論水庫(kù)壩體防滲施工中的高壓旋噴灌漿技術(shù)及應(yīng)用

段振宇

四川省遂寧市安居區(qū)麻子灘水庫(kù)管理所，四川遂寧 629000

眾所周知，我國(guó)的水資源分布具有時(shí)空上的不均勻的特點(diǎn)，我國(guó)大多數(shù)國(guó)土屬于季風(fēng)性氣候，降雨集中在夏秋季節(jié)，春冬少雨；而在空間上呈現(xiàn)出由南多北少，沿海多內(nèi)陸少等特點(diǎn)。因而在城市的規(guī)劃建設(shè)中，亟需建設(shè)水庫(kù)，在滿足城市的生活生產(chǎn)用水的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)城市區(qū)域內(nèi)的水循環(huán)的調(diào)節(jié)。因而，水庫(kù)的建設(shè)施工成為當(dāng)前國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要內(nèi)容之一。與此同時(shí)，許多建設(shè)年代已久的水庫(kù)壩體出現(xiàn)滲透現(xiàn)象，要求能夠?qū)@些病險(xiǎn)水庫(kù)進(jìn)行除險(xiǎn)加固處理，對(duì)于一些水庫(kù)實(shí)現(xiàn)防滲處理。如采用高壓旋噴灌漿技術(shù)等，該技術(shù)能夠構(gòu)筑一定厚度的防滲墻，具有較強(qiáng)的防滲效果，因而在水利工程中被廣泛應(yīng)用。

1 水庫(kù)概況

本文主要以具體的水庫(kù)的概況展開對(duì)壩體滲透情況的分析以及周邊施工環(huán)境的勘察。

X水庫(kù)是一座小（一）型的水庫(kù)，總庫(kù)容量超過(guò)100萬(wàn)m3，凹副壩高達(dá)15m，壩頂高程為26m左右，正常蓄水水位為23m，壩頂長(zhǎng)120m，壩頂寬6m。副壩的迎水面設(shè)置了干砌塊石護(hù)坡，水庫(kù)的溢洪道為敞開式的，水庫(kù)所在地區(qū)降水量較少，水庫(kù)承擔(dān)著蓄水以及為城鄉(xiāng)建設(shè)供水的功能作用。在投入使用的多年內(nèi)，水庫(kù)輸出的河谷呈現(xiàn)出不對(duì)稱的“v”字形，兩岸地勢(shì)坡度較陡，巖性屬于灰?guī)r及砂巖夾砂質(zhì)泥頁(yè)巖。在水庫(kù)的壩體受到的地表巖層風(fēng)化作用明顯，因而出現(xiàn)了壩體裂縫，同時(shí)由于當(dāng)時(shí)的施工工藝技術(shù)的限制，壩體填筑土采用的是中等透水性材料，為了防止水庫(kù)壩體出現(xiàn)不可避免的危險(xiǎn)，要求采用防滲加固方案進(jìn)行該水庫(kù)壩體的滲透加固管理。

2 水庫(kù)壩體防滲施工中高壓旋噴灌漿技術(shù)施工要點(diǎn)

我國(guó)目前可以采用的防滲施工技術(shù)方案種類較多，而根據(jù)不同的水庫(kù)壩體滲透具體情況，展開各種方案的羅列后發(fā)現(xiàn)：振動(dòng)沉模防滲板墻主要適用于砂性土、粘性土，其厚度在80～200m之間，深度小于25m；混凝土防滲墻主要適用于任何土層，施工深度較大，在于70m之內(nèi)，但其施工的厚度僅在60～100m之間；復(fù)合土工膜防滲墻技術(shù)適用于黏土、細(xì)砂土等，厚度小于1mm，深度在10～15m之間；而高壓旋噴灌漿防滲技術(shù)，適用于黏土、粉質(zhì)黏土、淤泥質(zhì)土、砂土以及顆粒徑長(zhǎng)小于200mm的卵石土質(zhì)，主要使用的厚度在600m之內(nèi)，深度小于或等于75m。綜上分析，對(duì)于不同的防滲施工工藝而言，高壓旋噴灌漿防滲技術(shù)適用于不同的水庫(kù)壩體裂縫環(huán)境。基于本文所展開的水庫(kù)壩體裂縫的概況分析，該水壩體防滲施工主要采用高壓旋噴灌漿施工工藝，施工方案設(shè)計(jì)主要如下所示：

