娄利华

（辽宁省水文水资源勘测局朝阳分局朝阳市122000）

水库大坝灌浆施工技术与防渗加固处理研究

娄利华

（辽宁省水文水资源勘测局朝阳分局朝阳市122000）

水库大坝灌浆施工技术、防渗加固处理措施是保障工程质量最重要的手段，因水库大坝灌浆施工技术直接影响整个水库工程的运行效果，因此，如何有效管理、控制水库大坝灌浆施工效果尤为重要。文章结合某水库大坝工程实例，详细阐述该水库所用的灌浆施工技术和防渗加固措施，以期为类似水库大坝工程提供重要借鉴及参考。

水库大坝灌浆施工技术防渗加固处理

近些年，随着我国国民经济的快速发展，水库大坝建设获得很大的进步。现阶段，我国更加重视对水库大坝施工技术的研究工作。水库大坝作为水利工程建设施工的重要组成部分，也是最基本的挡水建筑设施，水库大坝的稳定性是判定该水利工程放水性能的主要指标。但是，因水库大坝长期处在恶劣的运行环境中，时常出现一系列渗漏问题。直接影响整个工程的安全性和稳定性。因此，建筑人员必须给予充分的重视，综合分析水库大坝灌浆施工技术和防渗加固处理措施。文中以某水库大坝工程为研究依据，详细阐述水库大坝灌浆施工技术及一系列防渗加固处理对策，以期为水库大坝工程稳定运行提供借鉴和参考。

1 工程实例

某水库大坝工程主要包括泄洪表孔、大坝、放水钢闸等部分组成，该水库主要功能用于农业灌溉，设计灌溉面积和实际灌溉面积分别为53.4 hm2、23.4 hm2。通过本次调查发现，该水库正常蓄水位为1 144.80 m，相对应的库容27.67万m3，设置洪水位1 145.11 m，校核洪水位约为1 145.21 m，总库容达到32.7万m3。依据我国《防洪标准》等条例规定，本次设计的大坝、溢洪道建筑物级别为5级，按照20年—遭遇洪水标准展开设计。

大坝坝顶高程和顶长度分别为1 146.0 m、58 m，坝底高程为1 129.7 m，坝顶部宽度为1.7 m。大坝上游、下游坝坡比均为1∶1.75，上游为干砌块石护坡，下游采用草皮护坡。溢洪道设置在大坝左岸哑口位置，属于无闸控制岸边溢洪道，进口使用宽顶堰过流，堰顶高程设定为1 144.80 m，溢洪道总长度和溢流净宽度分别为62.5 m、5 m。因两岸边坡严重垮塌，泄洪槽内堆积大量的风化料，直接影响泄洪效果。

2 水库大坝灌浆施工要点

2.1 设计灌浆孔

该水库工程使用油压XU-150型回转钻机进行钻孔操作，强弱化岩石使用金刚石或硬质合金钻头，布孔达标后，可实施钻机安装就位工作。钻机安装使用水平尺对其水平进行校正，有斜度时采用方木垫平，保证垂直钻进效果。钻孔应与灌浆顺序相对应，同一个孔钻进根据灌浆程序分段实施。孔底允许偏差值如附表。

附表帷幕孔孔底偏差值m

根据设计图纸相关要求，使用全站仪对帷幕灌浆轴线进行整体放样。明确施工轴线后，从大坝坝顶沿着坝轴线方向设计两排灌浆孔，第一排与大坝上游面的距离为3.2 m，与第二排灌浆孔距离2 m，孔距设定为2.5。施工过程中，应使用钢尺进行重新校测，规定开孔位置与设计部位偏差50 mm。因此，变更孔位必须征求监理和设计工程师的同意。单孔灌浆工艺流程如图1。

图1 单孔灌浆工艺流程简图

2.2 钻孔冲洗、压水试验

钻孔冲洗应在该钻孔结束后进行，采用压力水对裂隙实施冲洗，待回水澄清约10 min结束，总时间不得超过30 min。冲洗有效压力约为灌浆压力的80%，不能大于1 MPa。裂隙冲洗完成后进行压水试验，根据监理人指示，使用简易压水、单点法展开整个试验操作，试验孔数不得少于总孔数20%。压水20 min后每隔5或10 min测度压入流量，选取较大压力最后1 min流量当做试验透水率计算值。必须注意，如果周围有正在灌浆的孔或灌浆结束不足24 h的孔，不得实施裂隙冲洗操作。灌浆孔裂隙冲洗完成后，该孔立即开展连续灌浆作业。压水试验成果如下：

