浅谈浆砌石重力坝灌浆治漏加固技术
开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇浅谈浆砌石重力坝灌浆治漏加固技术范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！
[摘 要] 砌石坝坝身主要用石料浆砌而成的坝，施工操作技术易于掌握，施工期安排较灵活。但是由于设计、施工或老化、退化等原因,有些砌石坝出现坝基、坝体和接触带漏水,致使工程效益下降,危及工程安全。本文主要介绍浆砌石坝体渗漏的原因及解决方法。
浆砌石重力坝的坝体多采用浆砌石，由于砌石体的透水性远大于混凝土，因此在浆砌石坝体上游部位设置专门的防渗设施。浆砌石坝工程历史悠久,数量较多,适用范围较广,一般中、小型工程中,凡是石料丰富能建混凝土坝的地方，都能建造同类型的浆砌石坝。由于浆砌石坝施工机械化较困难，发达国家较少采用。浆砌石坝的优点是：就地取材、节约钢材、木材、水泥，水化热低，温控措施简单，坝顶可以泄流，施工期允许坝体过水，施工技术易于掌握，工期安排灵活。随着长时间的运用,工程老化问题愈来愈普遍,愈来愈严重。坝基础风化层开挖不彻底,齿墙防渗性能差,混凝土防渗面板或心墙振捣不实,出现蜂窝和裂缝，给工程带来渗漏,给浆砌石坝的安全运行带来影响。下面就这些问题谈谈自己的肤浅看法。
1.浆砌石重力坝漏水原因
浆砌石坝蓄水后，坝下游面、坝后基础岩及坝头接合部位有湿润冒汗的地方称之为浆砌石坝渗水，渗水现象比较普遍。渗水如果发展成为管涌或股水成流就是漏水，漏水出溢点较多，水量比较大。有的浆砌石坝坝体部分出现裂缝或坝面勾缝脱落，坝体缺少防渗墙，坝基基础开挖不到位，未开挖至新鲜基岩，坝基清理不彻底，只将基础表层污泥、杂物清出，未清洗干净，致使基础与基岩结合不牢固导致漏水。坝体长期受冻融、冲蚀、溶蚀和潜蚀，导致接触带渗漏和坝头绕渗引起漏水。还有的是由于施工工艺差，施工质量差引起的漏水。针对这些漏水原因，现在常用的治漏加固方法就是对大坝进行帷幕灌浆和固结灌浆。
2. 浆砌石坝治漏加固技术
2.1治漏加固方法简介
浆砌石重力坝采用固结灌浆加固技术。优点：施工简单，施工质量易得到保证，防渗截漏，通过灌浆加固，形成防渗体，防渗效果较好，使用寿命长，造价比较高。采取物探测试钻孔及灌前测试回填灌浆孔灌浆变形观测回填灌浆检查孔固结灌浆孔钻孔压水试验灌浆变形观测固结灌浆检查孔物探测试孔扫孔灌后测试，同一部位的固结灌浆在回填灌浆结束7天后进行施工。即：先进行坝体固结灌浆，然后进行基础固结灌浆。即坝上游面固结灌浆,坝下游面追踪固结灌浆。
（1）坝上游面实施固结灌浆
固结灌浆主要是提高岩石的物理力学指标，调高地基整体性，承载力和抗变形能力。把浆液灌入基岩浅层裂隙，以改善岩体力学性能的灌浆方式。堵塞漏洞和缝隙，提高岩体的整体性与均质性，减少岩体的变形与不均匀沉陷。加固补强坝体和提高防渗性能，进一步提高坝体的承载能力和完整性。固结灌浆以声波为主，辅以压水、变形模量。
（2）坝下游面强化固结灌浆
在下游坝面有漏水或溶蚀物出逸的地方，造成水平孔或斜孔，埋注浆管进行灌浆，以堵塞漏水通道和坝体空洞、裂缝，加固坝体，增加坝面稳定性和抗冲刷能力。固结灌浆施工就是通过钻孔、压水洗缝、灌入水泥浆液，使大坝基岩原有的裂隙完全充实，使基岩更加牢固稳定。施工时，最好是坝前无水。
（3）坝体坝基落实帷幕灌浆
在浆砌石重力坝的岩石或砂砾石地基中采用灌浆建造防渗帷幕的工程。主要充填漏洞和缝隙，防渗裁漏，通过灌浆加固，形成防渗体。
2.2灌浆前的试验
（1）钻孔勘探
灌浆前勘探与试验能够准确地提供各种灌浆参数，保证质量。坝体和坝基勘探的目的是查清坝体和坝基的现状，为设计和施工提供依据。采用YTP-28型气腿钻造孔，对于质量检查孔和物探测试孔钻孔采用XY-2PC型回转钻机，金刚石钻头钻进，钻孔按取芯要求采集岩芯进行地质描述。要求孔壁和直孔要保持正直和均匀，工程中所有物探测试孔、质量检查孔、抬动观测孔，灌浆工作结束后按灌浆孔封孔要求进行封孔。在工程中所有物探测试孔、质量检查孔、抬动观测孔，灌浆工作结束后按灌浆孔封孔要求进行封孔。查明坝基、坝体的承压情况，以确定灌浆压力。在不破坏原结构的条件下，有效地将浆液压入坝体内部、基岩裂缝、砂砾石层中，以保证淄浆效果。
