灌漿施工技術(shù)在小型水庫除險加固工程中的應(yīng)用

張 偉

（綿陽佳成建設(shè)有限公司，四川 綿陽 621000）

0 前言

由于我們國家的水庫修建主要集中在上世紀50年代至60年代，至今這么久的時間，不可避免的會受到水庫設(shè)計、施工技術(shù)、時間和管理等原因的影響，因此工程存有自然侵蝕和人為破壞等情況，故而為了確保水庫在后緒使用中能夠平穩(wěn)和安全，必須對當(dāng)前存有的問題進行逐一修補、排查，所以除險加固是重中之重。

1 分析灌漿技術(shù)與應(yīng)用

1.1 介紹充填灌漿技術(shù)

充填灌漿指的是對底層有空隙的部分進行低壓灌注。是以填充和滲透為理論前提，應(yīng)用低壓與漿液自重來完成灌注工作。

例如某水庫主壩的上游壩未出現(xiàn)滑坡跡象，可是由于它的土壓實度未達到規(guī)范要求，對壩外坡坡腳造成破壞，使排水效果大打折扣，壩體也發(fā)生了滲漏。為了徹底清除工程隱患，我們對除險加固進行擬防滲工作，并且改建了壩面護坡。根據(jù)實際情況，加固設(shè)計應(yīng)用的是充填灌漿技術(shù)。以壩體防滲和壩基防滲為主。其方法為采用機械灌漿，對壩體和壩基形成密實保護，大大提升防滲透效果，進而確保堤壩的安全。

水泥黏土漿液為主要灌漿材料，其中水泥為20%。因為本水庫主壩壩高是17.6米，結(jié)合地質(zhì)勘測數(shù)據(jù)，灌漿深度必須達到巖層以下三米。其左岸均為較厚的山體，所以帷幕灌漿范圍向兩側(cè)壩肩各延長5m，灌漿長度則為566m。灌漿孔中心線距離壩頂上游側(cè)2米，分兩排來布置灌漿孔，孔距是2米，排距為1.5米，需要安置376個灌漿孔。

1.2 分析劈裂灌漿技術(shù)

劈裂灌漿是在灌漿前，采用大于臨界水壓的壓力值對土層進行劈裂。這等同于在充填灌漿的前提之上增強壓力，有計劃的對壩體劈裂進行控制，之后對洞穴及裂縫采取灌漿施工。

比如某水庫對壩坡開裂縫隙施行過開掘與回填夯實措施，并且加固加厚了此大壩。可是由于水庫使用年代較久且缺乏維修資金，部分設(shè)施存在老化情況。對于這種情況，就需要對壩體進行劈裂灌漿的加固措施。具體操作為,沿著壩軸線的方向按照梅花狀進行布置，采用這種操作方法能夠使灌入的漿液比較集中，能夠形成一個防滲帶，從而達到止水防滲的目的。灌漿孔為兩排，排距約1m，孔距約2m，孔徑為100mm，根據(jù)各孔位置，孔深超過壩基地1m 深為準，灌漿孔110 個。

在這一情境之中采用劈裂灌漿進行防滲,重點考慮了該大壩的特定的應(yīng)力分布狀況，并不是說所有的土體都能夠進行定向劈裂。假如灌漿施工沒有控制好，很容易對大壩造成傷害。劈裂灌漿的施工具有一定專業(yè)性，要保障灌漿質(zhì)量，除了需要一個技術(shù)精良的施工隊伍,同時還需要擁有對施工過程進行全面監(jiān)測的手段和方法,即使出現(xiàn)了問題也能夠及時地采用相應(yīng)的措施進行處理。相反,如果不具備這些條件,劈裂灌漿則會變成破壞灌漿。

1.3 固結(jié)灌漿

固結(jié)灌漿:這種灌漿方式的應(yīng)用是為了達成提高地基或者圍巖完整性的目的。同時增強地基或者圍巖的綜合性能，例如提升邊坡的穩(wěn)定性、增強圍巖的防滲效果等等，從而對發(fā)生破碎的巖層進行灌漿加固。

某水庫出現(xiàn)漏水現(xiàn)象，雖然對壩體進行了水泥固結(jié)灌漿的修補，但是水庫仍然沒有徹底除險，還存在著許多問題,威脅著水庫的安全運行。針對這一狀況,需要采用灌漿技術(shù)對壩體進行灌漿，做好邊坡?lián)p壞部分、排洪通道以及壩身內(nèi)坡陷坑部分的除險加固施工。具體操作為,對壩體做好水泥固結(jié)灌漿工作，順著壩軸線布置，使之呈梅花狀。此種操作方式能夠確保灌漿更集中，進而成為有效的防滲帶，從而達到止水防滲的目的。灌漿孔為兩排，排距約為1m，孔距3m，孔徑約100mm，依照每個孔的位置，孔的深度需要超過壩基1 米，孔的總數(shù)為101 個。待施工完成之后，通過圍井布置模式來檢查施工作業(yè)。

