淺析吉利河水庫放水洞灌漿施工工藝

王坤志，閆文雪

（黃島區(qū)水利局鐵山水庫管理處，山東 青島 266423）

淺析吉利河水庫放水洞灌漿施工工藝

王坤志，閆文雪

（黃島區(qū)水利局鐵山水庫管理處，山東 青島 266423）

簡單介紹了吉利河水庫基本情況和滲漏的特點，提出了采用帷幕灌漿與固結(jié)灌漿相結(jié)合的施工工藝，以及施工過程中應(yīng)注意的問題。

大壩；黏土心墻；灌漿

吉利河水庫位于膠南市理務(wù)關(guān)鎮(zhèn)東北部，吉利河上游。控制流域面積103 km2，總庫容7 400萬m3。水庫為中型水庫，樞紐工程包括大壩、放水洞、溢洪閘三部分，防洪標準為百年一遇設(shè)計，千年一遇校核。放水洞有兩座，東放水洞為埋管式管涵，西放水洞為砌石方涵。

1 東放水洞運行情況

吉利河水庫興建于上世紀70年代，2000年，東放水洞出口西側(cè)背水坡上出現(xiàn)滲漏水，水質(zhì)略顯渾濁，滲漏量1.2~2.0 m3/h，隨庫水位升降而略有變化，隨后對放水洞洞身進行了鋼管灌漿襯護，滲漏現(xiàn)象停止。但未對涵管和壩體之間土體進行處理，現(xiàn)狀情況下東放水洞涵管與壩體間已經(jīng)存在滲漏通道，且滲水沿滲漏通道到達放水洞出口時有剩余水頭，壩體與管壁間接觸帶土體易產(chǎn)生滲流沖刷，危及大壩運行安全，必須及時進行防滲處理。

2 施工方案

根據(jù)現(xiàn)場情況，結(jié)合黏土心墻沙殼壩防滲堵漏的技術(shù)要求，采用帷幕灌漿和填充固結(jié)灌漿相結(jié)合的方式。

2.1 布孔要求

1）在放水洞中心線方向鉆一排孔 （C-C排孔），采用填充固結(jié)灌漿，漿液采用水泥黏土漿，水泥摻入量15%左右，鉆孔深度至高程37.30 m。孔分兩序灌漿：第一序孔間距3.0 m，第二序間距1.5 m，因為此排鉆孔位于放水洞洞頂正上方，因此在鉆孔前，首先進行測量放線，找準放水洞的軸線位置和高程，嚴禁鉆破洞壁。為避免施工對截滲環(huán)的破壞，個別孔徑位置可適當挪動，遵循先下游后上游的原則，從下向上按兩序孔依次灌漿。

2）在放水洞縱向方向沿兩側(cè)各鉆兩排孔（A-A和B-B排孔），孔深深入基巖0.5 m；排間距1.5 m，所有孔布置成梅花形，每排孔分兩序灌漿。其中AA排孔第一序灌漿孔間距4.0 m，第二序孔（終孔）間距2.0 m；B-B排孔第一序灌漿孔間距3.0 m，第二孔（終孔）間距1.5 m。施工時，先下游后上游，按兩序孔依次灌漿。

3）在放水洞中心線兩側(cè)壩頂處，縱向各延伸16.5 m，布置兩排鉆孔（D-D排孔）基巖以上采用填充固結(jié)灌漿，漿液采用水泥黏土漿，水泥摻入量為15%左右；基巖以下采用帷幕灌漿，漿液采用純水泥漿，灌漿深度深入到中風(fēng)化巖層；若基巖風(fēng)化較嚴重，深入基巖深度不小于6 m，排與排間距1 m，所有孔布置成梅花形，每排孔分三序灌漿，第一序間距6 m，第二序間距3 m，第三序（終孔）間距1 m。

進行全面施工前，進行灌漿壓力試驗，根據(jù)壓力試驗，調(diào)節(jié)灌漿控制壓力。

2.2 灌漿施工流程

1）定孔位。利用經(jīng)緯儀、鋼尺等在壩頂及壩坡上精確布孔，找準放水洞的位置和高程，填充固結(jié)灌漿在放水洞縱向分兩序孔，其中A-A排孔第一序灌漿孔間距4.0 m，第二序間距2.0 m，B-B和C-C排孔第一序灌漿孔間距3.0 m，第二序間距1.5 m，在壩頂縱向方向D-D排孔分三序孔，第一序間距6.0 m，第二序間距3.0 m，第三序間距1.5 m。為避免施工對截滲環(huán)的破華，個別孔徑可按實測進行位置挪動。

