大壩滲漏治理中高壓噴射灌漿技術的應用

吳梁柱

(重慶市水利電力建筑勘測設計研究院，重慶 401120)

1 研究大壩滲漏治理中高壓噴射灌漿技術應用的現實意義

高壓噴射灌漿技術主要作用于水利工程項目的防滲建設，對大壩的滲漏問題進行有效修復。具體來說，就是利用高壓漿液與高壓水的形式，通過形成相應的超高速噴射流束，以對地層造成切割與沖擊影響。于此，混凝土漿液就能滲入到土層中，通過形成墻板狀與樁柱體形式的混合結構物，來治理大壩滲漏問題。然而，受施工地質環境復雜、相關作業開展難度大且施工技術人員工作經驗有限等問題的影響，使得高壓噴射灌漿技術的應用效果并未達到應有的滲漏治理目標。針對這一問題，相關建設人員應從實踐角度出發，即在明確高壓噴射灌漿技術應用原理的情況下，更好的處理技術問題。通過這種方式更好的提升項目施工進度，保證整個過程的可持續發展，由此該項內容應得到施工人員的重視，在實踐中妥善應用[1]。

2 大壩滲漏治理中高壓噴射灌漿技術應用原理

這項技術主要應用在壩體上，并實現造孔將灌漿管深入到地基中，從而體現整體價值。在高壓環境下，要掌握氣、水等物質的狀態，能夠保證液體在處理中形成高速噴射漿液，完成項目施工操作。針對水泥基質漿液，應在沖擊或是切割狀態下，與土體或漿液混合，從而起到填充效果。因為土體漿液的階段變化，在地基中擁有不同的狀態，所以會形成均勻且密室板墻狀。由此，壩體滲漏問題就得到了控制，從而達到了防滲的加固處理目標[2]。

據權威數據分析證實，高壓噴射灌漿技術應用于大壩滲漏的土體環境為填土、土、碎石土等地基。為此，以某大壩工程項目為例，其所處的土壤環境為厚心墻砂殼壩，可在應用該技術后，取得了良好的防滲作用。此過程，施工技術主要的作用機理為：沖切摻攪作用，能夠利用高壓射流，通過這種沖擊力對土體環境進行改變，結合不同情況實現沖擊、擾動以及切割等操作，從而保證漿液與土體的有效結合，更好的形成凝結體，為施工奠定良好基礎。施工操作需要及時進行升揚與轉換，能夠在高壓噴射操作后，從噴嘴噴射出氣、水以及漿液，以不同的作用方式，作用于地層結構，以起到升揚作用。例如結合細顆粒的升揚狀態，做好置換處理，明確防滲能力的切實提升。針對不同狀態下的擠壓與滲透作用，注意噴射施工導致的漿液處理效果，通過這種擠壓效果，更好的進行規劃，在靜壓下，結合土地發揮的滲透作用，保證整體的密室程度。即實現握裹凝結目標。該技術的應用結果為：形成了連續與密實的柱狀防滲墻結構。

3 大壩滲漏治理中高壓噴射灌漿技術應用控制策略

重慶地區某水庫大壩工程興建于20世紀60年代，因當時工程建設條件的限制，使得相關設計標準偏低。隨著工程建設使用時間的不斷增加，使得各部分結構暴露出來的滲漏問題越來越多，且產生原因越來越復雜。為此，相關建設人員采用了高壓噴射灌漿技術，以使大壩滲漏問題得到控制與治理。

首先，施工技術人員要確定灌漿孔布置方式，即大壩的壩頂軸線處布設一排高噴射灌漿孔，并在下部、壩基以及兩壩肩帷幕灌漿搭接成一道封閉而連續的防滲墻。此過程，孔距與其他設計參數，可根據工程項目施工建設的實際情況進行適當調整。經上述操作，得出了實際灌漿作業的工藝參數，即施工技術人員要按照表1所示的要求進行控制。

表1 灌漿工藝參數要求

其次，對于防滲板墻連接形式控制，施工技術人員應將其高壓擺噴灌漿深入至大壩基巖接觸面，并在設計過程采用擺轉噴射灌漿，來構筑防滲板墻，進而確保其作用過程的連續性和厚度。此外，施工技術人員要按照常規作業方法，即旋轉高壓噴射灌漿施工，將孔距控制在1.25m，從而提高灌漿作業的可靠性。對于施灌次序的控制，本工程采用的高壓噴射灌漿技術主要按照兩個次序，即單數孔為一序；雙數孔為二序，同序孔距為2.5m，最終孔距為1.25m。如圖1所示，為高壓擺噴施工工藝流程。

噴射灌漿的施工過程。先要在孔底靜噴2-3min，待孔口冒漿且比重達1.25以上時再開始提升，提升速度因地層而異；同時，在施灌過程中若孔口不冒漿應立即停止提升，直至孔口冒漿比重達1.25以上方能提升。當噴桿提升到設計高度后即可移機。對于封孔回填灌漿。封孔回填灌漿是保證防滲板墻頂部質量的關鍵。噴射完后，應隨時用回漿池中的漿液作靜壓灌即可移機，同時應做到隨沉隨補，直到漿液不再析水下沉為止。

圖1 灌漿施工工藝流程示意圖

最后要進行合理的質量控制措施，針對噴射部分，預期施工完成時間，在開挖檢查以及成墻測定中，經過對壩體的加固處理質量檢查后，還要結合工程項目的實際情況進行防滲復核分析，以確定壩體是否滿足結構作用的防滲需求。具體的分析方法為，有限單元法，即運用巖土軟件Geo-Studio中SEEP/W模塊分析該水庫壩體滲流。該分析模塊功能強大以及界面友好等優勢，當其作用于實踐，能夠解決工程應用高壓噴射灌漿技術遇到的復雜滲漏問題，進而提高滲流程度分析的精度。這樣一來，高壓噴射灌漿技術就能提高其作用于大壩滲漏治理的科學合理性，進而降低不良地質水文環境對其的影響。

4 結 語

綜上所述，大壩滲漏治理中高壓噴射灌漿技術的應用，能夠直接作用于出現滲漏現象的土體，并通過灌注漿液與實現其與土體的凝結，最終提高大壩各部分結構作用的安全穩定性。然而，復雜的施工環境，導致高壓噴射灌漿技術的應用效果受到了影響。為此，相關建設人員從實踐角度出發，通過控制科學合理確定灌漿孔布置方式、控制防滲板墻連接形式、施灌次序以及噴射灌漿等操作，提升了技術應用的科學合理效果。

[1]鐘建偉.高噴灌漿技術在病險水庫壩體滲漏中的補救應用探討[J].黑龍江水利科技,2016(09):120-122.

[2]董曉峰,劉偉山.高壓噴射灌漿防滲技術在水庫大壩基礎處理中的應用分析[J].民營科技,2014(07):163.