馬禮梅
(云南省魯甸縣水庫管理所,云南魯甸 657100)
魯甸縣位于云南省東北部、昭通市西南部、牛欄江北岸。全縣耕地面積32 252 hm2,其中水田面積2 227 hm2。加強水利工程建設,對魯甸縣農業經濟發展具有積極意義。近年來,魯甸縣大力發展民生水利,不斷深化水利改革,促進水利可持續性發展。目前,魯甸縣有已建水庫16座,其中小(二)型8座、小(一)型8座。月亮灣水庫(中型)、板栗園水庫(小一)、大海子水庫(小二)、滴水海子水庫(小一)屬在建水庫。從已建及在建水庫來看,灌漿技術在水利工程建設中起到了至關重要的作用。
灌漿技術是水利工程中最常見的也是最關鍵的技術。作為水利工程施工中一個重要技術組成,防滲灌漿技術一直發揮著重要的作用[1]。灌漿技術的實質是用液壓、氣壓或電化的方法,把某些能凝固的漿液注入巖土體的空隙或裂隙或結理等軟弱結構面中,通過擠壓土體,使土體形成強度高、抗滲透性好、穩定性強的新結構體,從而起到加固和防滲透作用。灌漿加固的目的,一是增加地基的不透水性,如水利大壩中為防止壩基滲水而采用灌漿技術;二是截斷滲透水流,增加邊坡、堤岸的穩定性,如應用于水利工程中遇塌方、滑坡或堤岸及水庫施工中;三是提高承載力,減少地基的沉降或不均勻沉降;四是提高巖土的力學強度和變形模量,固化地基和恢復工程結構的整體性。
2.1 基礎灌漿施工準備一是布置制漿站,通常是在壩面上設置制漿和灌漿系統;二是配備施工設備,主要包括制漿輸漿設備、鉆孔設備、灌漿設備。
2.2 灌漿技術的施工步驟一是鉆孔。鉆孔雖然是基礎性工程,但卻極易影響灌漿質量,為此孔向、孔深必須與設計規定相符。二是沖洗。為保證灌漿質量,鉆孔后要對孔底、孔壁進行沖洗,避免殘留空粉。三是壓水試驗。灌漿前,利用單位吸水率測定、分析巖層滲透性,灌漿后對灌漿質量進行檢查。四是灌漿施工。該環節中要注意灌漿設備的選擇、鉆管次序的安排及水灌方式。五是封孔,常用壓力施工方法。
3.1 高壓灌漿高壓灌漿是將一定材料配制成的漿液高壓灌入土體的孔隙和裂隙等結構面中,從而達到防滲效果[2]。該灌漿技術主要適用于巖土層工程地質條件及水文地質條件,其目的是提高地基結構強度,減少地質層地下水的滲透性,提高地層穩定性。
注漿用料通常采用素水泥漿及水泥砂漿,另添加少許速凝劑,水泥用早強型水泥,其作用是縮短漿液凝固時間,減少漿液的過度流失,避免人為浪費,節省投資。流程是采用由下至上注漿法,鉆機鉆進至微風化基巖面時便實施注漿。注漿前,用套管隔住第四系土層,一是方便封住孔口,以利于壓力傳遞;二是阻止漿液滲入回填土層、淤泥層及黏土層,節省漿液量。注漿時遵循先稀后濃、先低壓后高壓、先砂漿后素水泥漿的原則,每次注漿時間不能少于1 h。
3.2 帷幕灌漿該灌漿技術是用漿液灌入巖體或者土層的裂隙、孔隙形成防水幕以減少滲流量或降低揚壓力的灌漿。帷幕灌漿技術因其原理簡單、施工工藝成熟、防滲效果好,在水利工程中得到了大面積應用[3]。帷幕灌漿一是純壓式,二是循環式。采用循環式,射漿管距孔底不得大于50 cm。按照分序加密的原則先進行邊排孔灌漿,然后進行中排孔灌漿,邊排孔宜分為三序施工,中排可以分為二序或者三序;由兩排孔組成的帷幕,先進行下游排的灌漿,然后進行上游排灌漿,每排孔宜分為三序孔施工,單排帷幕應分為三序施工。灌漿段的長度為5~6 m,特殊情況可以適當縮減或者加長,但不得大于10 m。采用自上而下分段灌漿法時,灌漿塞在已灌段段底0.5 m處,以防漏灌。孔口無涌水的孔段,灌漿結束后可以不待凝,但在斷層、破碎帶地質條件復雜地區則宜待凝。
3.3 承壓條件下的灌漿施工技術對大壩進行施工的過程中,灌漿孔經常涌出的承壓水一般可分為兩類:一是水庫蓄水,在灌漿孔中若水位低于水庫水位時會涌出承壓水;二是地層里的含水層,由于這種水源的壓力較高,所以,要將灌漿壓力高于涌水壓力,進而保證灌漿作業的順利展開。
近年來,魯甸縣水利工程得到了良好的發展,這對促進魯甸農村經濟發展具有重要意義。在推進農村水利工程建設中,要立足灌漿技術特點、步驟,結合實際采用相應的灌漿技術。在水利工程灌漿過程中還需嚴格控制漿液濃度,制定相應的應急預案,合理應對突發事故,方可保證灌漿作業順利實施,為水利工程質量控制打下堅實的基礎。