論水庫壩體防滲施工中的高壓旋噴灌漿技術及應用

段振宇

四川省遂寧市安居區(qū)麻子灘水庫管理所，四川遂寧 629000

眾所周知，我國的水資源分布具有時空上的不均勻的特點，我國大多數(shù)國土屬于季風性氣候，降雨集中在夏秋季節(jié)，春冬少雨；而在空間上呈現(xiàn)出由南多北少，沿海多內(nèi)陸少等特點。因而在城市的規(guī)劃建設中，亟需建設水庫，在滿足城市的生活生產(chǎn)用水的同時，實現(xiàn)對城市區(qū)域內(nèi)的水循環(huán)的調(diào)節(jié)。因而，水庫的建設施工成為當前國民經(jīng)濟發(fā)展的重要內(nèi)容之一。與此同時，許多建設年代已久的水庫壩體出現(xiàn)滲透現(xiàn)象，要求能夠?qū)@些病險水庫進行除險加固處理，對于一些水庫實現(xiàn)防滲處理。如采用高壓旋噴灌漿技術等，該技術能夠構筑一定厚度的防滲墻，具有較強的防滲效果，因而在水利工程中被廣泛應用。

1 水庫概況

本文主要以具體的水庫的概況展開對壩體滲透情況的分析以及周邊施工環(huán)境的勘察。

X水庫是一座?。ㄒ唬┬偷乃畮欤値烊萘砍^100萬m3，凹副壩高達15m，壩頂高程為26m左右，正常蓄水水位為23m，壩頂長120m，壩頂寬6m。副壩的迎水面設置了干砌塊石護坡，水庫的溢洪道為敞開式的，水庫所在地區(qū)降水量較少，水庫承擔著蓄水以及為城鄉(xiāng)建設供水的功能作用。在投入使用的多年內(nèi)，水庫輸出的河谷呈現(xiàn)出不對稱的“v”字形，兩岸地勢坡度較陡，巖性屬于灰?guī)r及砂巖夾砂質(zhì)泥頁巖。在水庫的壩體受到的地表巖層風化作用明顯，因而出現(xiàn)了壩體裂縫，同時由于當時的施工工藝技術的限制，壩體填筑土采用的是中等透水性材料，為了防止水庫壩體出現(xiàn)不可避免的危險，要求采用防滲加固方案進行該水庫壩體的滲透加固管理。

2 水庫壩體防滲施工中高壓旋噴灌漿技術施工要點

我國目前可以采用的防滲施工技術方案種類較多，而根據(jù)不同的水庫壩體滲透具體情況，展開各種方案的羅列后發(fā)現(xiàn)：振動沉模防滲板墻主要適用于砂性土、粘性土，其厚度在80～200m之間，深度小于25m；混凝土防滲墻主要適用于任何土層，施工深度較大，在于70m之內(nèi)，但其施工的厚度僅在60～100m之間；復合土工膜防滲墻技術適用于黏土、細砂土等，厚度小于1mm，深度在10～15m之間；而高壓旋噴灌漿防滲技術，適用于黏土、粉質(zhì)黏土、淤泥質(zhì)土、砂土以及顆粒徑長小于200mm的卵石土質(zhì)，主要使用的厚度在600m之內(nèi)，深度小于或等于75m。綜上分析，對于不同的防滲施工工藝而言，高壓旋噴灌漿防滲技術適用于不同的水庫壩體裂縫環(huán)境?；诒疚乃归_的水庫壩體裂縫的概況分析，該水壩體防滲施工主要采用高壓旋噴灌漿施工工藝，施工方案設計主要如下所示：

（1）施工的前期準備。根據(jù)當前的水庫壩體的滲透情況，要求能夠展開施工方案的設計。對于水壩高程23m以下的部位采用高壓旋噴灌漿處理技術，結合庫內(nèi)的淤泥展開防滲施工。其中，高壓旋噴灌漿施工主要以左右壩體0m的高程為設計限制，采用沿著灌漿軸線向兩側(cè)延伸的方式。其次，能夠配備相應大型機械設備。當下的水庫壩體施工所需要的設備有造孔系統(tǒng)、高壓水系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)、制漿供漿系統(tǒng)、提升噴射系統(tǒng)和檢測系統(tǒng)等組成。

（2）做好施工工藝的控制管理。本次展開的高壓旋噴灌漿防滲施工工藝，一共在壩體上布置了64個灌漿孔，孔距約為1.5m左右，采用水、氣、漿三條運輸管道形成的折線形的防滲板墻。噴灌漿下界線高程線下的0.5m左右，同混凝土截流板相持平。由于布置的灌漿孔數(shù)量較多，因而采用3種秩序的灌漿孔施工管理，前兩種擦用由軸線向內(nèi)旋噴，后一種序灌漿孔采用從軸線向外旋噴的方式。在施工過程中，其施工流程主要是：首先是定位孔，造孔，對于孔斜率進行測算，確保其的垂直性；其次是下噴射管，將混凝土在灌漿孔內(nèi)實現(xiàn)提升，同時以送高壓水、送壓縮氣的方式增加孔內(nèi)的位置的提升，最終形成灌漿孔，實現(xiàn)回填灌漿。主要是根據(jù)該工藝流程完成整個高壓旋噴灌漿防滲施工管理。與此同時，要求注意在各種數(shù)據(jù)的控制，如送高壓水，要求水平噴水能夠噴出35～40MPa的高壓水流，同時灌漿的泥漿的參數(shù)要求在1.6g/cm。從而才能夠形成高噴板墻。