式中q——透水率；

Q——最后一次压入流量（L/min）；

P——压力（MPa）。

2.3 灌浆

（1）灌浆方法。进行灌浆过程中，使用自上而下、孔口封闭、孔内循环等方式灌浆，其中，射浆管与孔底的距离不得超过0.5 m。该水库大坝工程先导孔使用自上而下分段法完成压水试验，自上而下分段灌浆法完成灌浆，孔基岩帷幕也采用自上而下分段灌浆法。灌浆完成标准见图2。

图2 水库大坝灌浆试验工程效果图

（2）灌浆材料及浆液变化。该水库坝基岩石帷幕使用水灰比分别为：1∶1、2∶1、3∶1、0.8∶1、0.6∶1，按不同比例的纯水泥浆液完成灌浆操作。开灌使用3∶1比级浆液，并按照逐级加浓原则实施灌注。具体施工过程中，由于部分孔段发生孔口涌水的情况，对已经出现涌水的孔点，采用3∶1～1∶1不同浓度的浆液。所用水泥均由指定厂商生产的R32.5普通硅盐酸水泥，水泥细度规定使用80方孔筛的筛余量不得超过5%。如果坝体接缝张开度＜0.5 mm，水泥使用71方孔筛的筛余量不超过2%。采购的水泥要有出厂化验单或合格证，对到货水泥进行贮存时，管理人员要根据不同品种、强度等级、袋装或散装分别存放在专用仓库或储罐内，避免因贮存不当导致水泥变质。袋装水泥储藏时间不得超过3个月，散装水泥储藏时间不应大于6个月。水泥浆使用搅浆机进行制作，采用过滤筛对大颗粒杂物实施清除处理，纯水泥泥浆搅拌时间30 s。拌制细水泥泥浆及水泥黏土浆液过程中，添加适量的减水剂，在高速搅拌机中搅拌速度超过1 200 r/min，搅拌时间根据具体试验确定。

（3）灌浆操作中特殊情况处理对策。现场灌浆过程中，如果出现串浆的情况，根据个体情况分别使用封堵、降压、限流等措施进行处理。灌浆中若因故发生中断，立即采取针对性措施恢复灌浆。如果中断时间大于30 min，则使用压力水进行冲孔，重新开展灌浆操作。对于孔口涌水量比较大的灌浆孔段，在灌浆之前测读涌水压力、涌水量，依据实际涌水情况，选择纯压法灌浆、扫孔、缩短灌浆段长度、复灌等措施进行处理。灌浆操作中若遇到吃浆量和涌水较大的情况，使用纯压法实施灌浆，每次灌注水泥量不得大于2 t。进行灌浆施工时，若施工人员没有合理控制灌浆压力，极易出现冒浆的情况。当坝坡位置发生冒浆，可采用开挖回填处理对策，并使用间歇式灌浆法，为浆液提供充足的吸收时间。若水库大坝底部发生冒浆，必须对冒浆通道实施填堵处理，合理控制灌浆时间间隔和灌浆量。若封孔操作中，孔口位置出现浆液外冒的情况，应及时将浆液清理干净，避免影响封口效果。

3 防渗加固处理要点

施工现场采用双层双缸立式灌浆机进行制浆操作，上层专用于制浆，泥浆混合时间3 min。同时，把混合完成的水泥浆添加适量减水剂，搅拌速度控制为＞1 200 r/min时进行高速搅拌，搅拌完成的水泥浆停止一段时间，搅拌2 min，保证泥浆的一致性和浆料的连续性。依据规范要求，泥浆由孔底喷射管0.5 m，每个填充长度控制为500 m，若遭遇特殊情况可适当延长或缩短填充长度，总长度控制在1 000 m。如果灌浆压力处于恒定状态，注射速率可以持续下降，若注射速率不变，灌浆压力不断上升，不会改变其水灰比。当泥浆注入率大于30 L/min时，依据工程具体情况，可越级使用浓浆完成灌注操作。

4 结论

水库大坝工程中的灌浆施工和防渗加固处理是保障工程质量的关键措施，目前已得到广泛的重视和关注。随着我国水库大坝防渗技术的快速发展，大坝劈裂灌浆技术广泛应用于病险堤坝中，对提升堤坝防治工作的合理性、科学性产生重要影响。文中以某水库大坝工程为研究实例，详细分析该水库堤坝使用的防渗施工技术，并提出一系列灌浆施工要求及防渗加固方法，从而达到稳固水库大坝工程的目的。

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2016-10-21）

娄利华（1982-），女，辽宁朝阳人，工程师，从事水文测验，墒情监测、降水量统计，水文数据分析、水文与水资源工程管理等工作。