高压定喷灌浆工艺在张铁水库除险加固工程中的应用

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【摘 要】本文介绍了青海省民和县张铁水库大坝坝基采用高压定喷灌浆法形成防渗帷幕进行防渗处理的具体施工工艺。

【关键词】高压定喷；灌浆；除险加固；防渗墙

高压喷射灌浆技术自20世纪70年代引进我国后，逐渐在各行业建筑领域推广，普遍应用于建筑物的地基加固，提高地基承载能力，并且取得了令人满意的效果，本文通过青海省民和县张铁水库大坝坝基采用高压定喷灌浆法形成防渗帷幕进行防渗处理的具体实例，与同行们探讨，希望在工艺参数选择上结合相关工程请大家指导。

高压喷射灌浆（简称高喷灌浆或高喷），是一种采用高压水或高压浆液形成高速喷射流束，冲击、切割、破碎地层土体，并以水泥基质浆液充填、掺混其中，形成桩柱或板墙、帷幕状的凝结体，用以提高地基防渗或承载能力的施工技术。高压喷射灌浆分为旋喷、摆喷和定喷三种，旋喷是使喷射管做旋转、提升运动，在地层中形成圆柱形桩体的高喷灌浆施工方法。摆喷是使喷射管做一定角度的摆动和提升运动，在地层中形成扇形断面的桩柱体的高喷灌浆施工方法。定喷是使喷射管向某一方向定向喷射，同时一面提升，在地层中形成一道薄板墙的高喷灌浆施工方法。

本文所介绍的张铁水库除险加固工程，其主要应用了高压定喷灌浆在坝基形成防渗帷幕以提高坝基防渗能力，从而提高大坝的安全、稳定。

1.工程概况

1.1概况

张铁水库位于青海省民和县东南部67Km的马营镇下游3Km处，属黄河流域以北的马营沟，地理位置为东经102045′～1030，北纬36010′之间，属拦河式灌溉水库。灌区内东西长约12Km，南北平均长0.8Km，面积10000亩，海拔高度为2100～2280m之间。马营沟河道属季节性河道，也是本地区农业生产灌溉的唯一水源，其平均流量为0.28m3/s，河道比降为2‰，全沟道集水面积83.6K㎡，其中水库控制面积为28K㎡。

张铁水库是一座以灌溉为主的小（一）型水库。水库多年平均来水量为300万m3，水库总库容189万m3，其兴利库容82万m3，防洪库容71万m3。水库属四等工程，主要建筑物为四级建筑物。水库枢纽工程包括大坝、放水涵洞、溢洪道等。

1.2地层岩性

库坝区出露地层主要有第三系砂质泥岩及第四系（Q）松散堆积物。（1）第三系（N1X）西宁组砖红色粘土岩、泥质砂岩、砂砾岩；（2）第四系（Q）主要为中上更新统（Q2-3pr）成因不明的黄土；上更新统（Q3al）冲击黄土、沙砾卵石；（Q3al）洪积黄土及砂石土，全新统坡积黄土、坡洪积、洪积黄土、粘土、砂石土，分布于库区坝区岸坡或侧斜坡、坡麓带及冲沟内。

2.定喷墙的布置及施工参数

由于定喷的目的是为了形成连续的地下帷幕用以防渗，因此加固体的连续性是十分重要的。本工程设计的定向板墙布置如图1。

高压定喷墙质量控制的关键是灌浆工艺的控制，工艺控制的决定因素是施工参数的选定。通过试验，根据实测的喷径、定喷墙强度以及施工机具条件进行综合考虑，选用的施工参数见表1。

表1 张铁水库除险加固工程坝基高压定喷灌浆施工参数

3.施工机具的组配及灌浆材料的选择

由于高压定喷没有系统的专用机具，根据多年在水利工程中的高喷灌浆施工经验，选用表2的施工机具。

表2 张铁水库除险加固工程坝基高压定喷灌浆施工机具表

本工程由于不存在动水条件下施工的问题，因此灌浆材料直接采用祁连山牌P.0 525#级普通硅酸盐水泥。单位耗用量：Ⅰ序孔1.15t/m2，Ⅱ序孔0.76t/m2，与本工程钻孔压水试验的实测参数一致。

4.结束语

工程完成后，对防渗墙进行了钻孔压水检测，并通过青海省水利厅质量安全监督站、青海省水利厅专家组的验收，高喷防渗墙满足防渗设计要求，评为合格工程。