某水库除险加固防渗灌浆技术的探讨

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇某水库除险加固防渗灌浆技术的探讨范文，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:根据某水库主坝存在坝基渗漏、左右坝肩接触渗漏、左坝肩接触渗漏、坝体下游散浸等渗漏问题,采取了防渗帷幕灌浆和高压旋喷灌浆处理措施。分析了其设计和施工的关键技术和注意事项。

关键词:坝基渗漏 坝肩接触渗漏 帷幕灌浆

1、引言

某水库位于江门市新会区双水镇,水库容量为115万m3,是一座以防洪、灌溉为主,兼有水产养殖、供水等综合效益的中型水库,工程等级为V等,水工建筑物的级别为:永久性主要建筑物为5级,永久性次要建筑物为5级,临时性建筑物为5级。永久性水工建筑物的洪水标准为20年一遇,校核按200年一遇,消能防冲建筑物按10年一遇,临时性水工建筑物的洪水标准按5年一遇。在2007年的工程地质调查中,发现河槽段迎水坡有黏土铺盖和截水槽,但清基不彻底,河槽段存在坝基渗漏问题;右坝段及左坝肩座于强风化基岩上,裂隙发育,存在接触渗漏,下游沼泽化严重;坝体大面积散浸。因此,2008年,江门水利局对该水库进行了除险加固处理。

该水库主坝为均质土坝。在土石坝水库的坝体、坝基防渗处理中,灌浆方法主要有坝体劈裂灌浆、高压喷射灌浆、坝基卵砾石层防渗帷幕灌浆等。根据该水库坝体的实际情况,该工程采用了高压旋喷灌浆和帷幕灌浆两种方法。

2、防渗灌浆设计

2.1 帷幕灌浆设计

2.1.1 灌浆处理范围及深度

在大坝桩号0+050～0+630段采用帷幕灌浆,灌浆深度为上部进入坝体2m,下部进入弱风化岩5m。

在进行河槽段施工时,先进行帷幕灌浆,再进行高压旋喷灌浆。

2.1.2 灌浆孔布置及灌浆压力

灌浆帷幕线位置设于坝顶,其优点是施工场地开阔、运输灌浆材料容易。帷幕灌浆孔沿坝轴线单排布置,孔距2m。施工按三道工序进行。

由于帷幕灌浆压重的高度随桩号而变化,因此,灌浆压力应根据实际情况来确定。帷幕下层灌浆压力比上层大,后期孔的灌浆压力应比前期孔大。

在灌浆过程中,根据单位吸浆量,相应地控制压力（采用由小至大的方式来控制）。进入坝体内2m的灌浆压力应不大于49kPa。基岩以上坝体2m范围内,灌浆压力应采用注浆管压力。

2.1.3 灌浆材料及灌浆结束条件

灌浆材料采用强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥浆,水泥细度要求通过80μm方筛孔的筛余量不大于5%。对于灌浆时失水回浓的孔段,以及当采用普通水泥灌浆时其初始吸浆量和压力水漏水量相差较大的孔段,视具体情况,可采用湿磨细水泥。遇到集中渗漏通道,当地下水流速较大时,可掺入水玻璃作为速凝剂。水泥浆的配比分为7级:5:1、3:1、2:1、1:1、0.8:1、0.6:1、0.5:1。灌浆时,一般从最稀一级开始。当灌浆压力保持不变、注入率持续减少时,或当注入率不变而灌浆压力持续升高时,不得改变水灰比。当注入量达到300L以上,或灌注时间达1h而灌浆压力和注入率无明显变化时,应改浓。当注入率大于30L/min时,可根据具体情况越级变浓。在设计灌浆压力下,当注入率大于40L/min时,继续灌注60min,不大于1L/min时,继续灌注30min。灌浆直至基岩达到基本不再吸浆时方能结束,帷幕的单位吸水率应不大于5Lu。灌浆结束后,基岩以上坝体内灌浆封孔时,应将孔内浆液取出,扫孔到底,用直径2～3cm、含水量适中的黏土球分层回填捣实。

2.2 高压旋喷灌浆设计

2.2.1 灌浆处理范围及深度

在大坝河槽段0+017～0+167段,进行高压旋喷灌浆。高压旋喷灌浆范围上部进入坝体5m,下部进入弱风化岩1m。

2.2.2 灌浆孔布置

沿坝轴线布置灌浆孔一排,按照有关文献和该水库的工程地质条件,确定孔距为1m,分两道工序施工,形成的有效桩径不小于1.2m。

2.2.3 注浆材料及配方

注浆材料为强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥浆,浆液密度为1.4～1.5g/cm3,并添加2%的速凝剂,如减水剂、早强剂等。

3、灌浆施工

3.1 帷幕灌浆工程施工

为确保帷幕灌浆效果,施工时应先放空水库,再进行灌浆施工,并做好灌浆各项记录。

3.1.1 布孔及钻孔

按照设计,在0+050～0+630坝段,沿坝轴线布孔（孔距2m、直径为60mm）,造孔位置与设计孔位置偏差应不大于10cm。布好孔后,采用150型地质钻机、金刚石钻头造孔（金刚石钻头可以减少孔内岩粉量）。对于灌浆孔,应进行孔斜测量,若发现孔斜超过要求,应及时纠正并采取补救措施。孔底最大偏差应不大于50cm。

3.1.2 钻孔冲洗

灌浆前,应先进行钻孔冲洗,孔内沉积厚度不得超过20cm,还应采用压力水进行裂缝清洗,直至回水清净时止。冲洗压力应采用灌浆压力的80%,该值若大于1MPa时,采用1MPa。

3.1.3 灌浆

采用YJ-340型浆液搅拌机拌制水泥浆液,搅拌时间不小于30s。灌浆采用BW—25型泥浆泵,按自上而下分段法进行。帷幕灌浆孔的基岩段为5m,可采用全孔一次灌浆法。灌浆压力由实验确定,压力表安装在孔口回浆管路上。在灌浆时,射浆管距孔底不得大于50cm,压力应尽快达到设计压力。当注入率大时,应分段加压。在规定的压力下,当注入率不大于0.4L/min时,继续灌注60min;或不大于1L/min时,继续灌注90min,可以结束灌浆。灌浆孔封孔采用分段压力灌浆法。

3.1.4 质量检查

工程质量检查应以检查孔压水实验成果为主。检查孔应布置在帷幕中心线上、岩石破碎等地质条件复杂部位、注入量大的孔段附近、钻孔偏斜率大、灌浆情况不正常以及分析资料认为对帷幕灌浆质量有影响的部位。检查孔的数量宜为灌浆孔总数的10%,且一个坝段或一个单元工程内应至少布置一个。检查孔压水实验应在灌浆结束14d后进行。帷幕灌浆检查孔应采取岩芯,计算获取率并加以描述。压水实验后,应按技术要求进行灌浆和封孔。灌浆后,岩石的透水率应小于5Lu。检查封孔质量时,要求封孔取芯的抗压强度不小于3MPa,压力试验检测的透水率不大于5Lu。坝体与基岩接触段的合格率应为100%,以下的合格率应在90%以上,不合格段的透水率应不超过设计规定值的100%,且不集中。