（2）压水试验
水压试验前必须对管道节点、接口、支墩等及其他附属构筑物的外观进行认真的检查。灌浆前，应进行简易压水试验，以了解灌区的透水性能。压水试验是用专门的止水设备把一定长度的钻孔试验段隔离出来，然后用固定的水头向这一段钻孔压水，水通过孔壁周围的裂隙向岩体内渗透，最终渗透的水量会趋于一个稳定值。采用1MPa；压水20min，每5min测读一次压水流量，取最后的流量值作为计算流量，其成果以透水率表示。
（3）灌浆试验
根据前期地质勘探资料分析，在灌浆前，选取有代表性的两个坝段进行试验，对坝段一进行6m及8m固结灌浆一次造孔灌浆试验，对坝段二进行13m分两段进行孔排间距2m与2.5m的对比试验，校核设计参数的准确性。
2.3加固设备及材料
主要是425“普通硅酸盐水泥、砂子、粉煤灰、石英粉、水、外加剂等。使用的化学灌浆设备主要是高压注浆机，注浆压力0-10000，将砼结构内微隙、微缝、微孔、毛细填充堵塞。可以自动实现1:1体积进料、混料和输出，输出压力最高可达20～25MPa。实现自动封孔技术，配套施工配件有：封堵器、混合器、注浆杆及自攻钻杆，施工操作简便易行。
2.4布孔和造孔方法
采用小口径地质回转钻机，金钢石钻头钻孔，开孔前用“两点法”地锚固定，孔径Ф110mm，钻孔方向垂直于坝顶面。采用梅花形布置，孔排距均为3m×3m，严格控制精度，随时调整钻孔方向。
2.5 施工方法
（1）帷幕灌浆
帷幕灌浆孔(段)在灌浆前宜采用压力水进行裂隙冲洗，直至回水清净时止。冲洗压力可为灌浆压力的80%，该值若大于1MPa时，采用1MPa。
使用的胶凝材料主要是水泥，特殊情况时使用高分子化学溶液，对砂砾石地基多用水泥粘土浆液。运用全液压锚固钻机对复杂的地层进行帷幕灌浆施工。开孔前用“两点法”地锚固定，用角度尺和地质罗盘校正钻机立轴。第1段灌浆结束后进行孔口管埋设，埋入基岩深度2 m，高压水脉动冲洗，压水压力1.0 MPa。采用集中制浆，分部位供浆，要求漏斗粘度小于30 s，在施工过程中建立注入率与最大灌浆压力的关系。帷幕灌浆采用自下而上分段灌浆法时，先导孔仍应自上而下分段进行压水试验。各次序灌浆孔在灌浆前全孔应进行一次钻孔冲洗和裂隙冲洗。
（2）固结灌浆
固结灌浆是面状布控，孔深一般较浅，压力相对较小，从检查指标来讲，帷幕灌浆以透水率为主，固结灌浆以声波为主，辅以压水、变形模量。先放空水库或将库水位降至灌浆部位以下,再灌浆施工。在孔内预埋注浆管,孔口管周围用干硬性水泥砂浆填堵,管头要加工丝扣,以便与输浆管连接。在固结灌浆施工过程中发现，碾压混凝土坝段在灌浆过程中有部分孔导致混凝土开裂、冒浆，为了保证灌浆质量，对出现的各种现象进行深入分析与论证，及时调整工程施工参数。灌浆时应遵循由稀到浓的原则，根据压水试验逐级改浓。坝体当注入浆量大于30L/min时，可越级变浓。
3.质量检测
质量检测主要以灌浆前后压水试验资料、灌浆资料、灌浆前后钻孔取岩芯资料、孔内摄影及蓄水考验等资料,进行比较综合评定。上游坝面对风浪作用必须有适宜的保护措施，下游坝面对降雨作用必须有保护措施。
4.结语
大坝是水利枢纽的重要建筑物, 固结灌浆主要是提高岩石的物理力学指标，调高地基整体性，承载力和抗变形能力固结灌浆主要用来打基础，帷幕灌浆打锚杆。帷幕灌浆主要是降低地层透水性，是常用的一种防渗处理。通过工程实践表明，固结灌浆和帷幕灌浆对于水利工程防渗处理有着其优越性，是浆砌石重力坝灌浆治漏加固技术的一种主要手段，对于水利工程防渗处理有着其优越性，是水工建筑物地基防渗处理的主要手段。
参考文献:
[1] 郭娜. 浆砌石重力坝安全评价方法及应用[D]. 河海大学 2005（04）：1-76.
[2]郭艳军.砌石拱坝三维有限元分析及设计优化[D]. 郑州大学 2011（04）：1-79.
[3]叶锋. 砌石拱坝三维有限元静动力分析研究[D]. 西北农林科技大学 2008（11）：1-66.