淺析高壓擺噴灌漿技術在歙縣連川水庫除險加固工程中的應用

付邦水

安徽省駟馬山引江工程管理處，安徽巢湖 238251

淺析高壓擺噴灌漿技術在歙縣連川水庫除險加固工程中的應用

付邦水

安徽省駟馬山引江工程管理處，安徽巢湖 238251

本文介紹了歙縣連川水庫除險加固工程中防滲墻高壓擺噴灌漿施工過程中技術參數(shù)的確定、灌漿的工序流程以及該灌漿質(zhì)量的檢驗和控制。

高壓擺噴灌漿；連川水庫；防滲墻

1 工程概況

1.1 概述

連川水庫位于歙縣桂林鎮(zhèn)，坐落在新安江流域練江水系揚之河支流上，是一座以防洪、灌溉為主結合水產(chǎn)養(yǎng)殖等綜合利用的小（一）型水利水電樞紐工程。工程等別IV等，其永久性主要建筑物為4級。連川水庫工程始建于1975年11月，1976年5月水庫建成。水庫主要由大壩（土壩）、溢洪道、放水涵等組成。壩頂高程138.70m，最大壩高10.7m，最大壩長183m，壩頂寬2m，迎水坡1:2.25～3.5，背水坡1:2。溢洪道堰頂高程135.5m，溢流堰長度26m，總庫容167.2萬m3。

本次加固對大壩防滲采用高壓擺噴灌漿防滲墻進行處理。

1.2 工程水文地質(zhì)

壩址區(qū)土層自上而下可分以下4層：

1）砂壤土：本層紫紅色砂壤土為泥質(zhì)粉砂巖的風化物，土質(zhì)較均勻，濕密度2.07g/m3～2.08g/m3，含水量17.4%～21%，孔隙比0.254～0.578。滲透系數(shù) 1.40cm/s～1.48×10-3cm/s。

2）重壤土：為庫區(qū)內(nèi)的耕作土，含腐殖質(zhì)和植物根系，夾碎礫石，碎礫石含量不均勻，濕密度2.08g/m3～2.10g/m3，含水量17%～21%，孔隙比 0.533～0.584。滲透系數(shù) 1.6cm/s～2.0×10-4cm/s。

3）砂壤土混礫石：沖積堆積砂壤土混礫石，呈可塑狀態(tài)。

4）強風化泥質(zhì)粉砂巖：巖石風化破碎嚴重，根據(jù)鉆孔壓水試驗q=100Lu。

2 施工技術參數(shù)

由于被噴射地層的地質(zhì)條件不同，對噴射凝結體的要求也不盡相同，目前對設計也不能如實遵循，因此，在滿足設計圖紙和技術規(guī)范條款的要求下, 進行了擺噴灌漿工藝試驗，求出滿足設計要求的各項擺噴施工參數(shù)：包括高壓水的水壓、氣壓、提升速度、轉盤擺速、漿液比重等。

2.1 試驗參數(shù)的確定

2.1 .1 試驗布置形式

試驗場地選擇為盡可能使試驗場地地質(zhì)與實際施工時的地質(zhì)相一致，根據(jù)現(xiàn)場條件，擬選擇有代表性的地段作為試驗場地，現(xiàn)場選定。

試驗墻體布置形式由6孔組成一墻體， 5個孔距分別為1.2、1.3、1.4、1.5、1.6m組成一排試驗墻體。

2.1 .2 試驗參數(shù)

經(jīng)設計、業(yè)主、監(jiān)理、施工單位最后確定參數(shù)為：1）高壓 水 , 壓 力 32 MPa～36MPa，流 量，70L/min；2） 壓 縮 氣 壓力 0.6MPa～0.7MPa，排 量 0.8m3/min ～1.5m3/min ；3） 水 泥 漿 壓力 0.2MPa～0.5MPa，流量 80L/min～90 L/min；4）送漿比 重 1.5g/cm3～1.7g/cm3；5） 冒 漿 比 重 1.2g/cm3～1.35g/cm3；6） 提 升 速 度10cm/min～12 cm/min；7）擺速 ，5 次 /min～10 次 /min；8）擺角60°；9）孔距1.2m。

