淺析充填灌漿在水庫除險加固中的應用

□陳文進（思南縣水務局）

當前，我國大多數水利工程項目的壩基還是堆石體。而堆石體的穩定性差，這就十分有必要采取除險加固的措施。如果將充填灌漿法應用在水庫除險加固工程中，不僅彌補了堆石體穩定性差的缺點，確保水庫的安全隱患得到及時排除，同時也提升了水庫的穩定性。

1.概述

1.1 水庫除險加固工程中應用充填灌漿法的原理與目的

水庫除險加固工程中應用充填灌漿法的原理就是在建造水利工程堆石體壩基時，通過借助一定的壓力，將粘土漿液滲入擴散到堆石體內，從而填充堆石體內的縫隙，以降低其穩定性，從而提升水庫的安全性能。應用這一方法的目的就是基于堆石體壩基的內部結構不穩定，而達到防塌、防滲和抗滑的目的，從而提高水庫壩基的穩定和安全。

1.2 水庫除險加固工程中應用充填灌漿法時灌漿壓力的控制

所謂灌漿壓力的控制，就是控制充填灌漿時的最大壓力范圍，通常在充填灌漿時不得大于施工設計的最大壓力值。應用填充灌漿法主要是把水庫大壩壩基的縫隙填充完整，并同時把漿液壓入大壩堆石體內，就理論而言，在充填大壩壩基時的關鍵亞壓力最大。而實際在應用這一方法過程中，通常不采取高壓進行灌漿，而是采用較低的壓力進行灌漿，通常把壓力控制在0.1M Pa之內。這是因為在建設各種水利工程工程時，壩基較低且空隙較大，若采用高壓進行灌漿，容易出現冒漿和劈裂等現象。因而只有控制好灌漿壓力，才能確保大壩壩基填筑灌漿工作質量。

1.3 水庫除險加固工程中應用充填灌漿法時應注意灌漿材料的選擇

水庫除險加固工程中應用充填灌漿法主要就是為了填充壩基，因此填充壩基灌漿材料的選擇至關重要，不僅要確保灌漿材料的適用性，還應注意配料的成分比。通常情況下，填充水庫壩基時應選擇重粉質的粘土材料，且粉粒與粘粒占主要部分，粒量的含量控制在10%之內，假如含砂量過大，不僅會影響漿液質量，還有可能不成漿，導致砂滲水，從而影響水庫工程的整體質量。此外，在選擇主要灌漿材料砂的同時，還應將砂粒粒徑控制在0.25m m之內，這樣不僅有利于壩基的充填，還能為以后的大壩壩基的壓實起到關鍵作用。

2.水庫除險加固工程中應用充填灌漿法進行灌漿施工的一般步驟

2.1 認真做好施工前期的勘探準備工作

應用充填灌漿法進行灌漿施工之前，應就整個水庫工程進行細致全面的勘探工作，確定壩基堆石體縫隙的大小，對整個水庫工程有一個細致全面的了解，按照“壩體分段，區別對待，單排布孔，分序鉆灌，孔底注漿，全孔灌注，綜合控制，少灌多復”的原則，逐一實施打孔、制漿、灌漿和封孔等工序，從而確保打孔、制漿、灌漿以及封孔等工作有的放矢，從根本上確保水庫除險加固工程質量，并做好準備工作。第一，應就灌漿施工需要的機具、原材料、人工以及場地等方面的準備工作。在布置制漿與灌漿機械時應充分考慮灌漿泵容量大小、輸漿距離、料場位置以及揚程高低等方面的因素，并盡可能地確保施工干擾最小化、搬遷次數最少，并充分考慮電源與交通的便利性；第二，灌漿施工之前應確定觀測位置，預埋觀測設備，并做好觀測記錄；最后灌漿之前應進行試驗。

