高壓旋噴灌漿在甘泉岳屯水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程中應(yīng)用成效探析

李　飛

(陜西省甘泉縣防汛辦，陜西 甘泉 716100)

?

高壓旋噴灌漿在甘泉岳屯水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程中應(yīng)用成效探析

李飛

(陜西省甘泉縣防汛辦，陜西 甘泉 716100)

高壓旋噴多是用于第四紀(jì)的沖(淤)積層、殘積層以及人工填土等較弱土層，在水庫(kù)大壩人工碾壓土中國(guó)內(nèi)尚沒(méi)有應(yīng)用，利用甘泉岳屯水庫(kù)壩體加固，以探索高壓旋噴灌漿工藝在高密度土體應(yīng)用效果。實(shí)踐證明，該工藝可在高密度土體中用以防滲處理，效果比較理想。

水庫(kù)除險(xiǎn)加固；高壓旋噴灌漿；岳屯水庫(kù)

甘泉岳屯水庫(kù)建于2001年10月，2002年7月竣工并投入運(yùn)行，是縣城主要供水水源，投入運(yùn)行以來(lái)由于左壩肩繞滲較嚴(yán)重，導(dǎo)致該水庫(kù)一直處于低水庫(kù)位運(yùn)行，無(wú)法正常使用，為了使水庫(kù)能正常發(fā)揮效益，解決當(dāng)?shù)厝诵箫嬎щy，本次在水庫(kù)除險(xiǎn)加固項(xiàng)目中對(duì)水庫(kù)大壩進(jìn)行高壓旋噴灌漿加固。

高壓旋噴灌漿于二十世紀(jì)六十年代首創(chuàng)于日本。七十年代初，我國(guó)鐵路、煤炭、水電及冶金系統(tǒng)相繼引進(jìn)，開(kāi)始研究和應(yīng)用，目前已廣泛用于各種建筑物地基的加固工程中，防滲效果良好。

高壓旋噴灌漿防滲和加固技術(shù)適用于軟弱土層，如第四紀(jì)的沖(淤)積層、殘積層以及人工填土等。我國(guó)的實(shí)踐證明，砂類(lèi)土、粘性土、黃土和淤泥等地層均能進(jìn)行噴射加固，效果較好。對(duì)于高致密性人工壓實(shí)土，還未有應(yīng)用。本次在甘泉岳屯水庫(kù)壩體上進(jìn)行高壓旋噴灌漿目前尚屬首例。

1　岳屯水庫(kù)概況

甘泉縣位于延安市中南部，屬陜北黃土高塬溝壑區(qū)，東接寶塔區(qū)，西鄰志丹縣，西北與安塞相鄰，南和富縣接壤，東西寬86 km，南北長(zhǎng)約40 km，總面積2 287 km2。

甘泉縣岳屯水庫(kù)位于甘泉縣高哨鄉(xiāng)岳屯村，水庫(kù)位于洛河左岸支流岳屯溝內(nèi)，該水庫(kù)距岳屯溝溝口約3.9 km，甘泉～志丹公路從洛河右岸經(jīng)過(guò)，壩址區(qū)有鄉(xiāng)村公路與甘泉～志丹公路相接，交通便利。

岳屯水庫(kù)樞紐主要由大壩、放水涵洞，溢洪道三部分組成。大壩為均質(zhì)土壩，壩高26.0 m，壩頂寬5 m，壩長(zhǎng)145 m，壩頂高程1 070.0 m，正常蓄水位1 064.40 m，校核洪水位1 067.60 m，總庫(kù)容218.8萬(wàn) m3，溢洪道為開(kāi)敞式明渠，位于大壩右岸，底寬14 m，放水涵洞位于壩體左端，為臥管式涵洞，砌石結(jié)構(gòu)，臥管單排孔布設(shè)。是以城市供水為主的小(Ⅰ)型水利工程。主要建筑物設(shè)計(jì)等級(jí)四級(jí)。水庫(kù)自投入運(yùn)行以來(lái)左壩肩繞滲較嚴(yán)重，導(dǎo)致該水庫(kù)一直處于低水庫(kù)位運(yùn)行，無(wú)法正常使用。

2　高壓旋噴灌漿布置

針對(duì)水庫(kù)大壩滲漏點(diǎn)，將高壓旋噴灌漿工程分為兩個(gè)單元，樁號(hào)：0-025.3～0+054.8共90個(gè)孔為第一單元，樁號(hào)：0+055.7～0+144.6共82個(gè)孔為第二單元。兩個(gè)單元共布孔172個(gè)；另布設(shè)試驗(yàn)孔4上、檢查孔4個(gè)。