3 高壓擺噴灌漿施工

3.1 布孔與造孔

按試驗方案孔位布置圖，用經(jīng)緯儀配合鋼尺確定每高噴灌漿孔的孔位，孔位偏差不大于5cm。使用XU-150型鉆機配備Φ50mm鉆桿鉆孔，鉆機安裝必須穩(wěn)固，鉆機主軸保持鉛直狀態(tài)。扒桿中心、立軸中心、孔位中心應在同垂直線上。鉆孔，挖泥漿池、鉆機就位校正，鉆孔孔徑110mm，使用泥漿固壁鉆進工藝，分兩序鉆孔，鉆孔進入基巖層不小于1.0m并取出巖心，具體孔深視現(xiàn)場基巖埋深確定。

3.2 制漿

攪拌機采用WJG80-1型立式攪拌機，灌漿泵采用HB80型，BW-150型泥漿泵用于回收漿液。水泥采用P.032.5普通硅酸鹽水泥，制漿采用兩級攪拌，一級攪拌12min后經(jīng)過濾放入二級攪拌機，邊攪拌邊灌漿。制漿時嚴格控制水灰比（0.8～1）：1，漿液比重為1.5g/cm3～1.7g/cm3，經(jīng)常用比重計法檢測漿液濃度，保證漿液濃度、無顆粒、均勻穩(wěn)定、流動性好。

3.3 高噴灌漿

高噴灌漿前，先在地面進行1min左右試噴試驗，調(diào)整好噴射方向，檢查水氣嘴是否暢通，壓力能否滿足設計要求，否則須重新調(diào)試設備或更換水、氣嘴，直到壓力滿足設計要求，然后，可將噴桿緩慢下到孔底。灌漿準備工作完成后，進行正常噴射。先按規(guī)定參數(shù)送漿、水、氣進行靜噴，靜噴3min待漿液返出孔口、情況穩(wěn)定后，進行高噴灌漿。噴射時采用間歇提升法，每提升30cm，停5min。在供漿正常情況下，孔口回漿濃度變小且不能滿足設計要求時，應加大進漿濃度或進漿量。如在高噴灌漿過程中出現(xiàn)壓力突降或驟增、孔口回漿濃度或回漿量異常等情況時，查明原因，進行處理。對于孔內(nèi)嚴重漏漿，采用降低噴射管提升速度或停止提升、進行原地灌漿，加大漿液濃度。高噴灌漿因故中斷后恢復施工時，應繼續(xù)復噴，其長度不小于0.5m。灌漿施工中如實記錄高噴灌漿的各項參數(shù)、漿液材料用量、異常現(xiàn)象及處理情況等。

3.4 回填封孔及清洗管路

高噴灌漿至設計頂部高程后，噴頭提出孔口，繼續(xù)向孔內(nèi)注入水泥漿，保證孔內(nèi)漿面高度，保持孔內(nèi)漿注壓力，隨沉隨補，直到孔口漿液不再下沉為止。采用沿灌漿孔孔口兩側修一條深度100cm～150cm的溝槽，利用灌漿時的回漿補填周圍已噴孔孔口，保證灌漿孔回填及時。每孔噴灌完畢后或因停電等原因停工時，都要及時清洗管路，特別是對漿液系統(tǒng)的清洗，保證無殘留的水泥漿堵塞管路。

4 質(zhì)量檢查

施工完畢后應進行防滲效果檢查, 可以采取開挖檢查。檢驗部位在：1）防滲中心線擺噴孔部位；2）施工中出現(xiàn)異常情況部位；3）地質(zhì)情況復雜可能對高噴施工產(chǎn)生影響部位。

5 高噴效果

根據(jù)現(xiàn)場檢查觀察結果是高噴防滲墻形成了完整的墻體，壩后滲流量明顯減少，滲水量在設計規(guī)范內(nèi)，達到了工程質(zhì)量要求。

TV5

A

1674-6708（2010）28-0165-02

付邦水，工程師，長期從事水利工程建設監(jiān)理和水工建筑物管理工作