水库大坝坝体与地基防渗的施工技术分析

2020-03-07许贵南广东平建建设集团有限公司

珠江水运 2020年1期

许贵南广东平建建设集团有限公司

水库大坝不仅为农田灌溉、城市用水提供充足的水源，同时也实现对水资源时空上的调配，特别是对于梅州山区地区，水库是带动当地经济的重要保障。但是目前我国的水库由于历史和技术原因，出现了不同程度的渗漏现象，不仅对周边居民造成了安全威胁，同时还严重影响了水库的使用。我国水资源越来越枯竭，用水问题一直困扰着日常生活及生产建设，在坝体加高施工过程中，对其进行相应的防渗处理，以提高水库的使用寿命及蓄水能力，尤为重要，意义深远。

1.工程简介

梅州市清凉山水库总库容为4800×104m3，大坝加高扩建前坝高为58.8m，后经加高改施工后，坝体高为66m，该水库主要是以防洪、供水为主，同时也结合了发电及灌溉为一体的中型多年调节水库。为了让该水库的使用性、安全性得到保证，避免水库坝基（基座）渗水，须对其坝基进行相应的防渗加固处理。经过反复的对比分析后，决定采取固结灌浆、帷幕灌浆法进行处理，以达到提高防渗效果、降低成本、缩短工期的目的。

2.坝基防渗施工处理

2.1 施工布置

先对水库岩基采用固结灌浆方式完成，然后再进行坝体两侧帷幕灌浆。当砼压重体达到2m时进行固结灌浆施工，优先对周边孔进行灌浆，之后再进行中间孔的灌浆。待水库岩基固结灌浆施工完成之后方可进行坝体两侧帷幕灌浆施工。固结灌浆、帷幕灌浆必须以分序加密为原则进行。在实施水库岩基固结灌浆及坝体两侧山体帷幕灌浆施工前，必须保证基础砼层强度≥50%。

2.2 钻孔

（1）灌浆浆孔深度确定：为了能够全面了解帷幕线的地质情况，需要进行倒孔施工，采用由上而下分段压水，同时进行钻孔取芯，这样可确定不透水层的深度。所有灌浆孔深度必须探入到地下6m。（2）钻孔准备：通过使用XY-100型、XY-200型地质回转钻机（外形尺寸小，搬迁灵活）来进行钻孔，能够确保成孔质量和工程进度。（3）放样和布置孔位：相关施工人员需要按照设计图纸严格布孔，孔距设为2.0m，如果因特殊原因需要调整孔位，需要上报监理人员品准，并进行详细记录实际孔位。（4）埋设预埋管：根据施工情况，预埋管采用φ100mm无缝钢管，必须保证预埋管的垂直，管口位置露出地面≤15cm。

2.3 冲洗钻孔

当灌浆钻孔作业结束后通常情况下对钻孔进行清洗，一般冲洗时间为10min，确保孔内残存物质厚度＜20cm。根据工程施工的实际进行卡塞灌浆法。灌浆结束后需要使用清水来对全控进行冲洗和洗缝。

2.4 压水试验

在完成钻孔冲洗之后需进行灌浆孔压水试验，其试验方法可以采用“五点法”、“单点法”及“简易压水”等方法。（1）水库岩基固结灌浆孔。在对其进行灌浆前，必须根据需求进行简易压水试验，并根据试验结果计算出固结浆孔的耗浆量，而固结灌浆检查孔的数量需进行控制，应在总孔数量的5%以上。（2）坝体两侧山体帷幕灌浆孔。对先导孔进行分段式、从上到下压水试验，根据施工设计要求采用单点法或五点法进行。其于灌浆孔均可采用简易压水的方法进行试验，并通过五点法对检查孔进行压水试验。

2.5 灌浆方法

（1）依照实际情况，可以通过从下到上的顺序进行分段卡塞法进行灌浆施工。灌浆接触段长度为2m，其余段为5m，可根据实际情况进行调整，但必须保证长度≤10m。如果水库岩基固结灌浆孔其基岩段长度不能达到6m，可以通过全孔灌浆的方法一次完成。坝体两侧山体帷幕灌浆其施工工艺为：施工准备→测量放样、钻机定位→非灌段钻完，下套管→注浆封管脚，待凝→分许加密施钻第一段→灌浆→分序加密钻灌以下各段→终孔验收→终孔段灌浆、封孔。

（2）变浆。在改变浆液浓度的过程中，要依照先稀然后稠的规律，逐渐改变其浓度。在进行具体的施工时应该注意以下几点：灌注液浆的过程中，加入其灌浆压力并未有所改变，可以均匀的减少一定的吸浆量，如果灌浆压力出现持续性的上升，但是吸浆量并没有出现较大的变化，可以适度改变其水灰比；假如相应比级浆液的掺入量超出300mL，但浆液的吸收量没能有所减少，或者减少量不能达到20%，需浆一级浆液进行变浓处理，经过变浓处理的吸浆量达到相应数值的减少以后，就可将其水灰比恢复原比例，之后将其浆液进行灌注；假如注入速度＞3mL/min，可以根据施工的现场环境、情况，改变其浆液浓度。假如所采用的灌浆浆液浓度为顶级，但其吸浆量仍然较大，没能按要求有所减少，就应采取间歇、限量、低压、限流等有效措施完成处理；在进行注浆的施工过程中，必须定时制定相关人员完成浆液密度的测定，并对测定数据进行校核。

（3）结束灌浆。在进行注浆时所采用的方法是从上到下，根据所设计的压力，严格控制注浆速度，如果其速度＜1L/min，之后还需进行1h持续注浆，1h之后能才结束注浆。如果注浆时间较长，但仍然未能达到结束的相关标准，需将此情况进行及时的反馈，待有关部门对其情况进行研究，找到解决办法。

（4）封孔。灌浆结束后，灌浆封孔方法使用“全孔压力灌浆封孔法”。

表1 各次序孔透水率分析表

（5）特别情况处理。特别情况主要包括以下几方面：①在灌浆过程中，出现漏浆和冒浆情况，需要根据实际情况来采用间歇灌浆、镶缝、限量、表面封堵、限流和浓浆等方法处理。②在进行坝体两侧山体帷幕灌浆作业中出现串浆，需采用以下几种方法：如果正在钻孔，需立即停止工作。当串浆量＜1L/min时，可适当通入水流。当串浆量较大，同时串浆孔已具备灌浆条件时，尽可能进行串孔和灌浆同步进行，必须保证一泵灌一孔，这样可以避免阻塞穿孔的发生，灌浆结束后再进行冲洗。③孔口出现涌水的灌浆的孔段，需要在灌浆前测记涌水量和涌水压力，根据实际情况进行如下处理：提高灌浆压力、待凝、缩短段长、闭浆、进行纯压式灌浆、屏浆、灌注浓浆和灌注速凝浆液等。④无论针对那种特殊情况进行处理，都需要进行扫空工作，然后按照施工要求来进行升压灌浆直至结束。