2.2 制孔

首先按要求布孔，然后分序鉆進，先疏后密。即根據施工設計的要求，分別在外坡和內坡上鉆孔，并確保鉆孔的深度滿足各階段加高層面的需要。

2.3 漿液制作

在制作漿液時，應選用攪拌機濕法制漿并隨時監控，確保漿液的密度達標。此外，還應控制漿液的容量，通常在1.3~1.5g/cm3，從而確保漿液質量。

2.4 灌漿工作

在進行灌漿之前，對于灌漿人員、制漿人員、記錄和監控漿液質量人員等嚴格按照施工設計控制，從而確保灌漿機工作效率達到最高。在灌漿施工時，充填式的灌漿應堅持先上游后下游再中游的原則進行灌漿，以循序漸進的方式確保水利工程加固后的質量。

2.5 封孔

在灌漿施工結束之前，為確保灌漿質量，首先應從外觀上入手，就工程的厚實度、飽滿度符合相關標準，且沒有下沉現象。具體標準是：每次的灌漿量與次數都能達到甚至超過設計標準，且連續灌漿3次之后沒有出現“吃漿”現象，并在封孔時，通常使用稠漿或泥球。

2.6 認真檢查灌漿質量

水庫除險加固工程中應用充填灌漿法的灌漿質量檢查通常包括以下幾個方面：一是灌漿施工過程的質量檢查；二是灌漿施工后進行的質量檢查。但兩次控制的目的不同，前者是控制質量為目的，檢查過程主要包括打孔、制漿、灌漿和封孔等工序以及灌漿漿液的質量控制；后者則是以驗收工程為目的，主要包括對水庫大壩壩基的裂縫和滲透性等方面的檢查。

3.有關水庫除險加固工程中應用充填灌漿法的幾點建議

3.1 關于壩基出現裂縫的建議

水庫除險加固工程中應用充填灌漿法充填灌漿時，如果發現壩基出現裂縫，應從以下幾個方面進行處理。首先必須觀察裂縫的方向，是橫向裂縫或是縱向裂縫，并結合實際情況，采取行之有效的處理辦法。若出現的是橫向裂縫且有聯合的跡象，應馬上停止灌漿，認真檢查并分析出現裂縫的原因，并采用粘土回填或者稠漿灌注的方式進行處理；而如果是縱向裂縫則應根據實際情況進行處理：假如出現的是濕陷縫，則不用去理它，可以繼續灌注；而如果出現劈裂縫，則應立即停止灌漿，裂縫閉合之后才能繼續灌漿，并在這一過程中加大觀測力度。

3.2 關于冒漿問題的相關建議

水庫除險加固工程中應用充填灌漿法充填灌漿時，假如出現冒漿的情況，則應按照冒漿位置的不同有針對性的采取處理方法。假如只是在壩坡出現輕微的冒漿，則通過開挖回填的方式，并改變灌注方式，即分兩次或多次的間歇性灌注，從而為壩坡吸收提供了充足的時間。而假如是水庫大壩壩基的底部出現較為嚴重冒漿的現象的話，就應聯合其它通道，同時堵住冒漿通道，并對每次灌入的漿液量和間隔時間進行嚴格控制。假如冒漿問題發生在水位之下的話，應立即停止灌漿，并認真檢查導致水下冒漿的成因，假如在孔口無壓力但還是有漿液冒出的情況下，則表明水庫大壩壩基底部的有裂縫且與灌漿孔相連接，則說明漿液的凝固速度不夠，可在漿液中使用濃漿灌注或增加水泥用量的方式，提高漿液的凝固速度，從而堵住冒漿裂縫。而假如在封孔時孔口出現冒漿，則表示漿液已經灌滿，只需停止灌注，不必要采取其他的措施。

4.結語

總之，在水庫除險加固工程中應用充填灌漿法充填灌漿時，為切實提高水庫除險加固工程的質量，不僅要認真做好施工前期的勘探準備工作，還應注意灌漿施工工程中各工序質量的控制，處理好裂縫和冒漿等問題，才能從根本上保障水庫除險加固工程的質量，才能體現水庫除險加固工程中應用充填灌漿法的重要意義。

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