浅析水库坝体灌浆工程的施工技术

徐凯

【摘要】水利工程的职能发挥主要受到水库大坝的影响，越是稳定越易于功能发挥。但一般来说，水库大坝所处的环境较为恶劣，因而时间一长水坝容易出现问题，影响着其质量，需要及时的采取措施处理质量问题，加固大坝。文章结合当今常用的坝体灌浆加固大坝的技术方法，分析在加固中需要注意的要点以及实施灌浆施工技术中需要注意的问题。

【关键词】水库大坝；灌浆工程；施工技术

【Abstract】WATER play functions primarily affected by the dam， the more stable the more easy functioning. But in general， the environment in which the dam is more severe， and thus prone to problems dams over time， affecting the quality of the need to take timely measures to deal with the quality issues， strengthening the dam. Combining today's commonly used method of dam dam grouting technology， analyzes the reinforcing elements that need attention and the implementation of grouting technology in the issues that need attention.

【Key words】Construction technology；Dam；Grouting works

在本文的分析中，结合1997年建设的某水库进行具体分析，该水库是一座中型水库枢纽工程，这主要是由浆砌石重力坝、坝后式电站和引水管道等部分组成。水库的总库容到达了1032万m3，正常蓄水位是EL1265.03m。然而，在建设水库时期，由于在技术方面存在这问题，使得水库质量并不是很好，所以水库经常出现各种问题，为了解决这个问题，采取坝体灌浆施工技术对水库进行改造加固，解决出现的质量问题。

1. 对于水库大坝的水文工程地质条件进行分析

首先，通过对在该地的地质条件进行调查，收集资料，发现该地的浆砌石块主要是花岗岩组成，但长时间以来，风化现象严重，这使得大坝出现了诸多病态表现。大坝的浆砌石块大部分存在着弱风化情况，而剩下的则是强风化状态，导致坝体处于一个松散的状态。在砌石块之间存在着很多的间隙，由于与河道相通，导致河水渗入大坝内，整个大坝已经处于严重的渗漏的状态，这使得水库不仅不能正常地蓄水位，还导致坝体产生的不安全地隐患，威胁到了下游人民生命财产安全，这对于当地经济的发展也极为不利。

2. 体防渗灌浆设计分析

通过上述水文地质调查结果分析发现，普通的水库加工技术比如说面板加固以及防渗体加固等技术措施不能从根本上解决问题，只能够暂时性的缓解问题。所以当地政府部门为了根本上消除隐患，在商讨后决定，使用物理灌浆技术对大坝加固。具体的操作方案是先降排水为降到最低，接着采用坝体灌浆加固大坝的技术方法进行坝体防渗体施工，在本次施工中主要三部分完成，一是为了灌注浆液，需要在坝体上钻三排孔，每排孔之间有着1m的间距；二是上游排处在坝下0+000.1m处，在0+001.1m的位置是中间排，而下游排则是处在坝下0+002.1m处；三是上、下游排之间有着2.0m的孔距，但中间排孔距是1.0m，在施工中主要进行着三部分，从孔深1m的位置开始自上而下每5m一段进行灌浆，灌浆压力则需要利用试验得出的数据。一般使用的P.O42.5级普通硅酸盐水泥作为灌浆水泥，具备q<5Lu的防渗标准。施工中要按照先固结后帷幕的顺序进行，这有利于工程加固。

3. 水库坝体防渗加固灌浆施工技术

3.1灌浆施工试验。

为了保证灌浆施工的效果，时间与浆液的配合比以及合理设计灌浆速度，首先是从左岸的一部分区域开始实施灌浆施工的试验，测试灌浆加固效果。在钻孔中，自上而下采用循环钻灌法，分段钻灌，每个分段长度大概为一到两米之间。所使用的灌浆材料是水泥砂浆，因为在孔上部尤其是在孔口部位有着较大的孔洞，所以在灌注浆液的时候不会起压，在该段灌注施工中，水泥砂浆的可灌性强，有利于施工。在中下部区域，堆石体多而密实，再加上孔隙内存在着很多的砂砾，可以充分发挥较好水泥砂浆的可灌性特点，所以没有采用单独使用水泥砂浆的设计方法，而是采用含有粉煤灰的水泥浆进行灌注试验，结果表明这种方法有着更好地可控性，更有利于施工。

