帷幕灌漿技術(shù)在水庫除險加固中的應(yīng)用分析

張龍洲

【摘 要】通過對原州區(qū)賀家灣水庫病險成因分析，運用帷幕灌漿技術(shù)，成功解決了水庫除險加固技術(shù)方案中右壩肩滲漏的問題，為類似工程提供翔實的第一手資料。

【關(guān)鍵詞】水庫；帷幕灌漿；寧夏原州區(qū)

Application of curtain grouting technology in reservoir Reinforcement

Zhang Long-zhou

（Guyuan City Water Survey and Design Institute Guyuan Ningxia 756000）

【Abstract】He Yuanzhou by Dangerous Causes Bay reservoir analysis， using curtain grouting technology， successfully resolved the technical solution reservoir reinforcement of the right abutment seepage problems and to provide detailed first-hand information for similar projects.

【Key words】Curtain grouting；Reservoir Ningxia Yuanzhou

固原市位于寧夏回族自治區(qū)南部，轄四縣一區(qū)，總面積1.054萬平方公里，占自治區(qū)面積的21.8%。截止2013年底，全市共建有水庫187座，總庫容8.78億立方米，其中大（二）型1座、中型21座、?。ㄒ唬┬?1座、?。ǘ┬退畮?4座。依據(jù)《寧夏小型病險水庫除險加固工程報告編制提綱》，2014年3月7日南京水利科學(xué)研究院編制完成了《寧夏回族自治區(qū)固原市原州區(qū)賀家灣水庫大壩安全評價報告》，2014年11月15日固原市水利勘測設(shè)計院編制完成了《原州區(qū)賀家灣水庫除險加固工程實施方案》，工程批復(fù)投資2400萬元。

1. 工程概況

（1）賀家灣水庫作為固原市東山坡引水工程唯一的調(diào)蓄水庫，承擔著固原市區(qū)、固-西引水、原州區(qū)東部引水等數(shù)十萬人口的供水任務(wù)。工程建于2000年，為碾壓式黃土均質(zhì)壩，原設(shè)計最大壩高31.25米，總庫容320萬立方米，調(diào)節(jié)庫容270萬立方米，屬?。ㄒ唬┬退畮?。

（2）水庫由主壩和輸水建筑物兩部分組成。土壩為均質(zhì)土壩，頂寬6.0米，壩長294米，前坡比為1：2. 5-1：3.0，后坡比為1：2.0-1：2.5-1：2.75，壩頂高程1947.00米，正常蓄水位1944.00米，設(shè)計洪水位1944.38米，校核洪水位1945.00米，建庫初期，由于受投資限制，壩基防滲處理不徹底等多種原因，造成壩體兩側(cè)滲漏嚴重；放建筑物布置于左壩肩，由水塔、輸水洞組成，水塔高22.0米，輸水洞進口高程1925.00米，長96米（1.2×1.5米鋼筋砼矩形涵），原設(shè)計泄量為1.0立方米/秒，安裝1.2×1.5米鑄鐵閘門及螺桿式啟閉機一套，工作橋長34.15米，為重力墩支承。

2. 除險加固方案

2.1 土壩加固。

壩體加高7.30米，壩頂設(shè)高1.2米的防浪墻，采用后加壩方式，加壩后壩體最大壩高38.55米，壩頂高程1954.30米，防浪墻頂高程1955.50米，總庫容662萬立方米，壩頂長324米，頂寬8.0米；迎水坡坡比加高段為1：2.50，在原壩頂高程1947.0米處設(shè)馬道，寬2.0米，采用格賓護坡；背水坡坡比為1：2.75、1：3.0、1：3.25，在1941.00米、1928.00米處設(shè)置馬道，馬道寬2.0米，采用現(xiàn)澆砼格網(wǎng)加生物措施護坡，壩后設(shè)褥墊式排水并對左、右壩肩壩基防滲采用帷幕灌漿處理。

2.2 水塔加固。

水塔體加高7.30米，塔頂高程1954.30米，與壩頂高程齊平，最大下泄流量為1.0立方米/秒，更換工作閘門及啟閉機設(shè)備，對原涵洞進行鋼管內(nèi)襯加固，涵洞延長段水平長43米，并新建退水建筑物，在涵洞末端設(shè)置一套調(diào)流、調(diào)壓設(shè)備。

3. 帷幕灌漿技術(shù)

