高喷灌浆在枣元水库的应用

2012-08-15李会丽平顶山市水利勘测设计院

河南水利与南水北调 2012年10期

□李会丽（平顶山市水利勘测设计院）

1.基本情况

枣元水库位于淮河流域沙颍河水系北汝河支流蟒川河上，地处河南省平顶山市汝州市蟒川乡境内，水库坝址以上控制流域面积8.2km2，坝址以上河道干流长度4.9km，平均自然比降0.025。水库大坝兴建于1959年11月，建成于1960年5月，水库大坝为均质粘土坝，坝顶高程358.0m，最大坝高30.3m。2000年水库高水位时（354.5m），桩号0+090～0+130，下游坝脚散浸。根据走访，1958年施工时由于水量较大，抽水设施不能及时把来水抽走，致使截渗槽在河槽段处没有挖至基岩；坝基防渗形式为悬挂式粘土截水槽，坝基砂卵石最厚5.0m，截水截底宽2m，深3.5m，左右两坝肩土体与岩石结合处开有结合槽，宽4.0m，深0.5～1.5m，槽内回填粘土，人工夯实。从现在情况看，下游坝脚下输水洞的右侧坝基有明流，从坝基出来。

2.工程地质

河槽段坝基岩性为古生界寒武系砂岩夹页岩，岩石强风化厚度约1.4m,岩石透水率9.24Lu，弱透水；下部为弱风化岩石，岩石透水率5.61Lu,弱透水。表层为砂卵石，属中等透水；经现场注水试验，渗透系数6.34×10-4-4.16×10-3cm/s，属中等透水。

3.处理措施

3.1 高压喷射灌浆轴线布置

在大坝桩号0+067～0+120之间，沿大坝上游侧距离防浪墙1.0m处布置一排高压旋喷灌浆孔，总长53m。高压喷射灌浆孔的孔距定为1.0m，按三序孔施工。

3.2 造孔

卵砾石层段灌浆孔穿过卵砾石层，伸入基岩1.0m，伸入坝体1.0m。左、右岸坝肩段灌浆孔伸入基岩1.0m，伸入坝体1.0m。钻孔斜率＜5‰，孔位偏差＜2cm。

用150型钻机造孔，泥浆循环护壁钻进。钻孔进入基岩深1.0m，要求取出岩芯鉴定，钻孔完成后用泥浆固壁。

3.3 喷射灌浆

高压旋喷施工灌浆参数如下：灌浆材料：32.5级普通硅酸盐水泥；施工方法：三重管旋喷法；浆液水灰比：0.7:1～0.8:1，比重1.6～1.7；水压力：35～42MPa，水量75L/min；浆压力：0.5～1.0MPa，浆量80L/min；气压力：0.6～0.8MPa，气量1m3/min；旋转速度：3.5转/min；提升速度：漂石层为5cm/min，其它地层为7cm/min。

迸浆和回浆：迸浆采用纯水泥浆和回浆拌和，比重在1.6g/cm3左右。试喷后，一般停喷3min，待浆液冒出地面，测定回浆比重达到1.3g/cm3时，方准提升。为了保证质量，施工人员每20min测定回浆一次，如遇到不回浆，应立即停机检查或停止提升灌注，直到回浆才能提升。