帷幕灌漿防滲技術(shù)在瑞垟水庫除險(xiǎn)加固中的應(yīng)用

潘日平　邱美亮

【摘要】本文以瑞垟水庫工程除險(xiǎn)加固為例，介紹帷幕灌漿防滲技術(shù)在瑞垟水庫大壩壩基防滲中的應(yīng)用，以供工程設(shè)計(jì)、施工參考。

【關(guān)鍵詞】帷幕灌漿；壩基防滲；除險(xiǎn)加固

【Abstract】Ruiyang In this paper， reservoir engineering reinforcement， for example， curtain grouting technology in of Ruiyang dam foundation impermeable application for engineering design， construction reference.

【Key words】Curtain grouting；Foundation seepage control；Reinforcement

1. 工程概況

龍泉市瑞垟水庫除險(xiǎn)加固工程位于浙江省龍泉市屏南鎮(zhèn)甌江上游瑞垟溪上，距龍泉市約75Km；集雨面積是23.65Km2，引水入庫集雨面積為43.375Km2，總集雨面積為67.025 Km2；主河道長7.5Km，多年平均降雨量1669mm，多年平均流量2.12m3/s；水庫正常蓄水位877.50m，總庫容為1066萬m3，為中型水庫。樞妞工程有攔河壩、輸水遂洞、發(fā)電廠房及升壓站、跨流域引水系統(tǒng)。本次水庫安全技術(shù)認(rèn)定中主要存在問題為：壩體、壩基滲漏；壩體內(nèi)觀測(cè)設(shè)施缺少。除險(xiǎn)加固工程主要內(nèi)容為：壩基防滲帷幕灌漿；壩面化學(xué)灌漿；壩體撗縫灌漿等。本工程帷幕灌漿造孔（直孔）3073 m，帷幕灌漿造孔（斜孔）3073 m，帷幕灌漿5860 m。

2. 帷幕灌漿的施工簡(jiǎn)述

2.1 本加固工程以壩基防滲、壩體防滲、壩體加固施工為控制主線，壩基防滲和壩體防滲采用順序作業(yè)，壩基防滲帷幕灌漿與壩體橫縫灌漿、壩面化學(xué)灌漿同時(shí)進(jìn)行，即帷幕灌漿結(jié)束后再進(jìn)行排水孔工程，排水孔完成后進(jìn)行左壩頭山體噴錨，照明工程，欄桿工程，最后進(jìn)行右壩頭平臺(tái)砼工程。

2.2 帷幕灌漿按分序加密的原則進(jìn)行施工，即I序——II序孔——III序孔——灌漿質(zhì)量檢查孔。帷幕灌漿施工工藝流程：鉆孔→沖洗→壓水試驗(yàn)→灌漿→壓力封孔。

2.3 壩基、壩體帷幕灌漿。

2.3.1 施工順序。主壩壩基防滲處理采用帷幕灌漿，單排布置，分三序施工，孔距1.5m，灌漿材料采用42.5普通硅酸鹽水泥。三個(gè)鉆灌機(jī)組進(jìn)行施工；150型地質(zhì)鉆機(jī)6臺(tái)，灌漿泵3臺(tái)，高速制漿機(jī)3臺(tái)。測(cè)斜儀1臺(tái)，自動(dòng)記錄儀1臺(tái)、空壓機(jī)1臺(tái)。