3.1 工程地質(zhì)。

右壩肩壩基滲漏通道前段為E2S泥巖與K1m泥灰?guī)r不整合接觸帶及E2S裂隙發(fā)育的泥巖，后段為E2S上部裂隙發(fā)育的泥巖及砂質(zhì)泥巖，厚度為8～10米，經(jīng)現(xiàn)場壓水試驗時無法升起有效試驗壓力，存在嚴重的滲漏，壩后可見滲漏出水現(xiàn)象，經(jīng)現(xiàn)場測定流量為20L/min。

3.2 主要技術(shù)標準。

3.2.1 《水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范》（DL/T5148-2012）。

3.2.2 《水利水電工程鉆孔壓水試驗規(guī)范》（SL25-92）。

3.2.3 《鉆孔規(guī)程規(guī)范》（SL25-92）。

3.2.4 《混凝土拌和用水標準》（JGJ63-89）。

3.3 孔位布設(shè)。

右壩體設(shè)計帷幕灌漿長度為100米，深度根據(jù)地質(zhì)條件確定，灌漿孔分兩排、梅花型布置，分Ⅰ、Ⅱ兩序施工，孔排距2.0米，孔向為垂直孔。先導(dǎo)孔布置在先灌排孔，并在Ⅰ序孔中選取，間距9.0米，共布設(shè)9個。施工過程中各區(qū)灌漿壓力、漿液水灰比、變漿標準等技術(shù)參數(shù)，根據(jù)先導(dǎo)孔灌漿技術(shù)參數(shù)來確定。

3.4 工藝流程。

定鉆孔位置→安裝（固定）鉆機→鉆入覆蓋層（入巖1.0米）→注漿待凝→鉆進第一段洗孔（孔壁、裂隙沖洗）→壓水試驗→灌漿→鉆進第二段洗孔（孔壁、裂隙沖洗）→壓水試驗→灌漿（不待凝）→鉆進第三段洗孔（孔壁、裂隙沖洗）→壓水試驗→灌漿→鉆原灌漿段壓水→≤5lu→合格。先導(dǎo)孔壓水試驗采用五點法，其他孔采用單點法。

3.5 灌漿段長、壓力。

（1）灌漿第一段入巖2.0米進行接觸部位和基巖表層灌漿，第二段段長3.0米，第三段及其以下各段段長5.0米，終孔段長不大于7.0米。

（2）灌漿壓力第一段0.2～0.3MPa，第二段0.4～0.5MPa，第三段0.7MPa，第四段0.8～1.0MPa，第五段1.0～1.2MPa，最大灌漿壓力不超過1.2 MPa。

4. 灌漿效果分析

4.1 先導(dǎo)孔。

灌漿工程布置先導(dǎo)孔9個，間距9.0米，按照規(guī)范要求，灌漿后主要技術(shù)參數(shù)見表1。

4.2 Ⅰ、Ⅱ兩序孔。

壩體帷幕灌漿共布設(shè)Ⅰ、Ⅱ兩序孔100個，Ⅰ序孔和Ⅱ序孔各50個，采用逐漸加密法自上而下分段循環(huán)式灌漿，先下游，后上游，先Ⅰ序孔，再Ⅱ序孔的原則，依據(jù)先導(dǎo)孔灌漿技術(shù)參數(shù)進行灌漿。

4.3 檢查孔。

檢查孔的數(shù)量不少于灌漿孔的10%，共布設(shè)10個孔，檢查孔應(yīng)自上而下分段進行壓水試驗，試驗采用五點法。2015年6月，通過對檢查孔壓水試驗檢測，壩體基巖透水率平均值小于5呂榮，與基巖相對不透水層透水率標準相同，壩體帷幕灌漿質(zhì)量合格（檢查孔主要技術(shù)參數(shù)表見表2）。

5. 結(jié)語

寧夏回族自治區(qū)固原市原州區(qū)賀家灣水庫程于2015年3月開工建設(shè)，2015年6月壩體帷幕灌漿結(jié)束，8月工程竣工，并通過了固原市水務(wù)局、發(fā)改委組織的驗收。該工程所采用的帷幕灌漿技術(shù)得到較好的應(yīng)用，目前工程運行良好，實測水庫滲水量大幅度減少，已達到了對該水庫除險加固的目的。

參考文獻

[1] 白永年、吳士寧、王洪恩. 土石壩加固[M].北京：水利水電出版社.1991年.

[2] 張啟岳.土石壩加固技術(shù)[M].北京：中國水利水電出版社.1999年.

[3] 寧夏水利水電勘測設(shè)計院.《原州區(qū)賀家灣水庫地質(zhì)勘察報告》[R].2014年.

[4] 固原市水利勘測設(shè)計院.《原州區(qū)賀家灣水庫設(shè)計報告》[R].2014年.