstream cofferdam of mixed water, and the excavation of drainage channel discharge, and throw the rock powder to increase soil strength, the rubble in the downstream side of building channels, the cleaning equipment into the marsh peat cleaning. The invention is convenient in the peat soil excavation and Sinotrans, make the dam foundation anti-seepage; avoid dedicated dredging equipment and set the cut-off wall, and avoid large area replacement, guaranteed at the same time in the construction quality, greatly reduce the construction cost.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及软坝基处理
，具体为一种泥炭土坝基的处理方法。
技术介绍
苏布雷水电站主坝全长约4.5km，最大坝高约20.5m。主要坝型有3种，分别为心墙堆石坝、均质土坝和土石混合坝。溢洪道布置在河床，其余建筑物大部分均布置在两岸。溢洪道和厂房的建基面均为基岩，其余坝段均在覆盖层上建坝。在现场施工过程中，大坝坝轴线经过几处由于降雨形成的长年沼泽地带，地带面临清淤设备难以进入、排水困难、清除困难、填筑时段难以把握等诸多问题。该地地处热带雨林气候下的平原地区，沼泽属平原沼泽，排水困难。沼泽地土壤类型为泥炭土，过渡湿润，富含营养物质，生长着湿性植物和沼泽植物。泥炭土中存在大量的植物根茎和藻类植物的遗骸，土颗粒的形状多为管状或残缺管状体，空隙很大而且多为连通，并且数量很多，空隙体积超过了土颗粒体积。因此天然情况下泥炭土含水率极高，变形空间很大，渗透性较大，工程性质极差，原始状态呈流动状态，几乎无承载力。在其上直接建坝，存在施工安全隐患，建成后工程质量无法保证，因此该地区沼泽地的泥炭土应进行清除。由于苏布雷沼泽地的泥炭土呈流动状态，现场除了反铲和自卸汽车外无其他清淤设备。且用自卸汽车运输自然状态下的泥炭土，会遗漏，泥炭土富含大量的腐殖质，有强烈的异味，对环境造成一定的影响。因此在清除时，应对土质进行处理，增强其抗压和抗剪强度，使其具有一定的凝聚力，方便外运。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的在于提供一种保证施工质量的同时，节约了施工成本的泥炭土坝基的处理方法，技术方案如下：一种泥炭土坝基的处理方法，包括：靠近溢洪道土壤含水率极高，土质软弱，承载力低的黏土心墙堆石坝坝段：在坝基抛撒碎石用于增强承载能力及加固基础；在主坝基础开挖边界以外设置泵坑，由潜水泵循环抽水排放，以减小降雨对施工面的影响；在该坝段建基面做固结帷幕灌浆以保证坝基的稳定性及渗透性；上游侧地势高，下游侧地势的均质土坝坝段：在下游埋设管涵将水引流至下游坝体外河道；在基础面上开挖出横向和纵向的排水沟，把水流汇集排走，以增大晾晒面积及提高排水能力；待泥炭土承载能力和抗剪强度增大到符合要求后，用清理设备将其清理；清理至残积土层后，先进行晾晒处理以降低土壤含水率；再对基础进行改良：在坝体和坝基之间设置一道过渡段，即疏松基础表面的残积土层，掺拌筑坝材料均质土，掺拌均匀后，待含水率符合要求后进行压实；来水量充足，沼泽地深度较深的土石混合坝坝段：在上游侧用均质土填筑一道围堰以隔绝水流渗入；在水流外泄的通道处挖深扩宽形成排水明渠，以加大泄流能力；在基础面上抛撒具有吸水性的岩粉以增加土壤强度；待泥炭土水分持续蒸发从流动状态转变为可塑状态后，在下游侧采用抛石增强土壤强度的方法修筑通往沼泽地的通道，清理设备由通道驶入沼泽地将泥炭土清理干净。