帷幕灌漿在浙東中小型水庫除險加固中的應用

俞培夫

【摘 要】本文以徐林水庫除險加固工程為例，對帷幕灌漿技術在除險加固工程中的應用、常見問題及解決方案進行了簡介，為帷幕灌漿技術在中小型水庫除險加固工程中的應用提供了一些參考意見。

【關鍵詞】中小型水庫；除險加固；帷幕灌漿

【中圖分類號】TV62

【文獻標識碼】B

【Abstract】This paper introduces Xulin reservoir reinforcement project， then introduces the application of curtain grouting in Xulin reservoir reinforcement project， which can provide a reference for similar projects.

【Key words】Middle and smallsize reservoir；Reinforcement；Curtain grouting

1. 工程概況

（1）徐林水庫位于紹興市上虞區某村境內，通村公路從庫區左岸通過，交通便利。庫區所在流域為曹娥江支流下管溪水系，屬于亞熱帶季風氣候區，氣候濕潤，雨量充沛。降雨主要集中在3～9月，以春雨、梅雨、臺風雨為主。年平均降水量為1400mm左右，流域平均氣溫在16.2℃左右。

（2）徐林水庫總庫容58.3萬m3，正常庫容40.1萬m3，集雨面積15.92Km2，水庫配套電站裝機容量2×200kw，灌溉農田面積約500畝，供水人口5000人，為?。ǘ┬退畮臁９こ探ㄓ?966年，水庫的工程任務是以發電為主，結合灌溉和供水。

2. 帷幕灌漿技術應用

2.1 大壩壩基防滲加固處理。

根據地勘資料，徐林水庫大壩壩基所處河床部位地層巖性單一，屬弱透水層，不存在通過地層透水產生大量滲漏的可能性，滲漏主要是貫穿壩基的斷層及節理裂隙。該壩最早建于1966年，后經三次加高達到目前規模，經過40多年的運行，部分節理裂隙變形，加之大壩蓄水后壓力增大，局部灌漿質量欠佳，致使壩基有滲水現象。因此需要對壩基進行帷幕灌漿，解決壩基滲漏問題，并消除大壩結構抗滑不穩定隱患，使大壩處于安全運行狀態。

壩基帷幕灌漿的技術要求如下：

2.1.1 造孔。

采用地質鉆機造孔，孔徑為75mm，分別從壩頂177.10m高程和溢流堰頂171.96m高程鉆孔。造孔應根據設計要求的灌漿序別進行鉆孔，帷幕孔孔距3m，單排布置，帷幕孔按二次序逐次加密。溢流壩段的帷幕孔孔深深入基巖15m，非溢流壩段的帷幕孔孔深深入基巖10m，兩岸山坡延伸段的帷幕孔孔深要求深入基巖水庫正常蓄水位以下10m。所有灌漿孔達到設計孔深后，經壓水試驗后，透水率仍大于5Lu的，則應繼續增加1～2個灌段長，每個灌段長5m。

2.1.2 沖洗及壓水試驗。

（1）灌漿孔在灌漿前應進行孔壁沖洗與裂隙沖洗，孔內沉積厚度不得超過20cm。

（2）沖洗可采用壓水或風水聯合沖洗，直至清凈回水10min為止。孔隙沖洗可根據不同地質條件選用壓水、脈沖沖洗、風水聯合沖洗直至回水凈清，延續10min即可結束，但總的沖洗時間不應少于30min。

（3）沖洗壓力采用灌漿壓力的80%。

（4）壓水試驗應在巖石裂隙沖洗結束后進行，在穩定壓力下，每5min測讀一次壓力流量，連續四次讀數中最大值與最小值之差小于最終值的10%，或最大值與最小值之差小于1L/min時，本階段試驗即可結束，取最終值作為依據，根據該值了解巖層的透水情況及確定開灌水灰比。

2.1.3 灌漿。

（1）帷幕灌漿采用自上而下分段灌漿，灌漿段長5～8m，接觸段單獨為一段，段長1.5～2m。

（2）灌漿按分序進行，待第一序孔灌漿結束后，再進行第二序孔的造孔和灌漿工作。

（3）灌漿壓力：接觸段的灌漿壓力為0.2MPa。接觸段以下每增加一個灌段，壓力增加0.1 MPa。

（4）漿液濃度遵循由稀到濃的原則逐級改變。漿液的水灰比采用5：1、3∶1、2∶1、1∶1、0.8∶1、0.6∶1、0.5∶1（重量比）七個比級，開灌水灰比一般采用5∶1。

