内容简介
《病害坝体劈裂灌浆防渗加固机理及其应用》通过综述已有的研究成果和工艺方法,在理论方面,阐述了劈裂灌浆防渗加固机理中的重要理论和计算公式———水力劈裂机理、浆坝互压理论、灌浆压力计算解析解等;在现场试验方面,阐述了劈裂灌浆防渗加固过程中,坝体变形机理和防渗帷幕带形态;在数值计算方面,开展劈裂灌浆防渗加固机理的数值模拟分析,揭示了灌浆前后坝体应力应变规律、浆液渗透机理、固结硬化过程、正常水位运营规律;在模型试验方面,首次建立了病害坝体劈裂灌浆防渗加固机理的模型试验装置,通过模型试验研究,揭示了坝体灌浆前后浸润线变化规律、坝体内变形与受力状态。这些成果的取得对于进一步完善劈裂灌浆防渗加固技术的理论框架起着重要的理论价值,而且为该技术的进一步推广应用打下了坚实的基础。本书既可以作为土木工程专业的研究生教材,也可以作为从事土木工程专业及相关工科专业工程技术与科研人员的参考书。
目 录
目 录前言第一章 概述 1第一节 目的与意义 1第二节 病害坝体防渗加固技术 1第三节 劈裂灌浆技术的发展概况 8第四节 本书的主要内容 10第二章 劈裂灌浆防渗加固机理的理论研究 12第一节 水力劈裂原理 12第二节 浆坝互压理论 14第三节 灌浆压力理论 15第四节 其他相关理论 25第五节 小结 26第三章 劈裂灌浆防渗加固机理的现场试验研究 28第一节 工程实例 28第二节 现场试验方法 32第三节 试验监测依据和控制标准 34第四节 现场试验结果分析 34第五节 小结 37第四章 劈裂灌浆防渗加固机理的数值模拟 38第一节 数值计算方法 38第二节 坝体应力应变状态研究 40第三节 浆液互压机理研究 45第四节 防渗帷幕形态研究 49第五节 灌浆造孔间距对灌浆效果的影响评价 50第六节 正常水位运作下土坝劈裂灌浆机理的耦合效应分析 58第七节 小结 63第五章 劈裂灌浆防渗加固机理的模型试验研究 65第一节 模型试验装置 65第二节 模型试验材料 67第三节 模型试验方法 68第四节 模型试验结果分析 71第五节 小结 75第六章 工程实例 76第一节 梅溪水库大坝劈裂灌浆防渗加固案例 76第二节 劈裂灌浆技术在凤凰水库加固工程中的应用 81第三节 劈裂灌浆应用于陆浑灌区总干渠填方坝施工效果分析 85第四节 老园水库大坝劈裂灌浆的施工技术 89第七章 结论与展望 94第一节 主要结论 94第二节 展望 96参考文献 98
前 言
前 言近年来,中央投入巨额资金,对全国过去已建的上万座不同类别的病险水库进行除险加固处理。病险水库中,60%以上土坝坝体存在的隐患主要表现为外坝坡发生潮湿,散浸和产生集中渗漏等现象。作为一种有效的病害坝体防渗加固技术,劈裂灌浆是我国水利科技工作者研究成功的处理土坝隐患经济而有效的一项新技术,在我国病险水库土坝坝体防渗加固中发挥着重要作用。该技术具有施工工艺简单、施工期短、见效快,并可就地取材、工程造价低、事故率少等优点,能够有效地同时解决土坝的渗流稳定和变形稳定问题。该技术在软土地基、隧道、路基的加固中也有着广泛的应用。针对劈裂灌浆加固机理的认识,目前还依然处于定性、水力致裂法以及弹性力学的分析阶段;对土坝坝体劈裂灌浆的应用范围和各省、市、县对《土坝坝体灌浆技术规范》的理解也存在差异。虽然这些方法对于在岩石裂隙中的劈裂灌浆力学分析做过不少贡献,但要想利用其对土体(尤其是饱和土)劈裂灌浆的灌浆机理进行分析还不够完善,尤其是能够有效地评价堤坝劈裂灌浆防渗加固效果的研究更不多见。本书作者通过分析病害坝体劈裂灌浆防渗加固技术的发展情况,对劈裂灌浆防渗加固机理开展了理论、数值与试验等方面的研究分析,得出了一些具有普遍意义的结论,可为劈裂灌浆加固工程的施工提供指导,为工程的稳定性及劈裂灌浆技术加固效果的评价提供理论依据,为劈裂灌浆加固技术在同类工程中的推广应用提供参考和奠定理论基础。由于作者水平所限,书中错误和不妥之处在所难免,敬请读者提出宝贵的批评意见。作者2016年2月