进一步的，均质土坝坝段埋设的管涵的上游侧用级配碎石设成盲管以起到反滤作用。更进一步的，在均质土坝坝段建基面四周修建截水沟，以防止雨水流入浸泡大坝基础。更进一步的，待均质土坝坝段的基础面处理合格后快速进行第一层均质土坝的填筑施工，以提高均质土坝和基础面的结合度，避免形成渗漏通道。更进一步的，在土石混合坝坝段的排水明渠上游侧采用级配碎石设置盲沟。本专利技术的有益效果是：本专利技术对沼泽地采用了必要的排水和改造措施，使其流动性减少，方便挖除外运；对不满足防渗要求的坝基，采用简单有效的处理方法，使其满足防渗要求；在面临不良土坝基础时，避免投入专门的清淤设备，面临基础不满足防渗要求时，避免设置防渗墙，同时避免进行大面积换填，在施工质量得到保证的同时，极大的节约了施工成本。附图说明图1为黏土心墙堆石坝结构示意图。图2为均质土坝结构示意图。图3为土石混合坝结构示意图。图中：1-粘土心墙料；2-土料；3-堆石料；4-抛石；5-反滤料；6-过渡料；7-道路。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步详细说明，本实施例为科特迪瓦苏布雷水电站大坝施工实例。1）对于靠近溢洪道土壤含水率极高，土质软弱，承载力低的黏土心墙堆石坝坝段的坝基处理方法如下：泥炭土处理：在坝基抛撒碎石用于增强承载能力及加固基础。该坝段靠近溢洪道，大坝坝型为黏土心墙堆石坝，对坝基要求较高。探坑显示，此处大坝基础上层为沼泽地，下层为残积土层和基岩面。沼泽层厚度较薄，范围较小，雨天沼泽地土壤呈流动状态。晴天科特迪瓦气温高（30~40度），蒸发量大，土中自有水3天之内即可晒干，呈可塑状态，反铲和自卸汽车组合，可完成该处的清理工作。然而沼泽地带及周围一定范围内，地基土表面以下土壤含水率极高，土质软弱，承载力低，清理设备难以到达，为此需进行抛撒碎石增强承载力的方法进行基础加固，碎石料既增强了基础的强度，又起到了排水的作用，强度增加的路基满足了施工要求。大坝建基面排水措施：在主坝基础开挖边界以外设置泵坑，由潜水泵循环抽水排放，以减小降雨对施工面的影响。此处地形北低南高，顺坡向朝溢洪道方向，为防止暴雨雨水淹没溢洪道基坑，在主坝基础开挖边界以外设置两个较大的泵坑，由两台潜水泵在低处循环抽水排至撒桑德拉河，减小了雨天对施工面的影响。大坝建基面的防渗处理：在该坝段建基面做固结帷幕灌浆以保证坝基的稳定性及渗透性。该坝段的建基面为基岩，地质情况较为复杂，基岩面裂隙发育且破碎带较多，由压水试验测得基岩面以下5m、10m、15m透水率大于5lu（吕容），需做固结帷幕灌浆才能保证坝基的稳定性及渗透性，如图1所示。2）对于上游侧地势高，下游侧地势的均质土坝坝段的坝基处理方法如下：泥炭土处理：在下游埋设管涵将水引流至下游坝体外河道；在基础面上开挖出横向和纵向的排水沟，把水流汇集排走，以增大晾晒面积及提高排水能力；待泥炭土承载能力和抗剪强度增大到符合要求后，用清理设备将其清理。此段地形上游侧地势高，下游侧地势低，由此天然条件可在下游埋设一道管涵将水自然引流至下游坝体外河道，管涵上游侧用级配碎石设成盲管，起反滤作用，以防管涵堵塞和泥炭土外泄污染环境。同时在基础面上开挖出横向和纵向的排水沟，以便把水流汇集排走，也增大了晾晒面积，进一步提高了排水能力。由于饱和的流动性的泥炭土有了排水通道，即上晒下排，土中的自由水得以迅速消散，土的承载能力和抗剪强度都明显增大。