3.2针对施工中遇到特殊情况的处理。

在对大坝的灌浆施工中，是按照对三排孔依次灌浆施工的，也就是上中下排孔。通过实际施工发现，上排空的灌浆施工中，并没有出现回水的现象，使得中途施工中遇到掉钻的情况；一直到灌注到中排孔的上游区域和下排孔的中游区域时，才出现回水，使得施工稍变顺利，但由于有些部分还是出现了回水减少或者消失。这表明坝体内部有着太多的空隙，这是必须要处理的一个问题，否则在剩下的灌浆工作中会出现大量的冒浆与漏浆情况。所以有必要采取措施进行处理。一般采取的措施为，如果冒浆或漏浆现象还处于控制中，不是特别严重，就只需要按正常的灌浆方法施工就行；一旦冒浆程度超出控制，变得很严重时，必须使用棉纱或者其他防水漏的填堵材料封堵地表与缝隙，紧接着利用低压、浓浆、限流量以及间歇灌浆的方法，将浆液慢慢的灌冲到坝体内部，完成灌浆施工这个环节。

3.3在灌浆施工中对于技术的要求。

一是灌浆材料的要求。在出现防渗体灌浆上、下游排大量吸浆现象时，需要添加细砂，并且砂质必须是洁净的，一般保证含泥量<3%；如果有漏浆现象发生，就需要掺加水玻璃，一般是是按照3%～5%的掺加比例。二是灌浆方法的要求。大坝防渗体灌浆上游排与下游排孔是按照先自上而下的顺利采用水泥砂浆填充灌浆，施工中如果出现漏浆的情况，就利用掺水玻璃堵漏处理。防渗体灌浆中间排部分选用纯水泥浆按照自上而下顺序分段孔内循环灌浆方法实施灌浆。三是施工参数具体要求，原则上段长是5m，然而如果出现孔内钻孔回水消失的情况，必须即停即灌，这不在受段长的影响；涉及到纯水泥时，灌浆压力上、下游排（1～6）m，压力一般为0.2MPa、（6～16）m则是0.4MPa，16m以下的区域是0.6MPa；但中间排与上下游排有着区别，在（1～6）m处，压力为0.3MPa，6m以下区域压力达到0.6MPa；如果在充填灌浆中发现孔口没有回水时，就应该利用掺加10%～20%的细砂充填灌浆封堵空隙，如果有坝外漏浆现象发生，就需要结合掺加水玻璃进行填充，直到孔内填满溢浆为止；浆液的水灰比，一般是按照0.8∶1，掺砂量则是按照20%左右进行；当砂浆灌满到孔口并出现返浆时，意味着充填灌浆过程的结束。

3.4防渗体灌浆效果分析。

结合本工程的实况分析，防渗体灌浆严格按照设计以及国家技术标准进行，完成整个施工钻孔达到364个，灌浆段长累计达到8161.08m，灌入3942.5t的水泥，单位灌入量达到了483.1Kg/m，此外工程中利用砂480t，水玻璃100t。在防渗体灌浆施工完成后，通过观察发现，该大坝的防渗体灌浆质量很高，超出了预期。通过总结灌浆工程，发现随着灌浆施工的进行，上排的浆液灌入量是相对较多的，但中下排区域则是逐渐减少，这表明在浆液灌注的过程中，坝体内的缝隙是相通的，施工到后期，坝体内部已经逐步的被灌满，灌注效果还是可以的。此外，施工后，利用先进技术检测发现，坝体内部的空隙已经全部被浆液填满，并且水泥的胶凝状态很好，防渗加固效果较好，达到预期水平。通过检查孔压水试验透水率发现坝内防渗体均<5Lu，这与设计是相符合的。

4. 总结

本文结合实例综合分析坝体灌浆施工方法，详细的介绍了施工过程，这是目前使用比较广泛的一种加固方法。

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