（5）灌漿時，當灌漿壓力保持不變，注入率持續減少進或當注入率不變而壓力持續升高時，灌漿工作應持續下去，不得改變水灰比。

（6）當某一級水灰比漿液的灌入量已達300升以上或灌注時間已達1小時，而灌漿壓力及注入率均無改變或改變不顯著時應改濃一級灌注。

（7）灌漿水泥標號不低于P.O 42.5，并要求新鮮不變質。

（8）在設計壓力下，如灌漿段注入率不大于0.4升/分，繼續灌注30min，灌漿工作即可結束。

（9）灌漿結束后要求對大壩廊道內排水孔進行清孔。

（10）全孔灌漿工作完成并經檢查合格的灌漿孔，應將孔內污物沖洗并測量孔深，壩體段灌漿孔結合壩體注漿進行封孔。

2.1.4 工程質量檢查。

灌漿的檢查工作應在分析灌漿成果的基礎上，由監理、設計、施工人員共同確定進行。

（1）檢查孔數應為總孔數10%左右，一個壩段或一個單元工程內，至少應布置一個檢查孔，孔位由監理設計施工人員商定。

（2）質量檢查應在該部灌漿結束14天后進行。

（3）對檢查孔進行壓水試驗和采取巖芯并加描述。壓水試驗采用與灌漿壓力相同的壓力。其穩定標準與帷幕漿孔相同，檢查孔壓水試驗結束后，應按設計要求進行灌漿和封孔。

（4）帷幕孔質量檢查以單位透水率為主，檢查孔各段壓水試驗測得的透水率q值須≤5Lu，才認為該孔符合標準，否則應加處理，直到合格為止。

（5）鉆灌過程中，還應遵守現行的“水工建筑物水泥施工技術規范”中有關規定。

2.2 壩體防滲加固處理。

（1）現場檢查中發現，左右壩體與兩岸鏈接處均有漏水，其中右岸與山體連接處漏水量較大；大壩廊道上游側邊墻及頂拱多處漏水，漏水量較大。由于大壩經過多次加高且防滲面板位于壩內，壩體滲漏具體位置難以確定，要解決滲漏問題，只能對大壩上游面增設防滲面板，防滲面板周邊須嵌入基巖，形成完整封閉，故防滲面板施工時須將水庫水位放空，下游用水不能保證，況且水庫經過多年運行，庫內淤積層較厚，施工難度大。水庫大壩自1987年最后一次加高至今，已運行了近30年，期間經歷了數十次洪水考驗，大壩均運行安全，雖然漏水量偏大，但大壩現階段運行是安全的，故而對壩體滲漏的加固方案采用壩體注漿方案，利用帷幕灌漿壩體段造孔，對壩體注漿，另外對廊道內排水溝進行清理，并對廊道內的漏水量進行監測。

（2）利用帷幕灌漿壩體段造孔，對壩體注漿，注漿壓力為0.2MPa，在注漿過程中應嚴密監視防滲體變形，及時調整灌漿壓力，已防其被破壞。

3. 帷幕灌漿施工中存在的問題及對策

3.1 灌漿量較大。

通常情沉下的灌漿作業周期為1-2天，灌漿總量維持在260Kg/m3，但在實際施工過程中會受到地質條件等諸多因素的影響，導致灌漿量偏大、灌漿周期延長的情況發生。根據產生這一現象的原因，可將解決對策分為兩種：

（1）如果造成這一現象的原因是漿體從地而滲出，則可以運用限流灌漿及二次灌漿的方式進行處理。

（2）如果在使用了上述方法后并沒有得到顯著的改善，可在漿液中適量添加細骨料，并且在等待凝固的過程中對孔道進行清開，為二次灌漿提供方便。

3.2 灌漿孔傾斜。

灌漿孔斜現象是由于施工技術受到限制或者是某些地質因素的影響，導致灌漿孔斜度的具體值超過了規定的標準值。這種情況下極易造成卡鉆現象，增大了鉆孔工具出現施工故障的幾率，嚴重的甚至會引發孔道內塌方，最終使孔道失效。想要有效的杜絕發生這種現象，首先需要在帷幕灌漿具體施工時穩定安裝好鉆機的同時對準既定空位，還要在施工前根據孔道地質具體的情況科學的選取孔鉆工具，最后，開始深孔鉆入以后對孔斜度采取實時測量，讓施工人員及時掌握孔斜的具體情況并制定有效的應對措施。

4. 結語

在中小型水庫除險加固工程中，帷幕灌漿技術起到了非常重要的作用，應用價值較高，并且己經得到了廣泛的應用。在帷幕灌漿技術的具體應用過程中，需要施工單位嚴格謹慎的遵守帷幕灌漿技術的相關要求，避免因為施工不當造成損失，并在施工的過程中有效地采取相應的應對措施，保證防險加固工程能夠完成較高質量的施工，這樣才能發揮帷幕灌漿的最大作用，才能真正達到除險加固的目的。

參考文獻

[1] 脫云飛，王克勤，張振偉，郭濤，楊路華. 斜孔帷幕灌漿在病險水庫防滲處理中的應用[J]. 南水北調與水利科技，2011，01：145～147.

[2] 曾凡杜. 壩面帷幕灌漿技術在竹銀水庫主壩壩基處理中的應用[J]. 水利水電科技進展，2011，06：55～58.

[3] 黃偉，汪貴成，黃成. 淺析東涌水庫副壩帷幕灌漿施工工藝及效果[J]. 長江工程職業技術學院學報，2013，03：13～15+18.

[文章編號]1619-2737（2015）12-08-600