2）鉆孔。鉆孔是整個灌漿工程的重要環(huán)節(jié)，為保證鉆孔垂直度，須將鉆機墊平、墊穩(wěn)，并隨時用水平尺檢查立軸的垂直度，要求鉆孔的斜度不超過孔深的1%。在鉆進過程中，若透水層不密實，出現(xiàn)掉鉆、塌孔等嚴重漏漿現(xiàn)象，如果淺層漏漿，則用黏土填實原孔，重復(fù)鉆進，反復(fù)數(shù)次；如果在深層，填土不能下到底，則用攪漿機制成純黏土漿，比重在1∶3左右，進行全孔無壓灌漿，至不再吃漿為止，然后重新鉆進。如再次出現(xiàn)漏漿，則重復(fù)上述過程。

3）終孔后，立即下注漿管，以防塌孔或縮孔，應(yīng)下至孔底30 cm處。

4）封孔。將待封孔內(nèi)的水取出至地面2.0 m深處，用水泥袋纏繞在注漿管上，距地面2.0 m左右，下管后用黏土分層夯實至表層。

5）制漿。采用純水泥漿，水灰比可根據(jù)吃漿量大小隨時進行調(diào)整。一般按3.0∶1~0.5∶1的范圍進行調(diào)整。填充固結(jié)灌漿漿液采用水泥黏土漿，先拌黏土漿，再摻入水泥，水泥摻入量在15%左右，且泥漿流動性和析水性都能滿足灌漿要求。

6）灌漿填充固結(jié)灌漿。控制壓力可根據(jù)現(xiàn)場試驗確定，每次灌漿量和灌漿次數(shù)根據(jù)吃漿量大小決定，一般第一序孔初次灌漿量控制在1 m3。因放水洞外墻與壩體之間孔隙率較大，為確保灌漿密實度，要采用多次復(fù)灌方式。帷幕灌漿，一般孔口壓力控制不小于3 kg/cm2，灌漿栓賽與孔壁卡緊卡牢，禁止?jié){液漏出，注漿時漿液按有稀到稠的原則調(diào)制漿液濃度，如灌漿孔段單位吸漿量小于0.024 m3/h，延續(xù)灌漿30~60 min結(jié)束。

7）起管及封孔。灌漿結(jié)束后，把灌漿孔內(nèi)析出的清水首先排出，然后將護壁整管拔出，隨即用最大黏度的水泥黏土漿充填。待稠水泥黏土漿封滿孔后，停一周左右，孔內(nèi)若有清水析出，應(yīng)再次取出清水注入稠水泥黏土漿，直至漿液面與現(xiàn)狀地面基本齊平，再用干土封堵孔口并搗實。

8）灌漿過程中，應(yīng)將放水洞消力池內(nèi)的水放干，以便觀察放水洞出口處漿液跑、冒現(xiàn)象，及時進行封堵處理，若灌漿過程中，吃漿量很大，且放水洞出口處有濁水漏出，應(yīng)加大漿液的濃度，并摻加早強劑。

3 注意事項

1）為保證打孔的垂直度，可采用300型油壓鉆鉆孔。

2）灌漿泵必須采用三注塞泵以穩(wěn)定壓力，壓力表必須準確。

3）灌漿前混摻水泥的攪拌機必須是雙層立式，以便準確計量。

4）孔徑按89 mm跟管鉆進，鉆到基巖接觸面后護管固定；基巖鉆進采用73 mm鉆頭，清水鉆進到中風(fēng)化層。

5）由于在鉆孔過程中巖粉會堵塞基巖的裂隙，在鉆孔結(jié)束后用鋼絲鉆頭進行刷孔，至出清水為止。

6）由于大壩所在的基巖風(fēng)化層較厚，破碎嚴重，普通的封孔方法很困難，因此，根據(jù)基巖的破碎程度，選用較小的水囊封孔。

7）如果灌漿開始壓力很大，突然減小并開始吃漿，一般是壩體吃漿，需重新進行封孔。

8）由于放水洞在2000年壩后洞壁處出現(xiàn)大量漏水，沿放水洞洞壁存在由于接觸沖刷形成的漏水通道，應(yīng)該在心墻的下游。因此，先施工心墻下游部分。

9）摻入水泥后的漿液如超過1小時，則禁止使用。

10）灌漿時要仔細觀察壩頂開裂情況，一旦裂開，立即停止灌漿。

東放水洞灌漿歷時30天，鉆孔125個，經(jīng)對每個孔的吃漿量和放水洞內(nèi)的滲觀測分析，灌漿效果較好，能夠保證水庫的安全運行。

[1] 張楠.水庫大壩除險加固工程中帷幕灌漿的施工技術(shù)[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2014.

（責(zé)任編輯遲明春）

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1009-6159（2017）-05-0043-02

2016-10-19

王坤志（1971—），男，工程師