劈裂灌漿與帷幕灌漿在土壩防滲中的聯(lián)合運(yùn)用

□黃　鋒　□許海英（新鄉(xiāng)市水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院）

劈裂灌漿與帷幕灌漿在土壩防滲中的聯(lián)合運(yùn)用

□黃鋒□許海英（新鄉(xiāng)市水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院）

土壩壩體填筑土與壩基接觸帶的防滲是土壩防滲的重點(diǎn)和難點(diǎn)。在近來(lái)的小型水庫(kù)除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)施工中，土壩防滲一般是采用壩體劈裂灌漿和壩基帷幕灌漿相結(jié)合的辦法。土壩壩體部分劈裂灌漿形成的防滲泥墻與壩基帷幕灌漿形成的帷幕在壩體填筑土與壩基接觸帶處搭接，實(shí)施有效搭接并形成封閉防滲體是大壩防滲的關(guān)鍵。文章提出通過(guò)調(diào)整施工工序和利用壩體劈裂灌漿為靜壓注漿、可間歇反復(fù)灌漿的特點(diǎn)，使土壩壩體劈裂泥墻與壩基帷幕灌漿形成的防滲帷幕有效地搭接起來(lái)，形成完整的壩體壩基防滲帷幕墻。

壩體劈裂灌漿；壩基帷幕灌漿；搭接；聯(lián)合運(yùn)用

0　引言

當(dāng)前，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，水利事業(yè)越來(lái)越受到重視，黨中央、國(guó)務(wù)院明確要求用三年時(shí)間基本完成全國(guó)大中型病險(xiǎn)水庫(kù)和重點(diǎn)小型水庫(kù)除險(xiǎn)加固任務(wù)。河南省20世紀(jì)六七十年代建設(shè)的一批重點(diǎn)小型水庫(kù)，也屬于病險(xiǎn)水庫(kù)，急需進(jìn)行除險(xiǎn)加固。由于技術(shù)和資金的限制，這些小水庫(kù)在建設(shè)時(shí)均存在著壩體填筑土碾壓不夠、壩基巖石風(fēng)化層清除不徹底的問(wèn)題，造成壩體壩基滲透系數(shù)過(guò)大，漏水現(xiàn)象嚴(yán)重，自建成以來(lái)帶病運(yùn)行，不能發(fā)揮正常的效益，存在很大的安全隱患。

1　存在的問(wèn)題

目前，在一些小型水庫(kù)除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)過(guò)程中，一般均對(duì)大壩采取放緩壩坡、培厚、加高加固壩體等措施，能夠使大壩滿(mǎn)足洪水位及抗滑穩(wěn)定要求。但是由于大壩在建設(shè)時(shí)施工機(jī)械較少，施工工藝落后，導(dǎo)致大壩壩體填筑土碾壓不夠，透水嚴(yán)重，不符合SL274-2001《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》中關(guān)于壩體土滲透系數(shù)的要求。在除險(xiǎn)加固中，考慮采用劈裂灌漿對(duì)壩體進(jìn)行防滲處理。大壩一般均建在基巖上，但是因?yàn)楫?dāng)時(shí)技術(shù)經(jīng)濟(jì)所限，在施工時(shí)只將河床表層覆蓋物進(jìn)行清除，對(duì)強(qiáng)風(fēng)化層進(jìn)行簡(jiǎn)單的開(kāi)挖處理，未進(jìn)行灌漿、找平等處理。因此，壩基巖石存在裂隙等透水地質(zhì)現(xiàn)象，在除險(xiǎn)加固中，擬采用水泥帷幕灌漿對(duì)壩基進(jìn)行防滲處理。

采用壩基帷幕灌漿和壩體劈裂灌漿聯(lián)合運(yùn)用，具有防滲效果好、就地取材、施工機(jī)械輕便、造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)，但要獲得理想的防滲效果，務(wù)必使壩基帷幕灌漿形成的防滲帷幕與壩體劈裂灌漿所形成的灌漿泥墻形成完整的防滲體帷幕，才能徹底處理好壩體壩基存在的滲流隱患。

2　土壩防滲的重點(diǎn)和難點(diǎn)

