淺談壩體的劈裂灌漿施工

王海 徐峰

摘要：堤體劈裂灌漿的理論基礎是水力劈裂原理，即向土體內的孔內壓水或灌漿時，作用在孔壁上的徑向壓力引起孔的擴張，使孔壁土體受劈裂擠應力，而當這些應力超過土體的抗拉強度時，就會在土體內產生一些裂縫，這種裂縫的產生過程稱之為水力劈裂。通過灌漿將壩體內的裂縫、空洞、空隙等用泥漿充填密實，最終在堤防軸線方向形成一道或數道粘土帷幕來減小滲透，從而達到防滲加固的目的，這種施工過程稱之為劈裂灌漿。

關鍵詞：堤防；布孔；造孔；堤體劈裂灌漿

中圖分類號：TV543 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2012）03-0118-02

劈裂灌漿在堤防加固和水庫壩體加固中應用比較廣泛，筆者從事水利工程施工20多年，經歷過連云港市東?？h水庫除險加固工程多個標段的灌漿施工，在此淺談一下劈裂灌漿的施工工藝及注意事項，與同行共勉。

一、劈裂灌漿施工工藝

灌漿的主要工序有施工準備、放線布孔、造孔、制漿、灌漿和封孔等。

灌漿施工前先做灌漿試驗，觀測灌漿壓力、吃漿量及泥漿容重、壩體位移和裂縫等。試驗結束后分析資料，總結經驗，修改參數，完善和熟練灌漿

工藝。

（一）布孔

灌漿孔的布置根據設計要求和施工要求進行，孔道可采用單排也可多排，視堤防的頂寬決定，放樣同時測量孔口高程。灌漿孔可分2序、3序，如果在施工中灌完第三序孔以后，裂縫仍未連起來，還可布置第四序，孔距仍為上序孔之半；孔深一般控制在堤基下2m左右。較松散的堤體一般第二序孔即可連通，不需再布置第三序孔。

（二）造孔

采用造孔機按設計深度和實測壩頂高程造孔，造孔前調整機架底盤水平，以保證所造孔的垂直度，垂直度誤差要求≤2%，注漿孔直徑為50mm，孔口阻漿蓋深度不小于50cm?，F場操作工根據布孔標志，組織人員實施，并認真做好記錄。

（三）制漿、注漿

1．土料、水的選擇。施工前備用的灌漿土料取樣送至具有相應資質的實驗室，進行相關指標檢驗。選擇符合技術要求的取土區的土質。制漿水取自無污染的不含過量雜質的淡水。

2．制漿、灌漿同步進行。同時進行攪漿、篩漿、拌漿，確保漿液無沉淀、無雜物、不堵塞。供水、供料及操作工與孔口記錄人員隨時保持聯絡，并服從孔口記錄人員的指揮，保證所制漿液優質、連續供應，灌漿各項指標按設計要求控制。

3．灌漿時先灌第一序孔，再灌第二序孔第三孔序，孔序的間距視具體情況決定。灌漿開始先用稀漿（比重1.2g/cm3左右），待堤身劈開后用濃漿（比重1.5～1.6g/cm3）進行灌注，并認真記錄灌注不同比重漿液的時間。

（四）灌漿壓力控制

灌漿壓力不僅與堤身質量有關，而且還與堤身的斷面尺寸、灌漿部位、泥漿濃度及漿量有關，灌漿過程中壓力不是恒定不變的，初始階段表現壓力上升，形成劈縫以后，泥漿迅速進入縫隙中，孔口壓力迅速下降，當縫內泥漿充滿時，孔口壓力又開始回升。所以，灌漿壓力要通過灌漿試驗來確定。

（五）灌漿歷時、復灌次數、復灌時間間隔

劈裂灌漿時，在一定時間內劈縫寬度由小到大逐步劈開。實踐證明，若時間太短，一是不能充分發揮堤體的壓縮回彈作用，造成漿體析水固結慢、強度低；二是由于漿液的析水作用，一般固結體均有不同程度的收縮，使固結體頂部出現一個凹穴，容易造成加固地基與建筑物基礎結合不緊密或脫空現象。一般每序孔的灌注相隔時間不小于三天，復灌次數不少于5次，每次相隔時間不小于1d。在灌漿方法上要“少灌多復”。灌漿壓力應逐步增大，當接近允許最大值時，應立即停灌，更換灌漿孔。

（六）灌漿觀測

灌漿觀測項目包括常規項目和特殊項目。常規項目有表面變形、內部應力及滲流觀測等，特殊項目有土壩壩體位移、灌漿壓力、裂縫、冒漿及泥漿固結觀測等。

（七）終灌標準及封孔

1．最后一次復灌時，當漿液升至孔口附近，在一定的壓力下，經連續復灌3次不再吃漿時，即可終止灌漿。

2．每孔灌完后進行封孔，拔出注漿管，抽出清水，注滿比重大于1.7g/cm3的稠漿，直到漿面升至堤頂不再下降為止。最后表層用粘土夯實。

二、灌漿中易出現的問題和措施

根據施工經驗可知，注漿期間經常出現裂縫、冒漿、串漿情況，對此將及時加以處理，以確保注漿

質量。

（一）裂縫處理

縱裂縫：如果是濕裂縫（特征為一般不太寬，產生裂縫后發展很慢）可繼續灌漿。如果是劈裂縫，應加強觀測，當裂縫發展到控制寬度應立即停止灌入，待裂縫基本閉和后再灌。

橫向裂縫：當壩面出現橫向裂縫時，應立即停灌檢查。如果裂縫深度較淺，可以在裂縫上方開挖后用粘土回填夯實后形成封閉漿蓋，再繼續灌漿。如果裂縫較深，可用稠漿灌入裂縫，先灌上游，再罐下游。

（二）冒漿處理

壩身注漿時冒漿原因不同處理方法也不同，孔口附近和壩坡冒漿可能有洞穴、塊石縫，這時將視冒漿量的大小而采取不同方法，冒漿量小可開挖冒漿口用粘土回填夯實，同時加大漿液的稠度和容重，冒漿量大就立即停灌?？卓诿皾{是孔口阻漿蓋未做好，必須重新做好阻漿蓋。當出現白蟻洞冒漿，將先在冒漿口壓砂堵塞洞口，用粘性土料回填夯實。

（三）串漿處理

當第一序孔灌漿時，發現相鄰孔串漿，必須加強觀測、分析，如確認對壩體安全無影響，灌漿孔和串漿孔同時灌注，如不宜同時注漿，可用木塞堵住串漿孔然后繼續灌漿。當灌漿后期，相鄰孔串漿，說明已形成連續的泥墻，可減少1次灌漿量。

三、試驗坑的開挖

灌漿結束后，以灌漿布孔方向為中心開挖探坑，檢查帷幕形成情況，每400米開挖一個探坑，探坑尺寸為L*b*h=3*2*2m。開挖時筑坡踏步以利于人員進出，垂直布孔方向的探坑面削平，便于清晰觀測灌漿效果。

以上只是筆者對劈裂灌漿施工的一些個人認識，不足之處請同行指正。

（責任編輯：劉晶）