高壓定噴灌漿工藝在張鐵水庫除險加固工程中的應用

郭玉東　陳峰

【摘 要】本文介紹了青海省民和縣張鐵水庫大壩壩基采用高壓定噴灌漿法形成防滲帷幕進行防滲處理的具體施工工藝。

【關(guān)鍵詞】高壓定噴；灌漿；除險加固；防滲墻

高壓噴射灌漿技術(shù)自20世紀70年代引進我國后，逐漸在各行業(yè)建筑領(lǐng)域推廣，普遍應用于建筑物的地基加固，提高地基承載能力，并且取得了令人滿意的效果，本文通過青海省民和縣張鐵水庫大壩壩基采用高壓定噴灌漿法形成防滲帷幕進行防滲處理的具體實例，與同行們探討，希望在工藝參數(shù)選擇上結(jié)合相關(guān)工程請大家指導。

高壓噴射灌漿（簡稱高噴灌漿或高噴），是一種采用高壓水或高壓漿液形成高速噴射流束，沖擊、切割、破碎地層土體，并以水泥基質(zhì)漿液充填、摻混其中，形成樁柱或板墻、帷幕狀的凝結(jié)體，用以提高地基防滲或承載能力的施工技術(shù)。高壓噴射灌漿分為旋噴、擺噴和定噴三種，旋噴是使噴射管做旋轉(zhuǎn)、提升運動，在地層中形成圓柱形樁體的高噴灌漿施工方法。擺噴是使噴射管做一定角度的擺動和提升運動，在地層中形成扇形斷面的樁柱體的高噴灌漿施工方法。定噴是使噴射管向某一方向定向噴射，同時一面提升，在地層中形成一道薄板墻的高噴灌漿施工方法。

本文所介紹的張鐵水庫除險加固工程，其主要應用了高壓定噴灌漿在壩基形成防滲帷幕以提高壩基防滲能力，從而提高大壩的安全、穩(wěn)定。

1.工程概況

1.1概況

張鐵水庫位于青海省民和縣東南部67Km的馬營鎮(zhèn)下游3Km處，屬黃河流域以北的馬營溝，地理位置為東經(jīng)102045′～1030，北緯36010′之間，屬攔河式灌溉水庫。灌區(qū)內(nèi)東西長約12Km，南北平均長0.8Km，面積10000畝，海拔高度為2100～2280m之間。馬營溝河道屬季節(jié)性河道，也是本地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)灌溉的唯一水源，其平均流量為0.28m3/s，河道比降為2‰，全溝道集水面積83.6K㎡，其中水庫控制面積為28K㎡。

張鐵水庫是一座以灌溉為主的小（一）型水庫。水庫多年平均來水量為300萬m3，水庫總庫容189萬m3，其興利庫容82萬m3，防洪庫容71萬m3。水庫屬四等工程，主要建筑物為四級建筑物。水庫樞紐工程包括大壩、放水涵洞、溢洪道等。

1.2地層巖性

庫壩區(qū)出露地層主要有第三系砂質(zhì)泥巖及第四系（Q）松散堆積物。（1）第三系（N1X）西寧組磚紅色粘土巖、泥質(zhì)砂巖、砂礫巖；（2）第四系（Q）主要為中上更新統(tǒng)（Q2-3pr）成因不明的黃土；上更新統(tǒng)（Q3al）沖擊黃土、沙礫卵石；（Q3al）洪積黃土及砂石土，全新統(tǒng)坡積黃土、坡洪積、洪積黃土、粘土、砂石土，分布于庫區(qū)壩區(qū)岸坡或側(cè)斜坡、坡麓帶及沖溝內(nèi)。

2.定噴墻的布置及施工參數(shù)

由于定噴的目的是為了形成連續(xù)的地下帷幕用以防滲，因此加固體的連續(xù)性是十分重要的。本工程設計的定向板墻布置如圖1。

高壓定噴墻質(zhì)量控制的關(guān)鍵是灌漿工藝的控制，工藝控制的決定因素是施工參數(shù)的選定。通過試驗，根據(jù)實測的噴徑、定噴墻強度以及施工機具條件進行綜合考慮，選用的施工參數(shù)見表1。

表1 張鐵水庫除險加固工程壩基高壓定噴灌漿施工參數(shù)

3.施工機具的組配及灌漿材料的選擇

由于高壓定噴沒有系統(tǒng)的專用機具，根據(jù)多年在水利工程中的高噴灌漿施工經(jīng)驗，選用表2的施工機具。

表2 張鐵水庫除險加固工程壩基高壓定噴灌漿施工機具表

本工程由于不存在動水條件下施工的問題，因此灌漿材料直接采用祁連山牌P.0 525#級普通硅酸鹽水泥。單位耗用量：Ⅰ序孔1.15t/m2，Ⅱ序孔0.76t/m2，與本工程鉆孔壓水試驗的實測參數(shù)一致。

4.結(jié)束語

工程完成后，對防滲墻進行了鉆孔壓水檢測，并通過青海省水利廳質(zhì)量安全監(jiān)督站、青海省水利廳專家組的驗收，高噴防滲墻滿足防滲設計要求，評為合格工程。