綜述水利工程中漿砌石壩灌漿治漏加固技術

周群策

【摘 要】在水利工程建設中，土石壩是最常見的一種壩體結構形式。但是在長期使用中，漿砌石壩卻常常出現(xiàn)滲漏的現(xiàn)象，極大的降低了壩體的穩(wěn)定性，極易形成滲流通道，造成壩體滲漏，影響石壩的安全穩(wěn)定?，F(xiàn)本文就主要分析了在水利工程建設中，漿砌石壩的加固施工中，灌漿治漏加固技術措施的應用。文章首先分析了壩體滲漏的主要原因，繼而詳細介紹了灌漿治漏加固技術方法，并在最后簡單介紹了加固施工質(zhì)量檢測方法。

【關鍵詞】水利工程；漿砌石壩；灌漿；滲漏；治漏加固技術

在所有的水利工程大壩施工形式中，漿砌石壩的歷史最為悠久，也是數(shù)量最多的一種壩體結構形式。數(shù)量眾多的漿砌石壩為我國多個地區(qū)的防洪發(fā)電、農(nóng)業(yè)灌溉以及生活用水供應等領域都起到了極大的作用。但是由于很多漿砌石壩是很早之前修建的，修建的技術水平較低，設計不夠合理，施工技術較為落后，再加上長期的運行和疏于整治維修，使得這些漿砌石壩都出現(xiàn)了不同程度的病害。為了保證石壩的正常運行，必須要對其進行一定的整治加固處理。而灌漿施工技術對于漿砌石壩來講，無疑是最好的加固施工技術方法。以下本文就針對灌漿加固施工技術方法進行簡單介紹。

1.漿砌石壩滲漏原因分析

通常來講，漿砌石壩在開始蓄水之后，若壩體的下游面、壩基和壩頭相連接的地方有水滲出，則就認為該漿砌石壩發(fā)生了滲漏現(xiàn)象。事實上，作為一種漿砌石壩，發(fā)生一些滲水現(xiàn)象屬于正?，F(xiàn)象，但是若滲漏問題較為嚴重，甚至出現(xiàn)了滲透通道，則就不是普通現(xiàn)象，必須要采取措施對其進行治漏加固處理。若任由其繼續(xù)發(fā)展，則一旦遇到較大洪水，則后果不堪設想。通常引起漿砌石壩滲漏的主要原因有四點，第一，壩體本身存在一定的裂縫，并且在長期的運行中， 該裂縫的縫寬不斷擴大，甚至出現(xiàn)了斷裂等現(xiàn)象，引起了較大程度的滲漏；第二，石壩在修建時沒有建立一定的防滲墻，或者防滲墻的施工質(zhì)量較差，不能滿足防滲要求；第三，在壩基施工處理時沒有做好基底清理工作，使得壩體和壩基沒有完全吻合，形成了滲漏通道，或者出現(xiàn)了壩頭繞滲；第四，壩址的基層巖石經(jīng)過長期的水流沖擊，發(fā)生破碎現(xiàn)象，造成了壩基的大范圍漏水。

2.漿砌石壩的灌漿治漏加固技術方法

在采取灌漿技術方法進行石壩的治漏加固施工時，需要注意要根據(jù)不同的壩體部位，采用最合適的灌漿施工技術方法。通常在壩體和壩基的治漏加固中，常常使用帷幕灌漿技術方法，這種灌漿技術方法能夠很好的填補壩體和壩基中的漏洞與縫隙，實現(xiàn)較好的加固效果。而在壩體上游面的加固施工中，最好使用固結灌漿技術方法，能夠很好的提升壩體上游面的防滲性能和承載抗壓能力，保證壩體面的完整性。而在壩體的下游面加固施工中，使用追蹤固結灌漿技術方法加固效果較好，但是使用該灌漿加固技術時，盡量保證壩前沒有水，以保證加固施工效果。當灌漿施工完成之后，要利用一定比例配制的水泥砂漿對壩面縫隙進行勾縫處理，以此來提高壩面的防滲能力，保證壩體的穩(wěn)定。

3.灌漿前的勘探與試驗

（1）壩體和壩基勘探；目的是查清壩體和壩基的現(xiàn)狀，為設計和施工提供依據(jù)。首先在典型漏水部位進行鉆孔勘探，查明壩內(nèi)部的石質(zhì)、膠結材料密實程度，有無空洞及基巖結構情況等。

（2）壓力抬動試驗；目的是查明壩基、壩體的承壓情況，以確定灌漿壓力。在不破壞原結構的條件下，有效地將漿液壓入壩體內(nèi)部、基巖裂縫、砂礫石層中，以保證灌漿效果。

（3）壓水試驗；目的是為帷幕及固結灌漿設計提供準確的數(shù)據(jù)，并指導施工，保證效果。選擇壩體或壩基典型部位，按照《水利水電工程鉆孔壓水試驗規(guī)程》進行工作，試驗壓力采用設計灌漿壓力，根據(jù)試驗結果、單位吸水量值的大小，確定漿液濃度、吃漿量大小。

