灌漿技術(shù)在龍佛水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程中的應(yīng)用

王新樂(lè)（洛陽(yáng)市嵩縣水利局，河南嵩縣　471400）

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灌漿技術(shù)在龍佛水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程中的應(yīng)用

王新樂(lè)
（洛陽(yáng)市嵩縣水利局，河南嵩縣471400）

【摘 要】嵩縣龍佛水庫(kù)壩基漏水嚴(yán)重，威脅著壩體的安全和水庫(kù)蓄水效益的發(fā)揮，在除險(xiǎn)加固工程建設(shè)中采用了灌漿技術(shù)，施工效果良好。本文闡述了灌漿技術(shù)的施工方法、質(zhì)量控制及特殊質(zhì)量問(wèn)題的處理途徑。

【關(guān)鍵詞】灌漿技術(shù)；壩基防滲；應(yīng)用

1 概 述

龍佛水庫(kù)位于嵩縣德亭鎮(zhèn)佛泉寺村，地處伊河流域左峪川中游，壩址以上控制流域面積27.3km2，水庫(kù)大壩為均質(zhì)土壩，最大壩高33.4m。原設(shè)計(jì)總庫(kù)容189萬(wàn)m3，其中興利庫(kù)容108萬(wàn)m3。是一座以防洪、灌溉為主，兼顧水產(chǎn)、旅游的?。?）型水庫(kù)。承擔(dān)著洛欒快速路、洛欒高速、國(guó)防通信線(xiàn)路等重要設(shè)施及1.50萬(wàn)人口、1.20萬(wàn)畝耕地的保護(hù)和6000畝農(nóng)田的灌溉任務(wù)。

2 大壩存在的主要問(wèn)題

龍佛水庫(kù)于1959年開(kāi)工建設(shè)，1960年5月初步建成。現(xiàn)有水庫(kù)防洪能力不滿(mǎn)足規(guī)范要求，下游壩坡的穩(wěn)定安全系數(shù)不滿(mǎn)足規(guī)范要求，大壩清基不徹底，壩體填筑質(zhì)量差，壩頂及上游坡均存在不同程度的變形，下游坡多處塌陷和塌坑，排水棱體嚴(yán)重變形，壩基未做防滲處理，局部已產(chǎn)生滲透破壞，壩體存在滲透破壞隱患。由于以上諸多原因，水庫(kù)大壩存在重大安全隱患，汛期水庫(kù)蓄水位上升時(shí)，會(huì)對(duì)下游群眾的生命及財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。

2004年2月，對(duì)該水庫(kù)進(jìn)行了安全評(píng)價(jià)，結(jié)論為三類(lèi)壩。

3 大壩滲漏原因分析

通過(guò)對(duì)水庫(kù)的現(xiàn)場(chǎng)勘查并對(duì)龍佛水庫(kù)大壩滲漏原因進(jìn)行分析，壩體填筑材料物理力學(xué)指標(biāo)不能滿(mǎn)足壩體滲流穩(wěn)定要求；庫(kù)岸存在繞壩滲流；輸水洞強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，抗腐蝕能力差，易發(fā)生漏水和剝蝕；左壩頭岸坡較陡，上部進(jìn)行了削坡，下部未做削坡，左岸沒(méi)有開(kāi)結(jié)合槽；左岸山體部分裂縫發(fā)育，沒(méi)有采取截流或?qū)Я鞔胧?，留下繞滲隱患。

4 灌漿方法選擇

從壩基防滲安全和技術(shù)方面綜合考慮壩址處地形地質(zhì)條件，選用高壓旋噴灌漿進(jìn)行壩基防滲方案。壩體底部及壩基防滲方案具有適用于軟弱土層、基本不釋放地基應(yīng)力、技術(shù)成熟、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。

5 灌漿施工

高壓旋噴防滲墻施工前應(yīng)首先進(jìn)行鉆孔和灌漿試驗(yàn)，取得初步試驗(yàn)數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)后，再進(jìn)行工程施工。施工過(guò)程中，應(yīng)對(duì)不同地質(zhì)情況應(yīng)進(jìn)行圍井試驗(yàn)。在壩基砂卵石地層、壩基深槽段以及左壩肩倒坡段施工時(shí)，采用沖擊式造孔，壩體內(nèi)采用回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)造孔。

5.1 施工設(shè)備

根據(jù)該工程施工進(jìn)度、施工方法及工程量，投入主要施工設(shè)備見(jiàn)下表。

大壩灌漿主要施工機(jī)械設(shè)備一覽表

5.2 施工參數(shù)確定

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)高噴試驗(yàn)最終確定施工技術(shù)參數(shù)為：灌漿分二序施工，先噴Ⅰ序孔，后噴Ⅱ序孔（間隔時(shí)間不小于24h）；高壓水壓力不小于36MPa，流量70L/min；壓縮氣壓力0.70～0.80MPa，流量1L/min；水泥漿壓力不小于0.30MPa，流量75L/min；漿液進(jìn)漿密度不小于1.50g/cm3，回漿密度不小于1.25g/cm3；Ⅰ、Ⅱ序孔提升速度5cm/min；旋轉(zhuǎn)速度4r/min；旋轉(zhuǎn)角度360°；孔距0.80m。

5.3 施工技術(shù)要點(diǎn)

