水库灌浆防渗施工技术

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摘要： 坝体与坝基接触部位采用固结灌浆，坝基基岩采用帷幕灌浆，帷幕灌浆作为地基防渗处理的一项主要措施被广泛应用，但如何以最小的工作量达到最佳的效果，始终是建设单位及施工单位所追求的目标。

关键词：地质环境；灌浆施工；灌浆压力；水灰比

中图分类号：TV149.1文献标识码：A

1灌浆设计

1.1灌浆布置。劈裂式灌浆采用沿轴线布孔，在灌浆轴线下游布置副排孔，河床部分进行劈裂灌浆，坝肩部份进行充填灌浆，共布置二排，排距1.5m，梅花形布置，劈裂灌浆孔距为5m，充填灌浆孔距为2.5m。

1.2灌浆材料。坝体劈裂灌浆采用粘土泥浆，水泥用量为干料量的4%，粘土应选用含少量砾的粉质粘土，粘粉粒含量要求在70%以上。

灌浆用料量按下式估计:V=A×t×K(m3)

式中:V―粘土用料量(m3)

A―灌浆帷幕面积(m2)

T―设计帷幕厚度，采用0.2m

K―考虑筛余量的系数，采用1.3充填灌浆采用粘土水泥浆，灌浆用量按进尺，水泥用量为干料量的30%。

2施工工艺

劈裂灌浆采用孔底注浆，全孔灌浆法，同时控制灌浆压力和一次灌浆量，孔底注浆全孔灌注是劈裂灌浆提高灌浆质量和保证坝体安全的重要技术措施。一般注浆孔下部坝体先劈裂，使浆液从底部逐步向上发展，经过反复劈一回弹的过程，逐步形成一条从下到上，连续的防渗帷幕墙。

坝肩充填灌浆采用钻孔法开孔，开孔直径为110nun，采用孔口封闭式自下而上分段灌浆法，每段长约为5m、6m左右。当灌浆压力达到设计要求后，开动回浆阀，保持相应压力继续灌浆，当吸浆量小于11/min时，再继续灌注30分钟即可结孔。

3灌浆施工中的几个主要技术问题

3．1钻孔施工工艺

水库坝基灌浆防渗处理工程分为坝基固结灌浆和坝基帷幕灌浆。按设计要求先进行固结灌浆而后进行帷幕灌浆。固结灌浆孔共布置二排，排距2．0m，孔距2．0m，每排283个钻孔．共566个钻孔，钻孔分为三序进行施工，固结灌浆按坝段共分为7个坝段，钻孔总进尺15062．58m，固结灌浆总段长3534．96m。在水库施工中多数采用回转式钻机，钻孔孔径91mm，由于钻孔上部为坝体碾压土坝，为防止孔壁坍塌，钻进中采用泥浆护壁。在左坝肩采用风动潜孔锤钻进，孔径73～91mm，在坝体中钻进时，采用三叶合金钻进尺较快。根据现场施工记录，多数可达l0m／h进尺。由于坝基基岩走向呈近东西向，与坝轴线近于垂直，且基岩面倾角较大，坝基基岩多为砂岩(硅质砂岩、石英砂岩)泥岩互层状，施工中钻进效率变化较大。

3．2洗孔问题

钻孔终孔的冲洗是整个灌浆过程中的重要工序，是能否灌好浆的关键之一，如果重视不够，将直接影响到灌浆质量，对冲冼方法、冲洗压力和冲洗时间等三方面都要认真研究。由于本工程的特殊性，终孔验收后立即进行洗孔；洗孔时首先用原浆进行一段时间的循环，冲洗压力为灌浆压力的80，当孔口流出泥浆沉渣含量较少后，在泥浆槽中泵人清水，而后采用稀浆循环一段时间后再用清水大泵量冲洗钻孔5min，整个冲洗时间不少于30rain。经如此处理后洗孔质量大为提高，洗孔时间也大大缩短，孔底几乎无沉淀，满足了设计要求，由于清水洗孔时间短，大大减少了坍孔事故的发生。

3．3灌浆方式方法

固结灌浆灌浆段长为4～7m，由于段长较短(小于l0m)，各孔灌浆采用全孔一次灌浆，采用纯压式灌浆，对加快施工进度，减少材料的消耗是非常有利的，每天进度达42m，是一个采用全孔一次灌浆高效率的例证。

3．4灌浆压力

根据一些资料记载，在设备允许的情况下，尽量使用高压力和浓浆施灌，这样做可使灌浆时间缩短，结石强度提高。为保证水库大坝安全，设计灌浆压力为0．15MPa，施工中采用浆液自重进行灌注，利用浆液自重力作为固结灌浆施工压力，经计算采用2：1浆液灌注时，坝体土段长度超过2．0m，固结段长度为7．0m时，灌浆段压力在浆液自重情况下已达0．15MPa，按照设计文件，左右坝肩坝体土最小厚度均小于2．0m．因此，固结灌浆灌浆段压力均超过0．15MPa，采用浆液自重压力进行固结灌浆是合适的，并保证了坝体在最小压力下进行灌浆而不至产生有害灌浆。

3．5浆液水灰比及封孔

浆液水灰比采用2：1、1：1、0．6：1三个比级浆液进行灌浆灌注，灌注过程中浆液变换严格按照SL62―94规范执行。

(1)灌浆压力保持不变，注人率持续减少时，不改变水灰比；

(2)当等级浆液注人量达300L以上，或灌浆时间已达30min，而灌浆压力和注人率均无改变或改变不显著时，应改浓一级水灰比；

(3)当注入率大于30L／min时，可根据具体情况越级变浓。现场施工中采用波美计量测浆比重，当水灰比小于1：1时量剂值有较大偏差时，对浆液中水泥量的计量存在一定的影响。因此，现场计算对0．6：1水灰比浆液比重多采用理论计算值，并注重对水泥量、水量的标准计量，从而保证了计算的准确性。固结灌浆结束标准执行SL62--94规范规定，在设计压力下当吸浆量不大于0．4L／min，再续灌30min即可结束。灌浆结束后采用机械压浆法封孔，即将钻杆下人钻孔底部，泵人0．5：1水灰比浆液，直至孔口冒出浓液为止，当发现孔内浆液有较大下降时，及时补充浓浆保持孔口液面稳定，由于孔内浆液充满，充分保证封孔的质量。

4结束语

(1)坝基以下渗流通道主要为强风化砂岩渗漏，砂砾石履层较薄，故只进行帷幕灌浆处理。为避免帷幕灌浆压力大造成体与坝基接触部位的破坏，接触部位采用固结灌浆，坝基基岩幕灌浆方式处理；灌浆按先固结灌浆后帷幕灌浆的顺序进行；因此，因地制宜选择灌浆方法是保证灌浆质量的关键，对保证灌浆质量、提高工效及经济效益将有重要意义；

顺坝轴线布置一排孔，孔距1．5m，梅花形布置，垂直坝方向钻孔，排孔分为三序施工，等距插孔，一序孔孔距6m，二序孔距3m，三序孔孔距1．5m，满足了工程要求；

固结灌浆、帷幕灌浆施工进展顺利。在施工中建立了工单位三级质检，监理全过程旁站，业主统一协调的质量监督证体系。施工中设有发生质量事故与安全事故，单元工程质量合格率为100，优良率为75％，质量等级优良。

参考文献

[1] 董俊瑞.岩溶地区水库防渗施工技术.中铁十二局集团第三处工程有限公司项目部 【期刊】科技情报开发与经济2003-06-30