（1）施工的前期準(zhǔn)備。根據(jù)當(dāng)前的水庫(kù)壩體的滲透情況，要求能夠展開施工方案的設(shè)計(jì)。對(duì)于水壩高程23m以下的部位采用高壓旋噴灌漿處理技術(shù)，結(jié)合庫(kù)內(nèi)的淤泥展開防滲施工。其中，高壓旋噴灌漿施工主要以左右壩體0m的高程為設(shè)計(jì)限制，采用沿著灌漿軸線向兩側(cè)延伸的方式。其次，能夠配備相應(yīng)大型機(jī)械設(shè)備。當(dāng)下的水庫(kù)壩體施工所需要的設(shè)備有造孔系統(tǒng)、高壓水系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)、制漿供漿系統(tǒng)、提升噴射系統(tǒng)和檢測(cè)系統(tǒng)等組成。

（2）做好施工工藝的控制管理。本次展開的高壓旋噴灌漿防滲施工工藝，一共在壩體上布置了64個(gè)灌漿孔，孔距約為1.5m左右，采用水、氣、漿三條運(yùn)輸管道形成的折線形的防滲板墻。噴灌漿下界線高程線下的0.5m左右，同混凝土截流板相持平。由于布置的灌漿孔數(shù)量較多，因而采用3種秩序的灌漿孔施工管理，前兩種擦用由軸線向內(nèi)旋噴，后一種序灌漿孔采用從軸線向外旋噴的方式。在施工過(guò)程中，其施工流程主要是：首先是定位孔，造孔，對(duì)于孔斜率進(jìn)行測(cè)算，確保其的垂直性；其次是下噴射管，將混凝土在灌漿孔內(nèi)實(shí)現(xiàn)提升，同時(shí)以送高壓水、送壓縮氣的方式增加孔內(nèi)的位置的提升，最終形成灌漿孔，實(shí)現(xiàn)回填灌漿。主要是根據(jù)該工藝流程完成整個(gè)高壓旋噴灌漿防滲施工管理。與此同時(shí)，要求注意在各種數(shù)據(jù)的控制，如送高壓水，要求水平噴水能夠噴出35～40MPa的高壓水流，同時(shí)灌漿的泥漿的參數(shù)要求在1.6g/cm。從而才能夠形成高噴板墻。

（3）施工材料的控制。主要是對(duì)于泥漿的參數(shù)配備管理，即要求采用編號(hào)為425#的普通硅鹽酸水泥，對(duì)于泥漿的處理工藝是先噴射，后壓力灌漿的方式，水灰比為1：1的濃漿。

（4）施工工藝的控制。灌漿鉆孔施工，要求將鉆機(jī)放平穩(wěn)，控制鉆孔的位置偏差在50mm以內(nèi)，采用回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)、泥漿護(hù)壁成孔的技術(shù)，如果失漿嚴(yán)重時(shí)，采用粘土堵漏處理方式，在鉆機(jī)鉆進(jìn)施工時(shí)，要求能夠利用測(cè)斜儀進(jìn)行鉆孔的斜率的檢測(cè)，在孔斜度大于1%的時(shí)候，及時(shí)采用補(bǔ)救措施。同時(shí)在鉆孔施工中要求確保各個(gè)技術(shù)參數(shù)在設(shè)計(jì)方案之內(nèi)；對(duì)于高壓旋噴施工而言，要求保證采用三種序列灌漿孔施工的方式。該工藝要求注意在高噴機(jī)就位后，先試旋和試噴的方式，定好各種參數(shù)指標(biāo)，之后再進(jìn)行下噴射管直到孔底的施工；如果在施工中出現(xiàn)碎石土層等現(xiàn)象，導(dǎo)致高噴管不能夠達(dá)既定的噴灌的深度，要求先移開高噴機(jī)，利用鉆機(jī)進(jìn)行掃空的方式，再進(jìn)行高噴操作；如若發(fā)生串漿以及串漿孔堵塞的情況，則灌漿孔按照正常的施工要求進(jìn)行，在完成單孔噴灌之后，采用0.7：1的純水泥漿進(jìn)行回填補(bǔ)漿。