（4）灌漿試驗；目的是解決帷幕灌漿和固結灌漿的影響半徑、漿液濃度及其它參數(shù)等，為布孔和灌漿設計提供依據(jù)。

4.布孔和造孔

（1）帷幕灌漿布孔，在漏水壩段沿壩頂中心線，以孔距3m、孔徑50mm或75mm為宜，孔深鉆至漏水部位以下1m-2m，如接觸帶或基巖漏水，鉆孔可鉆至不透水基巖以下lm-2m。造孔可一次性造孔，也可分序造孔，破碎地帶上下分段造孔、分段注漿，同時在漿體凝固5-7天后，再繼續(xù)向下鉆孔，以防止卡鉆、埋鉆事故發(fā)生。

（2）壩上游固結灌漿布孔；在漏水部位呈“梅花”型，鉆孔間距和排距l(xiāng)m-3m為宜，根據(jù)漏水情況確定，鉆孔位置選在砌石“T”縫中；在裂縫部位，可沿裂縫每lm布設一孔?？讖綖?2mm，孔深0.7m-1.5m，根據(jù)壩體實際情況確定。

（3）壩下游面追蹤固結灌漿布孔；在裂縫部位沿縫隙每1m布一孔；在其它滲水部位，按照“梅花”型布孔，排距和孔距2m-3m為宜，布孔位置在 “T”縫中，也可適當加密布孔。孔深和孔徑同壩上游面。

5.施工要求

（1）先放空水庫或?qū)焖唤抵凉酀{部位以下，再灌漿施工，并做好灌漿各項記錄。

（2）洗孔；灌漿前應對孔壁、孔底及裂縫進行沖洗，采用風水聯(lián)合沖洗方法，水壓力不大于本段灌漿壓力的75%，時間以孔深淺確定，直到回清水為止。

（3）帷幕灌漿；采用孔內(nèi)循環(huán)法，自上而下或自下而上分段灌漿，最后全孔灌注。分段灌漿時，要在灌漿段以上0.5m處加膠塞封堵。通過論證，也可采用小口徑鉆孔孔口封閉灌漿法；壩體內(nèi)灌漿長度，孔深不超過8m時，可全孔一次性灌注；灌漿壓力按設計控制，但要低于抬動試驗極限壓力，一般控制在0.2MPa-0.4MPa。

（4）壩面固結和追蹤灌漿；在孔內(nèi)預埋注漿管，孔口管周圍用干硬性水泥砂漿填堵，采用內(nèi)徑20mm鋼管，長50cm，插入孔內(nèi)40cm，外露5 cm，管頭要加工絲扣，以便與輸漿管連接；采取一組四孔并聯(lián)灌漿法，也可單孔或兩孔一起灌注。對壩后漏水處重點孔位要采取單孔重點灌漿。灌漿壓力按設計控制，一般采用0.2MPa-0.25MPa。

（5）漿液的濃度；灌漿時應遵循由稀到濃的原則，根據(jù)壓水試驗逐級改濃。壩體當注入漿量大于30L/min時，可越級變濃。當某一級漿液灌注400L以上，而灌漿壓力和吸漿量均無明顯改變時，可改濃一級漿液灌注。漿液水灰比一般采用重量比8：1、5：1、3：1、2：1、1.5：1、1：1、0，8：1、0.6：1、0.5：1九個級別。根據(jù)設計，必要時還可摻和粉煤灰、砂石、石英粉、鋁粉等。

（6）灌漿時要分2-3序灌注，同時一定要進行復灌。在設計壓力下，當吸漿量不大于0.4L/min時，再續(xù)灌30分鐘即可結束。

（7）灌漿孔封孔；帷幕灌漿時，豎孔封孔采用機械導管法，用1：2水泥砂漿從孔底向上逐漸提升封填密實；壩面固結灌漿水平孔封孔，采用低水灰比1：2水泥砂漿人工填堵?lián)v實。封填材料最好用膨脹水泥砂漿。

（8）加強灌漿觀測；在灌漿期間，應隨時觀測壩體位移、變形情況，發(fā)現(xiàn)問題立即停灌或降低壓力，采取補救措施。

6.質(zhì)量檢測

質(zhì)量檢測主要以灌漿前后壓水試驗資料、灌漿資料、灌漿前后鉆孔取巖芯資料、孔內(nèi)攝影及蓄水考驗等資料，進行比較綜合評定，或者在灌漿前后用振動測試分析儀檢測壩體質(zhì)量。灌漿質(zhì)量評定按合格和優(yōu)良兩級；凡各單元工程主要檢測項目全合格，其他檢查項目有70%及其以上達到標準要求的定為合格，90%及以上則定為優(yōu)良。

7.結語

總之，在漿砌石壩的灌漿治漏加固施工中，必須要先進行實地勘察，了解壩體的滲漏情況，包括壩體的滲漏部位和滲漏原因，之后在采取有針對性的施工方案進行灌漿加固施工。在施工中要嚴格按照技術要求標準進行規(guī)范作業(yè)，在灌漿完成后對施工質(zhì)量進行檢測，只有在合格或優(yōu)秀的施工質(zhì)量檢測結果下，才能竣工。

【參考文獻】

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