2 分析灌漿施工技術(shù)適用條件與優(yōu)缺點

靜壓灌漿就是確保進漿管不動，通過漿液來完成灌注。靜壓灌漿分為充填灌漿和固結(jié)灌漿。整體來講，有一定壓力，進漿管若保持不動這稱之為靜壓灌漿技術(shù)；從狹義上看,這主要指的是基巖灌漿。靜壓灌漿主要適用于淤泥質(zhì)土、粉質(zhì)粘土、砂土、礪石等松散的地層。如果遇到漂卵石地層,這需要分析漂卵石大小，再做定論。漂卵石塊徑過大的話，靜壓灌漿無法噴開，攪動效果不好，導(dǎo)致膠結(jié)效果差，達不到防滲的目的。所以，如果想在這種漂卵石地層進行靜壓灌漿是必須要進行相應(yīng)實驗的?，F(xiàn)在，針對大的漂卵石，尤其是含泥沙的，灌漿工藝還是存在很多問題的，例如高噴灌漿不能噴開，那么靜壓灌漿肯定也不能灌好。

分析充填灌漿的優(yōu)缺點：這種方法不用降低水位,也不需要圍堰就可以進行施工,但是施工期較長?？梢栽趬误w內(nèi)形成筆直而連續(xù)的放滲透墻，堵住漏水的通道，增強壩體的防滲透能力,同時還通過漿與土的互壓使得壩體、壩基內(nèi)部的應(yīng)力進行重新分布，提高其穩(wěn)定性。同時還能夠充分利用上游的干砌石。灌漿防滲的技術(shù)要求比較高,同時整個施工的過程必須要對大壩的穩(wěn)定性進行嚴密而及時的檢測;而從施工的質(zhì)量上來看,灌漿防滲的施工過程都是在壩體內(nèi)進行的，其質(zhì)量難以把控，而且灌漿防滲的壽命較短。

灌漿壓力必須要合理控制，所采用的壓力不可能超過土體的抗裂能力。土層防滲透處理最先使用的就是充填灌漿技術(shù)，可是實踐證明，此種技術(shù)封閉效果不理想，防滲透作業(yè)較差，所以不適合土層大面積防滲透處理，而僅適用于性質(zhì)和范圍都已明確的局部隱患的處理。

3 幾點建議

（1）為了方便調(diào)查巖石的透水率，在壓水試驗時，需要應(yīng)用高壓方法將水壓進鉆孔，之后依照巖石吸水率計算巖體裂縫的發(fā)育程度。壓水試驗是采用止水設(shè)備把一定距離的鉆孔試驗段隔開，之后通過水頭向此段鉆孔并壓水，那么水就能夠經(jīng)過孔四周裂縫向巖石內(nèi)滲透，最后滲透的水量會逐漸趨于一個穩(wěn)定的數(shù)值。

（2）對于灌漿壓力的控制需要灌漿盡可能地采用較高壓力，但是還應(yīng)該控制在一個較為合理的范圍內(nèi)。灌漿壓力的大小與巖層性質(zhì)和孔深等因素相關(guān),需要通過實踐來確定,并進行下一步的檢驗和調(diào)整。

（3）劈裂灌漿在土壩中的防滲透應(yīng)用,主要是從堤壩特定的應(yīng)力分布狀況進行考慮，這不代表著所有的土體都適用此種方式。這種施工方法假如在施工過程中控制不當(dāng)，容易對堤壩造成非常嚴重的傷害。這些防滲透加固措施的工程措施又可以分為好幾種施工方法，同時在處理復(fù)雜的堤壩滲透狀況時，豐富的防滲措施能夠提供許多參考依據(jù)，可是這也讓技術(shù)選擇的難度增強了。所以，靈活應(yīng)用各種技術(shù)，才可以使其達到最優(yōu)效果?？傊?，現(xiàn)在劈裂灌漿技術(shù)較成熟，效果顯著，所以被應(yīng)用在許多水利工程中，并發(fā)揮了優(yōu)良效果。此種技術(shù)在實際操作過程當(dāng)中還存在著一些問題,比如施工時間長,施工技術(shù)理論不完善等,所以還需要對其整個施工工藝流程進行進一步的探究。

4 結(jié)語

綜上所述，由于灌漿施工技術(shù)具有環(huán)節(jié)多且復(fù)雜，會受到很多因素的影響，同時各種施工技術(shù)都存在一點的優(yōu)劣點以及其各自適用的范圍和條件,因此當(dāng)我們對各項灌漿施工技術(shù)進行選擇時，必須要將實際情況以及工程進度等因素考慮在內(nèi)。在實際施工過程中,必須從原材上把好質(zhì)量關(guān)，控制好工程環(huán)節(jié)中影響施工質(zhì)量的各種條件和因素，并且還需要把施工后的養(yǎng)護工作和驗收工作做好，通過應(yīng)用高效、科學(xué)、恰當(dāng)?shù)墓酀{防滲加固技術(shù)為水利水電工程的建設(shè)保駕護航。