淺析水庫壩體灌漿工程的施工技術(shù)

徐凱

【摘要】水利工程的職能發(fā)揮主要受到水庫大壩的影響，越是穩(wěn)定越易于功能發(fā)揮。但一般來說，水庫大壩所處的環(huán)境較為惡劣，因而時(shí)間一長(zhǎng)水壩容易出現(xiàn)問題，影響著其質(zhì)量，需要及時(shí)的采取措施處理質(zhì)量問題，加固大壩。文章結(jié)合當(dāng)今常用的壩體灌漿加固大壩的技術(shù)方法，分析在加固中需要注意的要點(diǎn)以及實(shí)施灌漿施工技術(shù)中需要注意的問題。

【關(guān)鍵詞】水庫大壩；灌漿工程；施工技術(shù)

【Abstract】WATER play functions primarily affected by the dam， the more stable the more easy functioning. But in general， the environment in which the dam is more severe， and thus prone to problems dams over time， affecting the quality of the need to take timely measures to deal with the quality issues， strengthening the dam. Combining today's commonly used method of dam dam grouting technology， analyzes the reinforcing elements that need attention and the implementation of grouting technology in the issues that need attention.

【Key words】Construction technology；Dam；Grouting works

在本文的分析中，結(jié)合1997年建設(shè)的某水庫進(jìn)行具體分析，該水庫是一座中型水庫樞紐工程，這主要是由漿砌石重力壩、壩后式電站和引水管道等部分組成。水庫的總庫容到達(dá)了1032萬m3，正常蓄水位是EL1265.03m。然而，在建設(shè)水庫時(shí)期，由于在技術(shù)方面存在這問題，使得水庫質(zhì)量并不是很好，所以水庫經(jīng)常出現(xiàn)各種問題，為了解決這個(gè)問題，采取壩體灌漿施工技術(shù)對(duì)水庫進(jìn)行改造加固，解決出現(xiàn)的質(zhì)量問題。

1. 對(duì)于水庫大壩的水文工程地質(zhì)條件進(jìn)行分析

首先，通過對(duì)在該地的地質(zhì)條件進(jìn)行調(diào)查，收集資料，發(fā)現(xiàn)該地的漿砌石塊主要是花崗巖組成，但長(zhǎng)時(shí)間以來，風(fēng)化現(xiàn)象嚴(yán)重，這使得大壩出現(xiàn)了諸多病態(tài)表現(xiàn)。大壩的漿砌石塊大部分存在著弱風(fēng)化情況，而剩下的則是強(qiáng)風(fēng)化狀態(tài)，導(dǎo)致壩體處于一個(gè)松散的狀態(tài)。在砌石塊之間存在著很多的間隙，由于與河道相通，導(dǎo)致河水滲入大壩內(nèi)，整個(gè)大壩已經(jīng)處于嚴(yán)重的滲漏的狀態(tài)，這使得水庫不僅不能正常地蓄水位，還導(dǎo)致壩體產(chǎn)生的不安全地隱患，威脅到了下游人民生命財(cái)產(chǎn)安全，這對(duì)于當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展也極為不利。

2. 體防滲灌漿設(shè)計(jì)分析

通過上述水文地質(zhì)調(diào)查結(jié)果分析發(fā)現(xiàn)，普通的水庫加工技術(shù)比如說面板加固以及防滲體加固等技術(shù)措施不能從根本上解決問題，只能夠暫時(shí)性的緩解問題。所以當(dāng)?shù)卣块T為了根本上消除隱患，在商討后決定，使用物理灌漿技術(shù)對(duì)大壩加固。具體的操作方案是先降排水為降到最低，接著采用壩體灌漿加固大壩的技術(shù)方法進(jìn)行壩體防滲體施工，在本次施工中主要三部分完成，一是為了灌注漿液，需要在壩體上鉆三排孔，每排孔之間有著1m的間距；二是上游排處在壩下0+000.1m處，在0+001.1m的位置是中間排，而下游排則是處在壩下0+002.1m處；三是上、下游排之間有著2.0m的孔距，但中間排孔距是1.0m，在施工中主要進(jìn)行著三部分，從孔深1m的位置開始自上而下每5m一段進(jìn)行灌漿，灌漿壓力則需要利用試驗(yàn)得出的數(shù)據(jù)。一般使用的P.O42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥作為灌漿水泥，具備q<5Lu的防滲標(biāo)準(zhǔn)。施工中要按照先固結(jié)后帷幕的順序進(jìn)行，這有利于工程加固。

3. 水庫壩體防滲加固灌漿施工技術(shù)

3.1灌漿施工試驗(yàn)。

為了保證灌漿施工的效果，時(shí)間與漿液的配合比以及合理設(shè)計(jì)灌漿速度，首先是從左岸的一部分區(qū)域開始實(shí)施灌漿施工的試驗(yàn)，測(cè)試灌漿加固效果。在鉆孔中，自上而下采用循環(huán)鉆灌法，分段鉆灌，每個(gè)分段長(zhǎng)度大概為一到兩米之間。所使用的灌漿材料是水泥砂漿，因?yàn)樵诳咨喜坑绕涫窃诳卓诓课挥兄^大的孔洞，所以在灌注漿液的時(shí)候不會(huì)起壓，在該段灌注施工中，水泥砂漿的可灌性強(qiáng)，有利于施工。在中下部區(qū)域，堆石體多而密實(shí)，再加上孔隙內(nèi)存在著很多的砂礫，可以充分發(fā)揮較好水泥砂漿的可灌性特點(diǎn)，所以沒有采用單獨(dú)使用水泥砂漿的設(shè)計(jì)方法，而是采用含有粉煤灰的水泥漿進(jìn)行灌注試驗(yàn)，結(jié)果表明這種方法有著更好地可控性，更有利于施工。

