水庫大壩灌漿施工技術(shù)方法與防滲加固處理研究

程煉輝

（廣東粵源工程咨詢有限公司,廣東 廣州 510000）

當(dāng)前我國的水庫大壩經(jīng)常會出現(xiàn)質(zhì)量方面的問題,逐漸地凸顯出了一些技術(shù)問題,這些問題對水庫大壩的質(zhì)量產(chǎn)生了直接的影響。因此水庫大壩施工單位要不斷的完善施工技術(shù),優(yōu)化與改進灌漿技術(shù)與防滲加固技術(shù),進而提升水庫大壩的質(zhì)量控制以及工程質(zhì)量。

1 工程概況

山豬籠水庫位于博羅縣福田鎮(zhèn)聯(lián)和村,水庫主管部門為福田鎮(zhèn)水利所,管理單位為福田鎮(zhèn)聯(lián)和村民委員會,負責(zé)水庫大壩和水庫灌區(qū)的日常運行管理和維護工作。根據(jù)原水庫注冊登記表的資料,山豬籠水庫控制集雨面積1.62 km2,總庫容20 萬m3,是一宗以灌溉為主,兼顧防洪等綜合效益的小（2）型水庫,設(shè)計灌溉面積400 畝,保護人口400 人。

山豬籠水庫于1957 年01 月動工興建,1958 年12 月竣工并投入使用。經(jīng)過60 多年的運行,主要建筑物均有不同程度的損壞。根據(jù)調(diào)查,山豬籠水庫于2006 年實施除險加固工程,并于2008年完工。

山豬籠水庫主要由大壩、溢洪道、輸水涵管等建筑物組成,各主要建筑物的布置如下：

大壩為均質(zhì)土壩,壩頂高程27.00 m,壩頂設(shè)置防浪墻,防浪墻頂高程27.60 m。最大壩高10.90 m,壩頂長160 m,壩頂寬5.0 m,上游坡采用混凝土護坡,坡比為1∶2.6；下游坡采用草皮護坡,坡比為1∶2.4,坡面設(shè)有縱向排水溝、橫向排水溝,壩腳設(shè)有漿砌石護腳。

2 水庫大壩防滲加固的重要性

在水庫大壩的施工過程中,任何一項施工環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量都會對水庫大壩運行的穩(wěn)定性與安全性產(chǎn)生直接的影響,特別是防滲加固施工,會對水庫大壩的服務(wù)質(zhì)量產(chǎn)生決定性的影響。同時水庫大壩的防滲加固施工質(zhì)量也能直觀地顯示出施工企業(yè)的施工情況。

3 相關(guān)技術(shù)概念

3.1 灌漿施工技術(shù)

水庫大壩灌漿施工技術(shù)指使用灌漿設(shè)備,將按照一定比例配制的漿液,根據(jù)設(shè)定壓力灌輸?shù)街付ㄎ恢?以加固工程并提升工程的防滲能力。灌漿施工的技術(shù)原理是在水庫大壩的裂縫中填充混凝土,在粘結(jié)作用下對水庫大壩進行加固處理。通常情況下灌漿施工是使用灌漿設(shè)備將灌漿液注入實體內(nèi)部,以提升水庫大壩工程的穩(wěn)定性與安全性,提升水庫大壩結(jié)構(gòu)的緊密性。灌漿施工技術(shù)的關(guān)鍵在于控制灌漿壓力,這會對灌漿施工的效果與質(zhì)量產(chǎn)生直接的影響。因此在灌漿施工中,壓力控制非常重要,在灌漿施工過程中,若是灌漿壓力低于施工設(shè)計的壓力值,那么將會出現(xiàn)裂縫處理不當(dāng)?shù)那闆r,不僅實現(xiàn)預(yù)計的施工結(jié)果,在水庫大壩日后使用中仍然會出現(xiàn)滲漏情況。

3.2 水庫大壩防滲加固處理

水庫主要的作用是防洪蓄水,并提供農(nóng)業(yè)灌溉用水,水庫大壩的建設(shè)會對當(dāng)?shù)亟?jīng)濟的建設(shè)與發(fā)展產(chǎn)生一定的影響,大壩的施工質(zhì)量也是決定水庫大壩是否能發(fā)揮出作用的重要保障,因此在水庫大壩施工中要將防滲作為重要前提之一。水庫大壩防滲加固的主要目的是為了提升水庫的抗洪能力。當(dāng)前經(jīng)常使用的水庫大壩防滲加固措施是在不加寬的情況下加高,換而言之是加高壩頂,通常情況下加高到兩米以內(nèi),在迎水面使用防擋墻架構(gòu)。除此之外也可以加高大壩培厚,在背水面培厚使用具有較強透水性的材料。

針對大壩的防滲加固處理,可以采取垂直防滲與水平防滲。垂直防滲是指在垂直壩體斷面的方向采取防滲處理,可以使用黏土或水泥防滲墻與劈裂灌漿的方法。水平防滲是在大壩的上游位置,填筑黏土鋪蓋,并結(jié)合下游排水減壓導(dǎo)滲所實現(xiàn)的防滲處理。灌漿技術(shù)是經(jīng)常使用到的一種水平防滲技術(shù)。