（3）施工材料的控制。主要是對于泥漿的參數(shù)配備管理，即要求采用編號為425#的普通硅鹽酸水泥，對于泥漿的處理工藝是先噴射，后壓力灌漿的方式，水灰比為1：1的濃漿。

（4）施工工藝的控制。灌漿鉆孔施工，要求將鉆機放平穩(wěn)，控制鉆孔的位置偏差在50mm以內(nèi)，采用回轉(zhuǎn)鉆進、泥漿護壁成孔的技術，如果失漿嚴重時，采用粘土堵漏處理方式，在鉆機鉆進施工時，要求能夠利用測斜儀進行鉆孔的斜率的檢測，在孔斜度大于1%的時候，及時采用補救措施。同時在鉆孔施工中要求確保各個技術參數(shù)在設計方案之內(nèi)；對于高壓旋噴施工而言，要求保證采用三種序列灌漿孔施工的方式。該工藝要求注意在高噴機就位后，先試旋和試噴的方式，定好各種參數(shù)指標，之后再進行下噴射管直到孔底的施工；如果在施工中出現(xiàn)碎石土層等現(xiàn)象，導致高噴管不能夠達既定的噴灌的深度，要求先移開高噴機，利用鉆機進行掃空的方式，再進行高噴操作；如若發(fā)生串漿以及串漿孔堵塞的情況，則灌漿孔按照正常的施工要求進行，在完成單孔噴灌之后，采用0.7：1的純水泥漿進行回填補漿。

3 水庫壩體防滲施工中高壓旋噴灌漿施工分析

總之，展開水庫壩體防滲施工的高壓旋噴灌漿施工技術應用，必須能夠按照既定的施工流程并嚴格控制好施工工藝。但是同時也要求做好對水庫壩體防滲的高壓旋噴灌漿施工現(xiàn)場的柔性管理。

3.1 制定施工制度并嚴格落實

制定相關的施工制度，不僅僅包括對于施工質(zhì)量的控制，還要求能夠管控施工進度。（1）在水庫施工中確定精細化管理制度，在施工前期，做好施工方案設計，制定現(xiàn)場施工管理制度，嚴格按照設計圖紙展開現(xiàn)場施工管理。安排好施工現(xiàn)場的進度，將施工責任落實到每個工人，保證能夠按照工期要求完成工作。（2）要求能夠加強對現(xiàn)場施工的監(jiān)督審核，即保證不隨意進行設計變更，控制好施工中各種參數(shù)技術，確保施工的科學性和嚴謹性。

3.2 完善水庫壩體防滲施工技術人才管理制度

當前高壓旋噴灌漿施工技術在水庫壩體滲透病害的應用中具有一定的普適性，但是同時也具有一定的技術短板。如該技術工藝并不適應于全面的壩體滲透病害，在施工不僅需要注意施工的工藝手段還需要做好施工材料、施工機械設備的配備管理，在此做好對相關工作人員的柔性管理至關重要，應加強對整個工程施工的人力資源的合理配置。對于水壩的滲透施工而言，其屬于彌補性施工，工期不長但是工程量較大，要能夠基于現(xiàn)有的現(xiàn)場情況展開防滲施工技術，發(fā)揮人員的優(yōu)化配置至關重要。展開對設計人員的專業(yè)培養(yǎng)，使其所提出的設計方案具有可操作性；加強對現(xiàn)場監(jiān)理人員的培訓，使其能夠嚴格按照設計方案指導展開現(xiàn)場施工管理。

3.3 做好對施工效果的現(xiàn)場監(jiān)督檢查

高壓旋噴灌漿施工質(zhì)量管控的最后一個環(huán)節(jié)在于對噴灌效果的檢查。要求能夠在高壓旋噴灌漿凝固后的14d之內(nèi)，在鉆孔位置實現(xiàn)注水試驗，可以局部挖開檢查，要求保證板墻噴射的均勻性，并且形成厚度30cm以上的碎石土墻墻體，墻體的強度應該大于5.0MPa，滲透系數(shù)應該小于1×10-6cm/s。一旦出現(xiàn)參數(shù)不合格的現(xiàn)象，應立即返工重新制定施工方案。

總而言之，水庫的壩體防滲施工中的高壓旋噴灌漿技術的應用前提還包括對于整個工程的工程造價的管理，由于水庫一般是建立在離城區(qū)較遠的地方，因此在工程施工中，一些原材料、設備的進場都需要進行管理，并充分考慮到這些自然條件以及經(jīng)濟造價，同時還要求不對現(xiàn)場環(huán)境產(chǎn)生影響，實現(xiàn)工程施工的生態(tài)性，避免對水庫的自然環(huán)境造成較大的損失。

4 結語

綜上所述，水庫壩體的防滲施工技術的應用屬于地下隱蔽性工程，要求能夠在施工工藝控制關鍵點之外，加強對施工的現(xiàn)場監(jiān)督，對于現(xiàn)場施工中的各個參數(shù)嚴格控制，如此才能夠解決現(xiàn)有病險水庫的安全性問題，保證水庫的經(jīng)濟效益和社會效益。