土壩壩體填筑土與壩基的接觸帶以及壩基強(qiáng)風(fēng)化層的防滲是土壩防滲的重點(diǎn)和難點(diǎn)。這些病險(xiǎn)水庫(kù)在建設(shè)時(shí)，設(shè)計(jì)水平低，施工機(jī)械化程度低甚至無(wú)施工機(jī)械，筑壩時(shí)采用人海戰(zhàn)術(shù)，工作面分散，清基不徹底，填筑土人工夯實(shí)，十分松散。壩體填筑土與壩基的接觸帶透水性極強(qiáng)，水庫(kù)蓄水運(yùn)用后承受較大的滲透壓力，容易形成集中滲流通道，對(duì)大壩的安全造成極大的威脅。壩基風(fēng)化層也未作很好地處理，透水性強(qiáng)，為壩基的強(qiáng)透水帶。壩基強(qiáng)風(fēng)化層在進(jìn)行帷幕灌漿時(shí)上層為壩體填筑土，不能作為優(yōu)良的止?jié){頂板，灌漿時(shí)很難提高灌漿壓力，較難形成完整連續(xù)的灌漿帷幕。因此，強(qiáng)風(fēng)化帶的帷幕灌漿也是壩基防滲的難點(diǎn)。

3　有效的工程措施

對(duì)壩體壩基滲漏處理過(guò)程中，讓壩基帷幕灌漿的帷幕和壩體劈裂灌漿的泥墻有效搭接是該部位工程的重點(diǎn)和關(guān)鍵。因此，要充分利用施工工藝，在壩基和壩體填筑土的接觸帶反復(fù)灌注，使壩體泥墻和壩基帷幕形成理想的整體搭接效果。壩體劈裂灌漿和壩基帷幕灌漿均布置在壩體縱軸線(xiàn)上，使壩體泥墻和灌漿帷幕在一個(gè)平面內(nèi)。在施工時(shí)采用先下部后上部的施工順序，即在完成壩基的帷幕灌漿后進(jìn)行壩體的劈裂灌

漿。壩基進(jìn)行帷幕灌漿時(shí)，采用一次造孔達(dá)到設(shè)計(jì)深度（一般深入相對(duì)不透水層下5m），下套管保護(hù)壩體段灌漿孔并用卡塞卡在基巖部位，以提高灌漿壓力，自下而上分段完成壩基帷幕灌漿。安裝劈裂灌漿管底進(jìn)入壩基強(qiáng)風(fēng)化層或前期帷幕灌漿質(zhì)量較差的部位，進(jìn)行孔底注漿。為加速漿液的排水固結(jié)，此時(shí)在灌入的粘土漿液中摻加占干土重量15%～30%左右的水泥，灌漿2～3次后，起拔注漿管至管底停留在壩基接觸帶，灌漿2～3次。起拔注漿管3～6m，改用純粘土漿在壩體填土層下部注漿，直至劈裂冒漿，滿(mǎn)足壩體劈裂灌漿終孔要求后封孔。

4　技術(shù)優(yōu)點(diǎn)

采用壩基帷幕灌漿和壩體劈裂灌漿聯(lián)合運(yùn)用的施工工藝，方法簡(jiǎn)單易行，技術(shù)可靠，施工質(zhì)量易于控制，優(yōu)點(diǎn)主要有以下幾個(gè)方面。

4.1經(jīng)濟(jì)上節(jié)約

壩基帷幕灌漿孔和壩體劈裂灌漿孔均布置在壩體縱軸線(xiàn)上，先帷幕灌漿后劈裂灌漿，部分帷幕灌漿孔壩體填土段可用來(lái)作為壩體劈裂灌漿孔，節(jié)省了鉆孔工程量，加快了施工進(jìn)度。不過(guò)，在施工過(guò)程中，對(duì)于不再使用的壩體孔在帷幕灌漿結(jié)束后采用規(guī)范規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)封孔；對(duì)于用來(lái)作為劈裂灌漿孔的壩體孔要采取措施妥加保護(hù)。

4.2劈裂灌漿采用“少灌多復(fù)”的方法

一般復(fù)灌5～6次，每次灌注間隔時(shí)間6-8 d，分兩序施工。在灌漿過(guò)程中，隨時(shí)根據(jù)灌漿觀測(cè)成果，調(diào)整灌漿量，把前期壩基帷幕灌漿的薄弱部位以及壩體填土與壩基接觸帶未處理好的部位重新灌注，形成好的灌漿質(zhì)量。

4.3劈裂灌漿壓力使壩體內(nèi)部的應(yīng)力再分配

使一些主應(yīng)力不足的土區(qū)得到灌漿壓力的補(bǔ)充，壩體內(nèi)部應(yīng)力由不均衡趨向均衡，可以有效地解決壩體變形穩(wěn)定問(wèn)題。

5　結(jié)語(yǔ)

壩體劈裂灌漿過(guò)程中，如遇到灌漿不起壓、吃漿量比較大時(shí)，說(shuō)明此處土體特別疏松，或者存在集中滲流通道，應(yīng)采用排水固結(jié)比較快的漿液，如采用水泥粘土漿，粘土摻加量為30%左右，并應(yīng)摻加一定量的速凝劑。

（責(zé)任編輯：于慧慧）

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