5.3.1 測(cè)量定孔

按設(shè)計(jì)要求放線(xiàn)定孔位，用鐵釘固定，做上標(biāo)記。

5.3.2 鉆孔

將鉆機(jī)移至鉆孔位置，對(duì)準(zhǔn)孔位，鉆孔孔位與設(shè)計(jì)孔位偏差不大于50mm，鉆機(jī)安放要平穩(wěn)牢固，由技術(shù)人員檢查核準(zhǔn)后下達(dá)鉆孔通知單開(kāi)鉆。采用回轉(zhuǎn)鉆機(jī)鉆孔，泥漿固壁，孔徑應(yīng)不小于130mm。鉆進(jìn)中應(yīng)對(duì)地層情況詳細(xì)記錄。

鉆孔有效深度應(yīng)超過(guò)設(shè)計(jì)墻底深度0.3m，并對(duì)鉆孔進(jìn)行深度測(cè)量和孔斜測(cè)量。鉆進(jìn)暫?；蚪K孔待噴時(shí)，孔口應(yīng)加以保護(hù)。若時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，應(yīng)采取措施防止塌孔。鉆孔經(jīng)檢查合格后進(jìn)行高噴灌漿。

5.3.3 制漿

按設(shè)計(jì)要求制備漿液，使用普通硅酸鹽水泥，水泥強(qiáng)度等級(jí)42.5，制漿用水應(yīng)符合混凝土拌和用水要求。材料稱(chēng)量誤差不大于5%；使用普通攪拌機(jī)，攪拌時(shí)間不少于90s；水泥漿自制備至用完的時(shí)間應(yīng)不超過(guò)4h；漿液應(yīng)過(guò)篩后使用，并定時(shí)測(cè)量其密度，漿液密度控制在1.50g/cm3；漿液溫度應(yīng)保持在5～40℃之間。

5.3.4 高壓旋噴灌漿

高壓旋噴灌漿分兩序進(jìn)行施工，相鄰孔高噴灌漿間隔時(shí)間不小于24h。

a.地面試噴。將高噴臺(tái)車(chē)移至孔位進(jìn)行地面試噴，檢查機(jī)械及管路運(yùn)行情況。

b.下噴射管和噴射提升。噴射管要求下到設(shè)計(jì)深度，啟動(dòng)高噴設(shè)備開(kāi)始送入符合要求的漿、氣、水進(jìn)行原位噴射，待孔內(nèi)漿液返出孔口、情況正常后，開(kāi)始按設(shè)計(jì)的提升速度，自下而上開(kāi)始噴射作業(yè)，直至設(shè)計(jì)的終噴高度。高噴灌漿采用全孔自下而上連續(xù)作業(yè)。每當(dāng)拆卸噴管后須進(jìn)行復(fù)噴，其搭接長(zhǎng)度不小于0.30m。噴射過(guò)程中，要準(zhǔn)確記錄噴灌漿各項(xiàng)參數(shù)、漿液材料用量、異?，F(xiàn)象及處理情況等。

c.回灌封孔。噴射灌漿后，利用回漿或水泥漿進(jìn)行回灌，直至孔內(nèi)液面不下降為止。

5.4 質(zhì)量檢查

高噴灌漿結(jié)束后，在兩孔連接處打檢查孔，做注水試驗(yàn)檢查高噴板墻的防滲效果。

注水試驗(yàn)鉆孔深度小于實(shí)際孔深0.5m，鉆孔結(jié)束后沖干凈孔內(nèi)沉渣。安裝注水試驗(yàn)管，試驗(yàn)管下至孔底，上部高于樁頂。試驗(yàn)管與樁頂固定牢固，并不漏水。試驗(yàn)前向孔內(nèi)注水，待水位下降平穩(wěn)后，方可試驗(yàn)。對(duì)滲透量多記錄幾次，以最后一次為計(jì)算依據(jù)。

6 特殊情況處理

6.1 孔口不返漿

孔口不返漿時(shí)，應(yīng)立即停止提升；孔口少量返漿時(shí)，應(yīng)降低提升速度；降低噴射壓力、流量，進(jìn)行原位灌漿；摻入速凝劑；向孔內(nèi)填入砂、土等堵漏材料。

6.2 回漿量增大

供漿正常情況下，孔口回漿密度變小、回漿量增大，應(yīng)降低風(fēng)壓并加大進(jìn)漿密度或進(jìn)漿量。

6.3 發(fā)生串漿

發(fā)生串漿時(shí)，應(yīng)填堵被串孔。串漿孔高噴灌漿結(jié)束后，應(yīng)盡快進(jìn)行被串孔的掃孔、高噴灌漿或繼續(xù)鉆進(jìn)。

7 結(jié) 語(yǔ)

通過(guò)除險(xiǎn)加固工程建設(shè)，龍佛水庫(kù)蓄水后壩基滲水得到了有效治理，防滲效果達(dá)到了合格標(biāo)準(zhǔn)。

參考文獻(xiàn)

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簡(jiǎn) 訊

The application of grouting technology in risk removal and reinforcement project of Longfo Reservoir

WANG Xinle
（Luoyang Songxian Water Conservancy Bureau，Songxian 471400，China）

Abstract：Songxian County Longfo Reservoir dam foundation suffers from serious leakage，thereby threatening the dam safety and benefit of water accumulation in the reservoir.Grouting technology is adopted in the construction of risk removal and reinforcement project with good construction effect.In the paper，grouting technology construction methods，quality control and special quality problem handling methods are described.

Key words：grouting technology；dam foundation seepage prevention；application

DOI：10.16617/j.cnki.11-5543/TK.2016.03.005

中圖分類(lèi)號(hào)：TV543

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1673-8241（2016）03-0024-03