此段沼泽带片区面积较小，配置一台挖机和数辆自卸汽车后可完成清理工作。坝基处理：清理至残积土层后，先进行晾晒处理以降低土壤含水率；再对基础进行改良：在坝体和坝基之间设置一道过渡段，即疏松基础表面的残积土层，掺拌筑坝材料均质土，掺拌均匀后，待含水率符合要求后进行压实。当清理至残积土后，坝基土质已满足均质土坝的建坝承载力的要求。但由于其上长年的沼泽地影响，土壤的含水率非常高，难以压实。另一方面，该段坝基的残积土层组成成分非常复杂，既有占多数的防渗性好的黏性土，又有防渗性差的砂砾土，还有少量的块石等。因此坝基的防渗处理显得非常重要。首先应进行晾晒处理，使土壤含水率降低。其次对基础进行改良，坝体和基础面材料存在一定程度的差异，不同材料之间的结合面往往会出现缝隙，为了防止基础面和坝体接触面出现因结合不良导致渗漏通道的产生，应当在坝体和坝基之间设置一道过渡段6，如图2所示。设置方法为疏松基础表面的残积土层，掺拌筑坝材料均质土，掺拌均匀后，测量含水率是否在最优含水率范围本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种泥炭土坝基的处理方法，其特征在于，包括：靠近溢洪道土壤含水率极高，土质软弱，承载力低的黏土心墙堆石坝坝段：在坝基抛撒碎石用于增强承载能力及加固基础；在主坝基础开挖边界以外设置泵坑，由潜水泵循环抽水排放，以减小降雨对施工面的影响；在该坝段建基面做固结帷幕灌浆以保证坝基的稳定性及渗透性；上游侧地势高，下游侧地势的均质土坝坝段：在下游埋设管涵将水引流至下游坝体外河道；在基础面上开挖出横向和纵向的排水沟，把水流汇集排走，以增大晾晒面积及提高排水能力；待泥炭土承载能力和抗剪强度增大到符合要求后，用清理设备将其清理；清理至残积土层后，先进行晾晒处理以降低土壤含水率；再对基础进行改良：在坝体和坝基之间设置一道过渡段，即疏松基础表面的残积土层，掺拌筑坝材料均质土，掺拌均匀后，待含水率符合要求后进行压实；来水量充足，沼泽地深度较深的土石混合坝坝段：在上游侧用均质土填筑一道围堰以隔绝水流渗入；在水流外泄的通道处挖深扩宽形成排水明渠，以加大泄流能力；在基础面上抛撒具有吸水性的岩粉以增加土壤强度；待泥炭土水分持续蒸发从流动状态转变为可塑状态后，在下游侧采用抛石增强土壤强度的方法修筑通往沼泽地的通道，清理设备由通道驶入沼泽地将泥炭土清理干净。...

【技术特征摘要】
1.一种泥炭土坝基的处理方法，其特征在于，包括：靠近溢洪道土壤含水率极高，土质软弱，承载力低的黏土心墙堆石坝坝段：在坝基抛撒碎石用于增强承载能力及加固基础；在主坝基础开挖边界以外设置泵坑，由潜水泵循环抽水排放，以减小降雨对施工面的影响；在该坝段建基面做固结帷幕灌浆以保证坝基的稳定性及渗透性；上游侧地势高，下游侧地势的均质土坝坝段：在下游埋设管涵将水引流至下游坝体外河道；在基础面上开挖出横向和纵向的排水沟，把水流汇集排走，以增大晾晒面积及提高排水能力；待泥炭土承载能力和抗剪强度增大到符合要求后，用清理设备将其清理；清理至残积土层后，先进行晾晒处理以降低土壤含水率；再对基础进行改良：在坝体和坝基之间设置一道过渡段，即疏松基础表面的残积土层，掺拌筑坝材料均质土，掺拌均匀后，待含水率符合要求后进行压实；来水量充足，沼泽地深度较深的土石混合坝坝段：在上游侧用均质土填筑一道围堰以隔绝水...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝丰，张曙光，刘贺平，杨茁，王显平，李世玲，杨亮，董夏燕，史海峰，郝丽萍，王建正，郑世伦，张世富，赵维刚，黄红占，郭威，樊洁，
申请(专利权)人：中国水利水电第五工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51