黏土填充灌漿在土壩防滲加固中的施工質(zhì)量控制

□朱慧芳

黏土填充灌漿在土壩防滲加固中的施工質(zhì)量控制

□朱慧芳

黏土填充灌漿在土壩防滲加固中較為常用，是土壩防滲經(jīng)濟有效的方法，加強施工關(guān)鍵環(huán)節(jié)的質(zhì)量管理和控制，可取得良好的加固防滲效果。

黏土；土壩防滲；質(zhì)量控制

水利工程施工質(zhì)量好壞，不僅對工程的正常使用與效益發(fā)揮有直接的關(guān)系，而且一旦出現(xiàn)問題就會危及國家和人民群眾的生命財產(chǎn)安全。實踐證明要想取得好的工程質(zhì)量，必須做好關(guān)鍵環(huán)節(jié)的質(zhì)量管理和控制。本文就黏土填充灌漿施工中常見質(zhì)量問題及控制措施進行簡要論述。

1.施工準備階段的質(zhì)量控制

1.1 確定合理的施工季節(jié)

黏土填充灌漿的施工原理是在壩體薄弱位置或內(nèi)部空洞內(nèi)壓力填充泥漿，利用泥漿固結(jié)充實壩體、封堵滲漏通道。為加快泥漿的固結(jié)保證灌漿質(zhì)量，施工期應(yīng)選擇壩體含水率較低的時期。水庫壩體灌漿應(yīng)在枯水期進行或提前降低庫水位，以降低壩體侵潤線和壩體土壤含水率。工程實踐表明，在壩體侵潤線以下，單純灌注黏土漿不能起到固結(jié)加固作用，必須在漿液中添加水泥、水玻璃等速凝膠結(jié)材料。為此，春季到汛前和訊后的一段時間是灌漿的黃金施工期。

1.2 灌漿土料的質(zhì)量控制

根據(jù)規(guī)范要求，設(shè)計中要求的黏土填充灌漿的土料主要控制以下幾方面指標：塑性指數(shù)10-25%、粘粒含量30-45%、粉粒含量45-65%、沙粒含量< 10%、有機質(zhì)含量<2%、可溶鹽含量< 8%。實踐證明，一味追求土料粘性并不可取，土料含粘粒過大則析水性差，同時在壩體缺陷部位間隙較大時固結(jié)后收縮易產(chǎn)生裂縫。選定料場儲量應(yīng)不少于設(shè)計土料用量的2倍。

1.3 施工設(shè)備的選擇與準備

黏土填充灌漿設(shè)備包括運輸、制漿、鉆孔、加壓送漿、觀測等設(shè)備。制漿建議采用強制式攪拌機機械制漿，漿池容量應(yīng)保證灌漿連續(xù)作業(yè)；實踐中多采用XJ-100A型鉆機干法鑿孔，主要工作參數(shù)為：配套電機功率1.5KW,終孔直徑75mm,最大鉆深100m。填充灌漿僅需要較小的灌漿壓力，所以單缸泥漿泵和雙缸泥漿泵均能滿足灌漿壓力要求，主要根據(jù)壩體吃漿流量的大小確定泵型。進場后應(yīng)對壓力表、灌漿管、壓力輸漿管都進行校準和加壓試驗?？卓趬毫Ρ碜鳛楣酀{控制壓力，要求壓力表的精度應(yīng)達到0.1kgf/cm3。

1.4 科學布設(shè)灌漿孔

灌漿孔應(yīng)嚴格按照設(shè)計位置進行布設(shè)，一般為2排或3排，梅花狀布置，孔距2～3m。布置灌漿孔后，還應(yīng)根據(jù)孔位設(shè)置壩體水平位移和沉陷觀測控制點，用以對比灌漿前后和灌漿過程中堤壩的變形情況。觀測點在上下游壩肩和壩頂各設(shè)兩排，間距15m左右設(shè)一組觀測樁（木樁或鋼釬），用全站儀進行測控。通過壩體滲流量及侵潤線的變化分析施工效果。