3 水庫(kù)壩體防滲施工中高壓旋噴灌漿施工分析

總之，展開水庫(kù)壩體防滲施工的高壓旋噴灌漿施工技術(shù)應(yīng)用，必須能夠按照既定的施工流程并嚴(yán)格控制好施工工藝。但是同時(shí)也要求做好對(duì)水庫(kù)壩體防滲的高壓旋噴灌漿施工現(xiàn)場(chǎng)的柔性管理。

3.1 制定施工制度并嚴(yán)格落實(shí)

制定相關(guān)的施工制度，不僅僅包括對(duì)于施工質(zhì)量的控制，還要求能夠管控施工進(jìn)度。（1）在水庫(kù)施工中確定精細(xì)化管理制度，在施工前期，做好施工方案設(shè)計(jì)，制定現(xiàn)場(chǎng)施工管理制度，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙展開現(xiàn)場(chǎng)施工管理。安排好施工現(xiàn)場(chǎng)的進(jìn)度，將施工責(zé)任落實(shí)到每個(gè)工人，保證能夠按照工期要求完成工作。（2）要求能夠加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工的監(jiān)督審核，即保證不隨意進(jìn)行設(shè)計(jì)變更，控制好施工中各種參數(shù)技術(shù)，確保施工的科學(xué)性和嚴(yán)謹(jǐn)性。

3.2 完善水庫(kù)壩體防滲施工技術(shù)人才管理制度

當(dāng)前高壓旋噴灌漿施工技術(shù)在水庫(kù)壩體滲透病害的應(yīng)用中具有一定的普適性，但是同時(shí)也具有一定的技術(shù)短板。如該技術(shù)工藝并不適應(yīng)于全面的壩體滲透病害，在施工不僅需要注意施工的工藝手段還需要做好施工材料、施工機(jī)械設(shè)備的配備管理，在此做好對(duì)相關(guān)工作人員的柔性管理至關(guān)重要，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)整個(gè)工程施工的人力資源的合理配置。對(duì)于水壩的滲透施工而言，其屬于彌補(bǔ)性施工，工期不長(zhǎng)但是工程量較大，要能夠基于現(xiàn)有的現(xiàn)場(chǎng)情況展開防滲施工技術(shù)，發(fā)揮人員的優(yōu)化配置至關(guān)重要。展開對(duì)設(shè)計(jì)人員的專業(yè)培養(yǎng)，使其所提出的設(shè)計(jì)方案具有可操作性；加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理人員的培訓(xùn)，使其能夠嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案指導(dǎo)展開現(xiàn)場(chǎng)施工管理。

3.3 做好對(duì)施工效果的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督檢查

高壓旋噴灌漿施工質(zhì)量管控的最后一個(gè)環(huán)節(jié)在于對(duì)噴灌效果的檢查。要求能夠在高壓旋噴灌漿凝固后的14d之內(nèi)，在鉆孔位置實(shí)現(xiàn)注水試驗(yàn)，可以局部挖開檢查，要求保證板墻噴射的均勻性，并且形成厚度30cm以上的碎石土墻墻體，墻體的強(qiáng)度應(yīng)該大于5.0MPa，滲透系數(shù)應(yīng)該小于1×10-6cm/s。一旦出現(xiàn)參數(shù)不合格的現(xiàn)象，應(yīng)立即返工重新制定施工方案。

總而言之，水庫(kù)的壩體防滲施工中的高壓旋噴灌漿技術(shù)的應(yīng)用前提還包括對(duì)于整個(gè)工程的工程造價(jià)的管理，由于水庫(kù)一般是建立在離城區(qū)較遠(yuǎn)的地方，因此在工程施工中，一些原材料、設(shè)備的進(jìn)場(chǎng)都需要進(jìn)行管理，并充分考慮到這些自然條件以及經(jīng)濟(jì)造價(jià)，同時(shí)還要求不對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境產(chǎn)生影響，實(shí)現(xiàn)工程施工的生態(tài)性，避免對(duì)水庫(kù)的自然環(huán)境造成較大的損失。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，水庫(kù)壩體的防滲施工技術(shù)的應(yīng)用屬于地下隱蔽性工程，要求能夠在施工工藝控制關(guān)鍵點(diǎn)之外，加強(qiáng)對(duì)施工的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督，對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)施工中的各個(gè)參數(shù)嚴(yán)格控制，如此才能夠解決現(xiàn)有病險(xiǎn)水庫(kù)的安全性問(wèn)題，保證水庫(kù)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。