高壓旋噴灌漿前期主要針對(duì)施工方法、灌漿工藝及參數(shù)等進(jìn)行了試驗(yàn)，確定了灌漿的相關(guān)參數(shù)，以便更好組織開(kāi)展下一步灌漿施工。

圖1　高壓旋噴樁圖

3　施工效果分析

高壓旋噴灌漿施工完成后，根據(jù)工程現(xiàn)場(chǎng)情況和高噴深度選用樁身檢查孔進(jìn)行檢查高噴防滲墻的質(zhì)量，檢查孔注水試驗(yàn)結(jié)果：XPJ-1滲透系數(shù)K=4.41×10-8cm/s；鉆孔注水試驗(yàn)透水率q=0.003 2 lu； XPJⅠ-2滲透系數(shù)K=4.37×10-8cm/s；鉆孔注水試驗(yàn)透水率q=0.003 3 lu，XPJ-3滲透系數(shù)K=4.18×10-8cm/s；鉆孔注水試驗(yàn)透水率q=0.003 2 lu； XPJⅠ-4滲透系數(shù)K=4.53×10-8cm/s；鉆孔注水試驗(yàn)透水率q=0.003 4 lu，其滲透系數(shù)均滿(mǎn)足了設(shè)計(jì)要求，壓水試驗(yàn)表明采用高噴防滲墻施工方法能滿(mǎn)足滲透系數(shù)小于10-5的設(shè)計(jì)要求。

在檢查孔試驗(yàn)完成后，布設(shè)兩個(gè)鉆孔取芯，從芯樣表面看，比較光滑，水泥含量大，且分布均勻，芯樣長(zhǎng)度多在40～60 cm之間，最長(zhǎng)芯樣為80 cm，最短為10 cm。水泥樁自上而下比較完整，無(wú)斷樁現(xiàn)象。

4　試驗(yàn)資料分析

土工試驗(yàn)資料是對(duì)灌漿效果評(píng)價(jià)的最有效方法，本次灌漿所有土工試驗(yàn)由延安浩源有限公司測(cè)試，在灌漿前后分別在壩體開(kāi)挖探井2個(gè)，取樣5組，做了天然密度、干密度，孔隙比，孔隙率及滲透試驗(yàn)，灌漿試驗(yàn)成果詳見(jiàn)表1。

表1　甘泉縣岳屯水庫(kù)灌漿試驗(yàn)成果資料分析表

根據(jù)試驗(yàn)資料分析：壩體土天然密度灌漿后比灌漿前遞增了19.2 %，干密度灌漿后比灌漿前遞增了14.3%，孔隙比灌漿后比灌漿前遞減了38%，孔隙率灌漿后比灌漿前遞減了18%。原狀土天然密度灌漿后比灌漿前遞增了7.8 %，干密度灌漿后比灌漿前遞增了8.4 %，孔隙比灌漿后比灌漿前遞減了31% ，孔隙率灌漿后比灌漿前遞減了15.9%。

通過(guò)試驗(yàn)資料分析，天然密度、干密度及滲透系數(shù)，灌漿前后呈遞增，孔隙比、孔隙率灌漿前后呈遞減，符合灌漿規(guī)律，同時(shí)也說(shuō)明灌漿起到了密實(shí)壩體，減小土粒空隙，提高防滲能力的作用。

5　結(jié)語(yǔ)

(1)高壓旋噴灌漿可很好地解決均質(zhì)土壩因壩體密度不均而產(chǎn)生的壩體滲漏問(wèn)題。

(2)經(jīng)對(duì)高壓旋噴灌漿后注水試驗(yàn)分析，各檢查孔注水試驗(yàn)結(jié)果表明其滲透系數(shù)均滿(mǎn)足了設(shè)計(jì)要求，采用高噴防滲墻施工方法能滿(mǎn)足滲透系數(shù)小于10-5 的設(shè)計(jì)要求，高噴防滲墻的防滲效果比較好。

(3)水庫(kù)在以后的運(yùn)行中，應(yīng)加強(qiáng)滲漏、位移、沉降、水位、浸潤(rùn)線等方面的監(jiān)測(cè)。

2016-05-30

李飛(1979-)，男，陜西甘泉人，工程師，主要從事水利水保工程施工與管理工作。

TV544+.924

A

1004-1184(2016)05-0158-02