2.3.2 鉆孔 。帷幕灌漿造孔采用150型地質(zhì)鉆機(jī)，金鋼石鉆頭鉆進(jìn)。（1）鉆孔按分段統(tǒng)一編號(hào)，由測(cè)量人員放樣定位，并注明施工次序。用水平尺測(cè)量使鉆機(jī)呈水平狀態(tài)，將開孔鉆具對(duì)準(zhǔn)備孔位中心，并經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員復(fù)檢合格后開孔，鉆孔開孔位置與設(shè)計(jì)位置偏差不大于10cm。因故變更孔位時(shí)，征得設(shè)計(jì)同意，記錄實(shí)際孔位，孔深符合設(shè)計(jì)規(guī)定。（2）鉆孔過程中嚴(yán)格控制孔斜，不使用彎曲的鉆桿、鉆具進(jìn)行鉆孔作業(yè)，遇斷層破碎帶等減少鉆壓及轉(zhuǎn)速，以確?？紫驕?zhǔn)確。（3）鉆孔過程中每5m進(jìn)行一次孔斜測(cè)量，當(dāng)發(fā)現(xiàn)孔斜偏差超過要求時(shí)，及時(shí)采取糾偏措施處理。測(cè)斜采用YT-1型鉆孔抗磁干擾測(cè)斜儀，其主要技術(shù)參數(shù)為頂角測(cè)量范圍（0゜～80゜），誤差為±0.5゜，方位角測(cè)量范圍為0゜-360゜，誤差為±2.5゜。（4）在造孔過程中嚴(yán)格控制孔斜，發(fā)現(xiàn)孔斜超過規(guī)范要求時(shí)，及時(shí)糾正。鉆孔過程中對(duì)混凝土厚度、涌水、漏水、塌孔、掉塊、卡鉆、斷層構(gòu)造等情況作詳細(xì)記錄。（5）鉆孔結(jié)束后，對(duì)孔深、孔斜和孔底殘留等進(jìn)行檢查。（6）鉆進(jìn)結(jié)束等待灌漿時(shí)或灌漿結(jié)束等待鉆孔時(shí)，孔口均堵塞，妥善保護(hù)。灌漿孔孔斜成果表略。

2.3.3 鉆孔沖洗及裂隙沖洗。對(duì)灌漿孔在灌漿前進(jìn)行鉆孔沖洗和裂隙沖洗，以提高灌漿效果。成孔后采用導(dǎo)管通入壓力水流從孔底向孔外沖洗的方法沖洗孔壁，沖洗至回水清凈。并延續(xù)10min為止。沖洗壓力采用通段灌漿壓力的70%～80%。但不超過1.0MPa，沖洗后采用單點(diǎn)法進(jìn)行壓水試驗(yàn)。

2.3.4 灌漿材料。灌漿所采用的42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥保持新鮮，不使用受潮結(jié)塊水泥。水泥在使用前經(jīng)檢驗(yàn)合格后后使用。

2.3.5 制漿。采用分散制漿法，由各灌漿機(jī)配備一套400L的制漿設(shè)備，灌漿時(shí)各機(jī)組自行制漿。水泥漿制備后盡快使用，四小時(shí)后的剩余漿，廢棄。

2.3.6 灌漿方法。按設(shè)計(jì)要求，參照施工圖紙按至下而上進(jìn)行施工。（1）灌漿采用杭州長杰科技有限公司生產(chǎn)的CJ-G3灌漿自動(dòng)記錄儀進(jìn)行記錄，同時(shí)輔以手工記錄。（2）水泥漿液攪拌均勻，測(cè)定漿液密度并作記錄。（3）使用前檢查灌漿設(shè)備，所有設(shè)備平常維護(hù)保養(yǎng)，確保灌漿過程中不致因設(shè)備故障造成灌漿中斷。（4）自動(dòng)記錄儀，壓力表等在使用前經(jīng)有關(guān)部門鑒定或率定。

2.3.7 灌漿壓力控制：（1）在壩下游面造孔的接觸段按公式1.5×（水庫正常高877.5m-孔口高程+混凝土進(jìn)尺長）/100（單位：MPa）確定。如果該值小于0.3MPa，取0.3MPa。（2）在壩頂造孔的接觸段按公式1.5×[水庫正常高877.5m-（壩頂881.5m-混凝土進(jìn)尺長）]/100（單位：MPa）確定，如果該值小于0.3MPa，取0.3MPa。（3）在兩岸山體上造孔的接觸段的灌漿壓力為0.2MPa。接觸段以下每增加一個(gè)灌段，壓力增加0.1 MPa。