3.2針對(duì)施工中遇到特殊情況的處理。

在對(duì)大壩的灌漿施工中，是按照對(duì)三排孔依次灌漿施工的，也就是上中下排孔。通過實(shí)際施工發(fā)現(xiàn)，上排空的灌漿施工中，并沒有出現(xiàn)回水的現(xiàn)象，使得中途施工中遇到掉鉆的情況；一直到灌注到中排孔的上游區(qū)域和下排孔的中游區(qū)域時(shí)，才出現(xiàn)回水，使得施工稍變順利，但由于有些部分還是出現(xiàn)了回水減少或者消失。這表明壩體內(nèi)部有著太多的空隙，這是必須要處理的一個(gè)問題，否則在剩下的灌漿工作中會(huì)出現(xiàn)大量的冒漿與漏漿情況。所以有必要采取措施進(jìn)行處理。一般采取的措施為，如果冒漿或漏漿現(xiàn)象還處于控制中，不是特別嚴(yán)重，就只需要按正常的灌漿方法施工就行；一旦冒漿程度超出控制，變得很嚴(yán)重時(shí)，必須使用棉紗或者其他防水漏的填堵材料封堵地表與縫隙，緊接著利用低壓、濃漿、限流量以及間歇灌漿的方法，將漿液慢慢的灌沖到壩體內(nèi)部，完成灌漿施工這個(gè)環(huán)節(jié)。

3.3在灌漿施工中對(duì)于技術(shù)的要求。

一是灌漿材料的要求。在出現(xiàn)防滲體灌漿上、下游排大量吸漿現(xiàn)象時(shí)，需要添加細(xì)砂，并且砂質(zhì)必須是潔凈的，一般保證含泥量<3%；如果有漏漿現(xiàn)象發(fā)生，就需要摻加水玻璃，一般是是按照3%～5%的摻加比例。二是灌漿方法的要求。大壩防滲體灌漿上游排與下游排孔是按照先自上而下的順利采用水泥砂漿填充灌漿，施工中如果出現(xiàn)漏漿的情況，就利用摻水玻璃堵漏處理。防滲體灌漿中間排部分選用純水泥漿按照自上而下順序分段孔內(nèi)循環(huán)灌漿方法實(shí)施灌漿。三是施工參數(shù)具體要求，原則上段長(zhǎng)是5m，然而如果出現(xiàn)孔內(nèi)鉆孔回水消失的情況，必須即停即灌，這不在受段長(zhǎng)的影響；涉及到純水泥時(shí)，灌漿壓力上、下游排（1～6）m，壓力一般為0.2MPa、（6～16）m則是0.4MPa，16m以下的區(qū)域是0.6MPa；但中間排與上下游排有著區(qū)別，在（1～6）m處，壓力為0.3MPa，6m以下區(qū)域壓力達(dá)到0.6MPa；如果在充填灌漿中發(fā)現(xiàn)孔口沒有回水時(shí)，就應(yīng)該利用摻加10%～20%的細(xì)砂充填灌漿封堵空隙，如果有壩外漏漿現(xiàn)象發(fā)生，就需要結(jié)合摻加水玻璃進(jìn)行填充，直到孔內(nèi)填滿溢漿為止；漿液的水灰比，一般是按照0.8∶1，摻砂量則是按照20%左右進(jìn)行；當(dāng)砂漿灌滿到孔口并出現(xiàn)返漿時(shí)，意味著充填灌漿過程的結(jié)束。

3.4防滲體灌漿效果分析。

結(jié)合本工程的實(shí)況分析，防滲體灌漿嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)以及國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，完成整個(gè)施工鉆孔達(dá)到364個(gè)，灌漿段長(zhǎng)累計(jì)達(dá)到8161.08m，灌入3942.5t的水泥，單位灌入量達(dá)到了483.1Kg/m，此外工程中利用砂480t，水玻璃100t。在防滲體灌漿施工完成后，通過觀察發(fā)現(xiàn)，該大壩的防滲體灌漿質(zhì)量很高，超出了預(yù)期。通過總結(jié)灌漿工程，發(fā)現(xiàn)隨著灌漿施工的進(jìn)行，上排的漿液灌入量是相對(duì)較多的，但中下排區(qū)域則是逐漸減少，這表明在漿液灌注的過程中，壩體內(nèi)的縫隙是相通的，施工到后期，壩體內(nèi)部已經(jīng)逐步的被灌滿，灌注效果還是可以的。此外，施工后，利用先進(jìn)技術(shù)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，壩體內(nèi)部的空隙已經(jīng)全部被漿液填滿，并且水泥的膠凝狀態(tài)很好，防滲加固效果較好，達(dá)到預(yù)期水平。通過檢查孔壓水試驗(yàn)透水率發(fā)現(xiàn)壩內(nèi)防滲體均<5Lu，這與設(shè)計(jì)是相符合的。

4. 總結(jié)

本文結(jié)合實(shí)例綜合分析壩體灌漿施工方法，詳細(xì)的介紹了施工過程，這是目前使用比較廣泛的一種加固方法。

參考文獻(xiàn)

[1]張大軍.水庫大壩水庫壩體灌漿工程施工技術(shù)[J].科技創(chuàng)業(yè)家，2013，17：13.

[2]劉如強(qiáng).山南水庫壩體灌漿工程影響分析[J].山西水利，2009，04：68～69.

[3]李子富.茶山水庫大壩灌漿工程若干技術(shù)問題初探[J].企業(yè)科技與發(fā)展，2007，12：125～126.

[4]王科，龔高武，譚勇.漿砌石壩體內(nèi)灌漿技術(shù)的探討[J].湖南水利水電，2011，03：31～33.