高噴灌漿在棗元水庫的應(yīng)用

□李會麗（平頂山市水利勘測設(shè)計院）

1.基本情況

棗元水庫位于淮河流域沙潁河水系北汝河支流蟒川河上，地處河南省平頂山市汝州市蟒川鄉(xiāng)境內(nèi)，水庫壩址以上控制流域面積8.2km2，壩址以上河道干流長度4.9km，平均自然比降0.025。水庫大壩興建于1959年11月，建成于1960年5月，水庫大壩為均質(zhì)粘土壩，壩頂高程358.0m，最大壩高30.3m。2000年水庫高水位時（354.5m），樁號0+090～0+130，下游壩腳散浸。根據(jù)走訪，1958年施工時由于水量較大，抽水設(shè)施不能及時把來水抽走，致使截滲槽在河槽段處沒有挖至基巖；壩基防滲形式為懸掛式粘土截水槽，壩基砂卵石最厚5.0m，截水截底寬2m，深3.5m，左右兩壩肩土體與巖石結(jié)合處開有結(jié)合槽，寬4.0m，深0.5～1.5m，槽內(nèi)回填粘土，人工夯實。從現(xiàn)在情況看，下游壩腳下輸水洞的右側(cè)壩基有明流，從壩基出來。

2.工程地質(zhì)

河槽段壩基巖性為古生界寒武系砂巖夾頁巖，巖石強風化厚度約1.4m,巖石透水率9.24Lu，弱透水；下部為弱風化巖石，巖石透水率5.61Lu,弱透水。表層為砂卵石，屬中等透水；經(jīng)現(xiàn)場注水試驗，滲透系數(shù)6.34×10-4-4.16×10-3cm/s，屬中等透水。

3.處理措施

3.1 高壓噴射灌漿軸線布置

在大壩樁號0+067～0+120之間，沿大壩上游側(cè)距離防浪墻1.0m處布置一排高壓旋噴灌漿孔，總長53m。高壓噴射灌漿孔的孔距定為1.0m，按三序孔施工。

3.2 造孔

卵礫石層段灌漿孔穿過卵礫石層，伸入基巖1.0m，伸入壩體1.0m。左、右岸壩肩段灌漿孔伸入基巖1.0m，伸入壩體1.0m。鉆孔斜率＜5‰，孔位偏差＜2cm。

用150型鉆機造孔，泥漿循環(huán)護壁鉆進。鉆孔進入基巖深1.0m，要求取出巖芯鑒定，鉆孔完成后用泥漿固壁。

3.3 噴射灌漿

高壓旋噴施工灌漿參數(shù)如下：灌漿材料：32.5級普通硅酸鹽水泥；施工方法：三重管旋噴法；漿液水灰比：0.7:1～0.8:1，比重1.6～1.7；水壓力：35～42MPa，水量75L/min；漿壓力：0.5～1.0MPa，漿量80L/min；氣壓力：0.6～0.8MPa，氣量1m3/min；旋轉(zhuǎn)速度：3.5轉(zhuǎn)/min；提升速度：漂石層為5cm/min，其它地層為7cm/min。

迸漿和回漿：迸漿采用純水泥漿和回漿拌和，比重在1.6g/cm3左右。試噴后，一般停噴3min，待漿液冒出地面，測定回漿比重達到1.3g/cm3時，方準提升。為了保證質(zhì)量，施工人員每20min測定回漿一次，如遇到不回漿，應(yīng)立即停機檢查或停止提升灌注，直到回漿才能提升。

3.4 防滲板墻完成情況

采用高壓噴射灌漿技術(shù)處理壩長53m，共完成鉆孔54個，砂卵石進尺299.8m，灌入水泥1200t。在砂卵石層中構(gòu)筑了一道垂直連續(xù)的混凝土防滲板墻。

4.處理效果

一是，解決了砂卵石層的滲漏問題，提高了砂卵石層的防滲能力；二是，根據(jù)檢查孔的壓水試驗，其單位吸水率均＜5Lu，滿足質(zhì)量要求。