水庫大壩灌漿施工技術與防滲加固處理研究

婁利華

（遼寧省水文水資源勘測局朝陽分局朝陽市122000）

水庫大壩灌漿施工技術與防滲加固處理研究

婁利華

（遼寧省水文水資源勘測局朝陽分局朝陽市122000）

水庫大壩灌漿施工技術、防滲加固處理措施是保障工程質量最重要的手段，因水庫大壩灌漿施工技術直接影響整個水庫工程的運行效果，因此，如何有效管理、控制水庫大壩灌漿施工效果尤為重要。文章結合某水庫大壩工程實例，詳細闡述該水庫所用的灌漿施工技術和防滲加固措施，以期為類似水庫大壩工程提供重要借鑒及參考。

水庫大壩灌漿施工技術防滲加固處理

近些年，隨著我國國民經濟的快速發展，水庫大壩建設獲得很大的進步。現階段，我國更加重視對水庫大壩施工技術的研究工作。水庫大壩作為水利工程建設施工的重要組成部分，也是最基本的擋水建筑設施，水庫大壩的穩定性是判定該水利工程放水性能的主要指標。但是，因水庫大壩長期處在惡劣的運行環境中，時常出現一系列滲漏問題。直接影響整個工程的安全性和穩定性。因此，建筑人員必須給予充分的重視，綜合分析水庫大壩灌漿施工技術和防滲加固處理措施。文中以某水庫大壩工程為研究依據，詳細闡述水庫大壩灌漿施工技術及一系列防滲加固處理對策，以期為水庫大壩工程穩定運行提供借鑒和參考。

1 工程實例

某水庫大壩工程主要包括泄洪表孔、大壩、放水鋼閘等部分組成，該水庫主要功能用于農業灌溉，設計灌溉面積和實際灌溉面積分別為53.4 hm2、23.4 hm2。通過本次調查發現，該水庫正常蓄水位為1 144.80 m，相對應的庫容27.67萬m3，設置洪水位1 145.11 m，校核洪水位約為1 145.21 m，總庫容達到32.7萬m3。依據我國《防洪標準》等條例規定，本次設計的大壩、溢洪道建筑物級別為5級，按照20年—遭遇洪水標準展開設計。

大壩壩頂高程和頂長度分別為1 146.0 m、58 m，壩底高程為1 129.7 m，壩頂部寬度為1.7 m。大壩上游、下游壩坡比均為1∶1.75，上游為干砌塊石護坡，下游采用草皮護坡。溢洪道設置在大壩左岸啞口位置，屬于無閘控制岸邊溢洪道，進口使用寬頂堰過流，堰頂高程設定為1 144.80 m，溢洪道總長度和溢流凈寬度分別為62.5 m、5 m。因兩岸邊坡嚴重垮塌，泄洪槽內堆積大量的風化料，直接影響泄洪效果。

2 水庫大壩灌漿施工要點

2.1 設計灌漿孔

該水庫工程使用油壓XU-150型回轉鉆機進行鉆孔操作，強弱化巖石使用金剛石或硬質合金鉆頭，布孔達標后，可實施鉆機安裝就位工作。鉆機安裝使用水平尺對其水平進行校正，有斜度時采用方木墊平，保證垂直鉆進效果。鉆孔應與灌漿順序相對應，同一個孔鉆進根據灌漿程序分段實施。孔底允許偏差值如附表。

附表帷幕孔孔底偏差值m

根據設計圖紙相關要求，使用全站儀對帷幕灌漿軸線進行整體放樣。明確施工軸線后，從大壩壩頂沿著壩軸線方向設計兩排灌漿孔，第一排與大壩上游面的距離為3.2 m，與第二排灌漿孔距離2 m，孔距設定為2.5。施工過程中，應使用鋼尺進行重新校測，規定開孔位置與設計部位偏差50 mm。因此，變更孔位必須征求監理和設計工程師的同意。單孔灌漿工藝流程如圖1。

圖1 單孔灌漿工藝流程簡圖

2.2 鉆孔沖洗、壓水試驗

鉆孔沖洗應在該鉆孔結束后進行，采用壓力水對裂隙實施沖洗，待回水澄清約10 min結束，總時間不得超過30 min。沖洗有效壓力約為灌漿壓力的80%，不能大于1 MPa。裂隙沖洗完成后進行壓水試驗，根據監理人指示，使用簡易壓水、單點法展開整個試驗操作，試驗孔數不得少于總孔數20%。壓水20 min后每隔5或10 min測度壓入流量，選取較大壓力最后1 min流量當做試驗透水率計算值。必須注意，如果周圍有正在灌漿的孔或灌漿結束不足24 h的孔，不得實施裂隙沖洗操作。灌漿孔裂隙沖洗完成后，該孔立即開展連續灌漿作業。壓水試驗成果如下：

式中q——透水率；

Q——最后一次壓入流量（L/min）；

P——壓力（MPa）。

2.3 灌漿

（1）灌漿方法。進行灌漿過程中，使用自上而下、孔口封閉、孔內循環等方式灌漿，其中，射漿管與孔底的距離不得超過0.5 m。該水庫大壩工程先導孔使用自上而下分段法完成壓水試驗，自上而下分段灌漿法完成灌漿，孔基巖帷幕也采用自上而下分段灌漿法。灌漿完成標準見圖2。