2.3.8 水灰比及變換。灌漿過程中如灌漿壓力保持不變，注入率持續(xù)減少，或當(dāng)注入率保持不變，壓力均勻上升，不改變水灰比。當(dāng)某一級(jí)漿液的注入量已達(dá)300L以上或灌注時(shí)間已達(dá)1h以上，灌漿壓力或注入率均無改變或改變不顯著時(shí)，改濃一級(jí)水比的漿液灌注；當(dāng)注入率均無改變或改變不顯著時(shí)，改濃一級(jí)水灰比的漿液灌注；當(dāng)注入率大于30L/min時(shí)，視具體情況越級(jí)變濃。灌漿過程中，每隔10～30min測(cè)記一次漿液密度并在灌漿報(bào)表上記錄。

2.3.9 灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)及封孔。結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)：在規(guī)定的壓力下，當(dāng)單位注入率不大于0.4L/min時(shí)，繼續(xù)灌注60min或注入率不大于1L/min時(shí)繼續(xù)灌注90min即結(jié)束。

2.3.10 灌漿孔封填：終孔段灌漿前經(jīng)監(jiān)理驗(yàn)收孔深，簽證同意后進(jìn)行灌漿封孔。封孔采用M20砂漿機(jī)械封孔，配合比為水泥：砂：水=1：3：1。

2.3.11 特殊情況處理：灌漿過程中遇到地質(zhì)特殊塌孔現(xiàn)象時(shí)，采用先灌漿后再造孔的方法進(jìn)行處理。灌漿過程中回漿變濃，換用相同水灰比的新漿進(jìn)行灌注，若繼續(xù)吸水不吸漿時(shí)，延續(xù)灌注30min時(shí)，停止灌漿。

2.3.12 灌漿質(zhì)量檢查：質(zhì)量檢查以檢查孔為質(zhì)檢的主要手段。檢查孔數(shù)為施工總孔數(shù)的10%，位于灌漿軸線上。檢查孔具體位置由業(yè)主（監(jiān)理）和設(shè)計(jì)、施工單位共同商定。檢查孔所在的單元，全部施工結(jié)束，且在相鄰兩孔灌漿結(jié)束14天后進(jìn)行，壓水試驗(yàn)為灌漿壓力的80%，由上而下逐段進(jìn)行。以q最終值計(jì)算透水率Lu值，當(dāng)q≤3Lu時(shí)為合格。本工程施工被檢查質(zhì)量均達(dá)到設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。孔透水率等參數(shù)略。灌漿平面圖和剖面圖如圖1、圖2所示。

3. 結(jié)束語

3.1 本工程成果：共完成打孔159只，直孔4345.08m，斜孔3076.26m，帷幕灌漿5485.95m，橫縫灌漿1025m2；共檢查17孔，最大孔深為70.2m，對(duì)應(yīng)偏斜率為0.803%；最大偏斜率為1.69%，對(duì)應(yīng)孔深為41.0m；最大透水率（Lu）為1.623。

3.2 帷幕灌漿防滲技術(shù)一般適用于壩基滲漏、接觸滲漏、繞壩滲漏處理。施工中應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照《水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范》SL62-94和《水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范》DL/T5148-2001進(jìn)行施工與檢查驗(yàn)收，瑞垟水庫除險(xiǎn)加固工程通過灌漿處理后，達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)范的要求。各項(xiàng)檢測(cè)均滿足設(shè)計(jì)要求，達(dá)到除險(xiǎn)加固的目的，由此證明設(shè)計(jì)、施工方法都是正確的。

感謝馮葆蔚老師對(duì)本文指導(dǎo)。

[文章編號(hào)]1619-2737（2016）03-18-647