中小型水库主坝帷幕灌浆施工技术研究

2017-04-15赵荣洲

福建质量管理 2017年5期

关键词：主坝基岩帷幕

赵荣洲

(新沂市天缘水利工程有限公司江苏新沂 221400)

中小型水库主坝帷幕灌浆施工技术研究

赵荣洲

(新沂市天缘水利工程有限公司江苏新沂 221400)

主坝是水库中十分关键的部分，和水库的正常运行有着直接的关系，一旦主坝出现渗漏现象，会给水库带来巨大的影响。在目前的水利水库工程中，由于主坝帷幕灌浆施工技术的施工较为简单、成本较低等特点，已经得到了广泛的应用，是一种已经十分纯熟的防渗技术。本文首先对主坝帷幕灌浆施工技术进行了简述，然后应用相关案例对主坝帷幕灌浆施工技术在中小型水库中的应用进行探究。

中小型水库；主坝；帷幕灌浆

引言

就目前而言，我国大部分的中小型水库建造年代都较为久远，由于当时的施工技术、人力、物力等限制，已建成的水库在实际工作过程中出现了很多的不足，应用至今，大部分水库都多多少少出现了一些问题，尤其是渗漏现象所占的比例非常大，因此，应用帷幕灌浆施工技术避免中小型水库主坝出现渗漏现象，确保水库的正常运行，具有十分重要的现实意义。

一、帷幕灌浆技术概述

应用帷幕灌浆技术的主要目的是为了防止水利出现渗漏的情况，一般是应用在坝体地基结构当中，所采取的方法是用灌浆的方式来建造防渗帷幕，从而起到防渗漏的作用。在实际施工应用中，帷幕的顶端要和坝体之间相互连接起来，帷幕的底端要深入至岩层里，正常来说要选择透水性较差的，这样才能避免由于地下渗漏导致主坝渗水现象的发生。主坝帷幕灌浆施工技术一般是和排水系统共同工作，这样能够减轻渗透水流施加在坝体上的压力[1]。自20世纪以来，帷幕灌浆技术一直在水利工程防水中得到良好的应用，是一种有效的处理手段，在中小型水库的正常运行中起着不可忽视的作用。

二、主坝帷幕灌浆施工技术在中小型水库中的应用

(一)工程概况

某水库的建造时间已达50年之久，一直用于水源灌溉，目的是为了促进当地农业的发展，除了灌溉功能之外，该水库还有防洪排涝、发展渔业等功能。水库的总容量为280万立方米，在规模上属于一个小型的水库，其组成分包括主坝、副坝、溢洪道等等，但是该水库建造年代久远、使用时间较长并且受到自然环境影响较大，因此，水库的主坝在这几十年间曾发生过很多次病害，这些病害的程度不一，但都给水库造成了一定的影响。在反复维修加固处理之后，主坝一直处于工作状态，但是目前再次出现渗漏现象，因此，必须要提升主坝的加固水平，避免坝体再次出现渗漏现象，在经过相关人员商议之后，最终决定采用帷幕灌浆技术来整治和加固该水库。

(二)主坝渗漏部位及原因

通过对水库主坝的综合检查，得知引发坝体渗漏的部分主要分布在三个位置，第一个位置是坝体基础面的接触带，这一部位有空隙时就会导致水库主坝出现渗漏现象；第二个位置是主坝的填土层，这一部位产生空隙之后也会引发水库主坝渗漏；最后一个位置是左边部分的坝基，当坝基有破碎带形成时，就会产生渗漏通道，这一部位的渗漏在整个坝体的渗漏中时最严重的。

在确定坝体渗漏位置之后，对形成原因进行分析。其一，该水库在修建之前，由于当时的技术限制，因此无法进行地址钻探，导致对大坝的地质情况掌握较少。其二，在修建大坝时，没有彻底的进行基础处理，坝基河床上以及残坡上仍然留有较多粘土，局部基岩开挖时，基础面上的碎石块没有清除干净[2]；其三，坝体填土施工过程中，整体质量较差。

(三)帷幕灌浆施工设计方案

在设计之前，对周边地址实施全面的勘察活动，根据地质勘察报告显示，大坝渗漏最多的位置是处在建基面处的一个接触带，这个接触带的形成主要是以下种物质，一种是人工填土，一种是冲洪和残坡的积粘土，另外一种是基岩，其次就是坝体的填土层。主坝的基岩表层有异常，其左边坝基有破碎带出现，因此有一个集中的渗漏带，除基岩以外均属于弱透水。副坝左边基岩相对来说并没有过多的破碎现象出现，基层整体属于弱透水，右边的基岩十分破碎，为中等透水。在综合分析后，采用帷幕灌浆技术是十分可行的。

(四)帷幕灌浆材料

在该工程中，选择帷幕管将材料时选用来纯水泥浆，在实验室内通过计算和试验之后确定最终水泥浆配合比，将之分成五种等级，从而应用于程度不一样的孔洞。采取该种配置方法主要是为了节省工程的施工材料，并且缩短水泥浆的凝固时间，提升水泥浆凝固后的强度。

(五)灌浆施工方式

在实际实施过程中，首先确定即将实施帷幕灌浆的坝体位置实行钻管施工，然后根据施工设计方案把孔洞排序，一共分成三个，根据顺序依次实施灌浆。钻孔实施完毕之后，用压力水彻底清理孔洞，确认干净后才可以停止操作，然后实施水压试验，目的是为了确认孔洞的施压压力，防止在灌浆的过程中发生意外影响施工进度。

灌浆施工所采用的方式是自下而上分段，如果有塌孔带、断层带等位置出现了严重的漏水现象，要首先进行灌注，当遇到这种情况时，就可以反过来，变成由上而下的方式。在确定灌浆压力时，要参照相应规范并且要进行试验，之后得到压力值，该工程的帷幕灌浆压力值是0.1～0.3MPa，充填灌浆压力值是0.05～0.1MPa，回填灌浆压力值较低，不到0.05Mpa，但是实际施工过程中可以根据情况进行一定的调整[3]。在处理灌浆浆液时，其浓度要根据浓度的级别进行变换，一般都是先稀，然后逐渐变浓，其灰比一共分为五个级别，分别时2:1，1:1，0.7:1，0.5:1，0.4:1。

(六)工程防渗加固效果

本工程维持了2个月完美竣工，水库主坝施工部分的运行效果较为显著，坝体和基础之间有一道具有连续性和完整性的帷幕，坝体和坝体出现的渗漏现象得到了解决。在工程施工前的主坝以及副坝外坡的15分渗漏点与管涌都已经断流，水田沼泽的情况不再出现，数据显示，大坝的总渗量较之于工程实施前降低了80左右，水库的蓄力和防洪能力得到了显著的提升。