灌漿施工技術在小型水庫除險加固工程中的應用

張 偉

（綿陽佳成建設有限公司，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計、施工技術、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和安全，必須對當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 分析灌漿技術與應用

1.1 介紹充填灌漿技術

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滑坡跡象，可是由于它的土壓實度未達到規范要求，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。根據實際情況，加固設計應用的是充填灌漿技術。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，結合地質勘測數據，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

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性，要保障灌漿質量，除了需要一個技術精良的施工隊伍,同時還需要擁有對施工過程進行全面監測的手段和方法,即使出現了問題也能夠及時地采用相應的措施進行處理。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 固結灌漿

固結灌漿:這種灌漿方式的應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，例如提升邊坡的穩定性、增強圍巖的防滲效果等等，從而對發生破碎的巖層進行灌漿加固。

某水庫出現漏水現象，雖然對壩體進行了水泥固結灌漿的修補，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,需要采用灌漿技術對壩體進行灌漿，做好邊坡損壞部分、排洪通道以及壩身內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。

2 分析灌漿施工技術適用條件與優缺點

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；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土、粉質粘土、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，導致膠結效果差，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實驗的。現在，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。可以在壩體內形成筆直而連續的放滲透墻，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、壩基內部的應力進行重新分布，提高其穩定性。同時還能夠充分利用上游的干砌石。灌漿防滲的技術要求比較高,同時整個施工的過程必須要對大壩的穩定性進行嚴密而及時的檢測;而從施工的質量上來看,灌漿防滲的施工過程都是在壩體內進行的，其質量難以把控，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，可是實踐證明，此種技術封閉效果不理想，防滲透作業較差，所以不適合土層大面積防滲透處理，而僅適用于性質和范圍都已明確的局部隱患的處理。

3 幾點建議

（1）為了方便調查巖石的透水率，在壓水試驗時，需要應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育程度。壓水試驗是采用止水設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，那么水就能夠經過孔四周裂縫向巖石內滲透，最后滲透的水量會逐漸趨于一個穩定的數值。

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

（3）劈裂灌漿在土壩中的防滲透應用,主要是從堤壩特定的應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，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，可是這也讓技術選擇的難度增強了。所以，靈活應用各種技術，才可以使其達到最優效果。總之，現在劈裂灌漿技術較成熟，效果顯著，所以被應用在許多水利工程中，并發揮了優良效果。此種技術在實際操作過程當中還存在著一些問題,比如施工時間長,施工技術理論不完善等,所以還需要對其整個施工工藝流程進行進一步的探究。

4 結語

綜上所述，由于灌漿施工技術具有環節多且復雜，會受到很多因素的影響，同時各種施工技術都存在一點的優劣點以及其各自適用的范圍和條件,因此當我們對各項灌漿施工技術進行選擇時，必須要將實際情況以及工程進度等因素考慮在內。在實際施工過程中,必須從原材上把好質量關，控制好工程環節中影響施工質量的各種條件和因素，并且還需要把施工后的養護工作和驗收工作做好，通過應用高效、科學、恰當的灌漿防滲加固技術為水利水電工程的建設保駕護航。