4 水庫大壩灌漿技術(shù)與防滲加固處理措施

4.1 防滲處理

在水庫大壩施工中使用灌漿施工時,首先要處理灌漿補強問題,在處理過程中要對鉆孔位置的地質(zhì)強度進行全面地勘察,同時制定明確的鉆孔深度,要求達到補強區(qū)域的一定深度范圍。在灌漿施工中要保證灌漿管插入的深度,確?；炷聊酀{不會被水沖出,對于混凝土的質(zhì)量也有明確的要求,對于嚴(yán)重滲漏問題,可以采取模帶灌漿處理方式,在使用這一灌漿方式時,要將水分控制在灌漿壓力以下,將灌漿中的大顆粒物質(zhì)留在模袋中,在施工之后,將漿液中水分分離,以提升固結(jié)的強度。除此以外也可以采取填級配料灌漿,將黏度較大的水泥與沙粒進行混合填充。

4.2 裂縫處理

在灌漿施工過程中,若是由于裂縫問題而導(dǎo)致的滲漏情況,就要及時地處理水庫大壩上存在的裂縫,避免裂縫進一步擴大,造成更加嚴(yán)重的后果。在處理裂縫時,重點要明確裂縫的方向,根據(jù)裂縫的走向制定處理方案。若是裂縫走向為橫向,就要立即中止灌漿施工,并檢查與分析裂縫的成因,采取粘土回填的方式處理。若是裂縫的走向為縱向,那么可以繼續(xù)進行施工,但是裂縫若是屬于縱向劈裂縫,要立即中止施工,當(dāng)裂縫閉合之后可以繼續(xù)施工。在對裂縫進行處理時,根據(jù)裂縫的走向選擇灌漿施工技術(shù),對水庫大壩進行防滲加固處理,能夠提升水庫大壩在使用過程中的安全性與穩(wěn)定性,控制由于裂縫產(chǎn)生的質(zhì)量問題。

4.3 冒漿處理

在水庫大壩施工中,灌漿技術(shù)是一項重要的技術(shù),若是在施工中對于壓力的控制不到位,那么就會出現(xiàn)冒漿情況,冒漿問題嚴(yán)重時,會對水庫大壩的施工質(zhì)量與安全性穩(wěn)定性造成嚴(yán)重的影響,導(dǎo)致水庫大壩無法充分地發(fā)揮出作用。

若是在水庫大壩的壩坡處出現(xiàn)冒漿情況,可以使用開挖回填法進行處理,改善灌漿施工方式,以避免在后續(xù)施工中再次出現(xiàn)冒漿問題。通常情況下,在冒漿之后,使用間歇式灌漿施工方法,能夠獲得足夠的吸收漿液的時間。

如果在水庫大壩的底部出現(xiàn)冒漿問題,就要及時的添堵好冒漿管道,并調(diào)整灌漿時間間隔,提升灌漿施工的質(zhì)量。若是在封口施工中出現(xiàn)冒漿問題,要及時地清理好漿液,避免漿液對封口施工產(chǎn)生影響,這也代表著此時能夠結(jié)束灌漿施工。結(jié)合水庫大壩出現(xiàn)冒漿的位置以及原因,制定處理方案,能夠保證冒漿處理的有效性與及時性,并且避免冒漿問題對水庫大壩的安全性穩(wěn)定性造成影響。

同時也要注意使用灌漿材料與灌漿方式,當(dāng)上下游出現(xiàn)吸漿時,要加上粉砂,粉砂要具有清潔的砂質(zhì),含泥量不能超過3%。表1為山豬籠水庫的部分材料參數(shù)表。若是出現(xiàn)漏漿情況,要加入水玻璃,比例控制在3%～5%。使用的灌漿方式要結(jié)合情況合理選用,例如防滲體灌漿中采取純水泥漿從上至下分段循環(huán)灌漿方式。

表1 材料參數(shù)表

4.4 水庫大壩灌漿施工防滲處理

在使用劈裂灌漿技術(shù)時,首先要進行布孔,通常情況下,在河床段沿壩軸或偏上游的位置進行直線單排布控,在一些存在風(fēng)化石塊的位置,可以采取兩排或三排孔,要注意布孔位置,能夠形成連續(xù)的防滲帷幕。將單排孔的距離控制在3 m～5 m,多排孔的距離要小于單排控制在1.5 m～3 m。并且要控制好灌漿壓力,使其能夠滿足水庫大壩的施工需求,以提升灌漿施工質(zhì)量。

在透水量中等或較強的土壩中使用高壓噴射灌漿方法,將孔距控制在1.5 m～2 m之間,當(dāng)完成施工之后,要及時的檢查施工質(zhì)量。

在使用水泥防滲技術(shù)時,可以使用以粘土為主并混合少量水泥的漿液,此處使用的灌漿技術(shù)是循環(huán)鉆灌閥與管灌漿或打管灌漿,采取三排以上的灌漿口。水泥防滲墻能夠有效地截斷滲流,控制滲流量,通常情況下,將墻的厚度控制在0.8 m,可以使用純混凝土或鋼筋混凝土等。

5 結(jié)語

在水庫大壩施工中,灌漿技術(shù)是一項重要的施工技術(shù),這項技術(shù)已經(jīng)受到了廣泛的關(guān)注與應(yīng)用。在水庫大壩施工中,灌漿技術(shù)會對施工質(zhì)量產(chǎn)生直接的影響,同時也會對水庫大壩的安全性穩(wěn)定性產(chǎn)生影響,因此在水庫大壩施工中要嚴(yán)格控制關(guān)鍵施工質(zhì)量,保證整體的施工質(zhì)量,使水庫大壩能夠充分地發(fā)揮出應(yīng)有的作用。