2.灌漿施工中的主要質(zhì)量控制

2.1 灌漿孔的施工

灌漿孔應(yīng)當干法施工，要求孔徑符合設(shè)計要求，成孔垂直度偏差不大于2%。要做好施工記錄，了解每孔在不同深度的壩體土質(zhì)情況、壩體密實度情況、壩體土料的含水率情況，與設(shè)計情況進行核對，為做好后續(xù)灌漿提供基礎(chǔ)資料支持。灌漿孔完成后若不能立即進行灌漿，應(yīng)采用木塞或蓋板進行保護。

2.2 泥漿的制備

制漿盡可能采用專用機械制漿，土料含水率過低出現(xiàn)干結(jié)硬塊時，土料進場后應(yīng)及時灑水堆存軟化土塊。制漿機出口入蓄漿池時先過粗篩，濾除漿液中雜質(zhì)；灌漿前再通過35孔/cm2過濾細篩。制漿過程中通過水土用量配比調(diào)控泥漿粘稠度，同時在蓄漿池中用容重法進行檢測控制。

2.3 灌漿質(zhì)量控制

灌漿順序為先上游測孔后下游，灌漿時自下而上，下套管分段灌注，段長以5～8m為宜。灌漿過程中先灌注稀漿3～5分鐘再逐步加大漿液濃度至設(shè)計稠度。

灌漿過程中應(yīng)做好觀測與記錄，包括壓力表觀測、注漿量觀測、壩體位移觀測、灌漿孔觀察等。壓力和注漿量觀測應(yīng)全過程監(jiān)測記錄，若發(fā)現(xiàn)壓力驟升驟降都應(yīng)及時停泵處理。若發(fā)現(xiàn)壩體劈裂發(fā)生（可通過孔口目測和壩體位移監(jiān)測判定）應(yīng)立即停止灌漿，降低灌漿壓力。發(fā)現(xiàn)串孔跑漿、上下游壩坡跑漿時，采用開挖后低含水率粘土回填夯實封堵處理。在堤壩頂已經(jīng)混凝土硬化的情況下更應(yīng)當加強檢查與觀測，防止劈裂發(fā)生或冒漿串漿，以及對路面造成的破壞。

灌漿第一輪序結(jié)束后，與后序灌漿的間隔天數(shù)與壩體含水率和泥漿稠度有較大關(guān)系，可通過檢查灌漿孔中漿液固結(jié)情況判斷，一般5～8天既可實現(xiàn)漿液析水固結(jié)。此時用鉆機掃孔到底，開始下一灌漿輪序。第一輪序灌漿吃漿量最大，單孔可達0.4～0.6m3/m，之后輪序逐漸減小直到不再吃漿，待連續(xù)兩個輪序灌漿不再吃漿，待孔中漿液固結(jié)后結(jié)束灌漿，掃孔到底后，用土球夯實法封孔。

3.灌漿后的質(zhì)量檢查

黏土填充灌漿屬隱蔽工程施工，灌漿后的質(zhì)量檢查是評判工程施工質(zhì)量的重要手段。黏土填充灌漿的質(zhì)量檢查的方法有：鉆取壩體土芯法、試驗灌漿法等。鉆取壩體土芯檢查一般在灌漿結(jié)束14天之后進行。經(jīng)過注漿試驗后測算各檢查孔的單位吸漿量是否在設(shè)計要求范圍之內(nèi)。經(jīng)過對取芯原樣進行試驗研究，得出壩體內(nèi)部的質(zhì)量，并評估灌漿效果。水庫壩體灌漿時可結(jié)合浸潤線出逸點，壩后滲流量變化情況評判施工質(zhì)量。

黏土充填灌漿在土質(zhì)堤壩防滲加固中具有投資小、見效快、設(shè)備和技術(shù)簡單、操作方便等優(yōu)點，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用。在施工過程中抓住了關(guān)鍵步驟和關(guān)鍵環(huán)節(jié)，加強質(zhì)量控制管理就能達到良好的加固防滲效果。□

2017-03-10

朱慧芳，女，漢族，臨城縣水務(wù)局，工程師。