圖2 水庫大壩灌漿試驗工程效果圖

（2）灌漿材料及漿液變化。該水庫壩基巖石帷幕使用水灰比分別為：1∶1、2∶1、3∶1、0.8∶1、0.6∶1，按不同比例的純水泥漿液完成灌漿操作。開灌使用3∶1比級漿液，并按照逐級加濃原則實施灌注。具體施工過程中，由于部分孔段發生孔口涌水的情況，對已經出現涌水的孔點，采用3∶1～1∶1不同濃度的漿液。所用水泥均由指定廠商生產的R32.5普通硅鹽酸水泥，水泥細度規定使用80方孔篩的篩余量不得超過5%。如果壩體接縫張開度＜0.5 mm，水泥使用71方孔篩的篩余量不超過2%。采購的水泥要有出廠化驗單或合格證，對到貨水泥進行貯存時，管理人員要根據不同品種、強度等級、袋裝或散裝分別存放在專用倉庫或儲罐內，避免因貯存不當導致水泥變質。袋裝水泥儲藏時間不得超過3個月，散裝水泥儲藏時間不應大于6個月。水泥漿使用攪漿機進行制作，采用過濾篩對大顆粒雜物實施清除處理，純水泥泥漿攪拌時間30 s。拌制細水泥泥漿及水泥黏土漿液過程中，添加適量的減水劑，在高速攪拌機中攪拌速度超過1 200 r/min，攪拌時間根據具體試驗確定。

（3）灌漿操作中特殊情況處理對策。現場灌漿過程中，如果出現串漿的情況，根據個體情況分別使用封堵、降壓、限流等措施進行處理。灌漿中若因故發生中斷，立即采取針對性措施恢復灌漿。如果中斷時間大于30 min，則使用壓力水進行沖孔，重新開展灌漿操作。對于孔口涌水量比較大的灌漿孔段，在灌漿之前測讀涌水壓力、涌水量，依據實際涌水情況，選擇純壓法灌漿、掃孔、縮短灌漿段長度、復灌等措施進行處理。灌漿操作中若遇到吃漿量和涌水較大的情況，使用純壓法實施灌漿，每次灌注水泥量不得大于2 t。進行灌漿施工時，若施工人員沒有合理控制灌漿壓力，極易出現冒漿的情況。當壩坡位置發生冒漿，可采用開挖回填處理對策，并使用間歇式灌漿法，為漿液提供充足的吸收時間。若水庫大壩底部發生冒漿，必須對冒漿通道實施填堵處理，合理控制灌漿時間間隔和灌漿量。若封孔操作中，孔口位置出現漿液外冒的情況，應及時將漿液清理干凈，避免影響封口效果。

3 防滲加固處理要點

施工現場采用雙層雙缸立式灌漿機進行制漿操作，上層專用于制漿，泥漿混合時間3 min。同時，把混合完成的水泥漿添加適量減水劑，攪拌速度控制為＞1 200 r/min時進行高速攪拌，攪拌完成的水泥漿停止一段時間，攪拌2 min，保證泥漿的一致性和漿料的連續性。依據規范要求，泥漿由孔底噴射管0.5 m，每個填充長度控制為500 m，若遭遇特殊情況可適當延長或縮短填充長度，總長度控制在1 000 m。如果灌漿壓力處于恒定狀態，注射速率可以持續下降，若注射速率不變，灌漿壓力不斷上升，不會改變其水灰比。當泥漿注入率大于30 L/min時，依據工程具體情況，可越級使用濃漿完成灌注操作。

4 結論

水庫大壩工程中的灌漿施工和防滲加固處理是保障工程質量的關鍵措施，目前已得到廣泛的重視和關注。隨著我國水庫大壩防滲技術的快速發展，大壩劈裂灌漿技術廣泛應用于病險堤壩中，對提升堤壩防治工作的合理性、科學性產生重要影響。文中以某水庫大壩工程為研究實例，詳細分析該水庫堤壩使用的防滲施工技術，并提出一系列灌漿施工要求及防滲加固方法，從而達到穩固水庫大壩工程的目的。

[1]郝記林.馬家巖水庫大壩岸坡接觸灌漿施工技術和措施[J].海河水利，2013，11（3）:52-54.

[2]蔡東強.水庫大壩灌漿施工技術及防滲加固處理策略研究[J].城市建筑，2014，37（29）:177.

[3]李麗，趙明佳.某灌漿施工技術方法及防滲加固處理方案特點[J].黑龍江水利科技，2014，11（2）:130-131.

[4]官兆根.高噴灌漿技術在水庫大壩防滲加固施工中的應用[J].建材發展導向（下），2015，9（1）:235-236.

[5]張信.帷幕灌漿施工技術在水庫大壩基礎防滲加固處理中的應用[J].中國科技縱橫，2014，25（16）:99-100.

[6]蔡遠明.帷幕灌漿在土石壩壩基防滲加固中的應用[J].企業技術開發（下半月），2015，34（21）:52-53.

[7]楊興斌.帷幕灌漿施工技術在水利工程中的應用分析[J].黑龍江水利科技，2013，41（4）：267-269.

2016-10-21）

婁利華（1982-），女，遼寧朝陽人，工程師，從事水文測驗，墑情監測、降水量統計，水文數據分析、水文與水資源工程管理等工作。