水庫除險加固工程大壩帷幕灌漿施工研究

許運鳳

（全椒縣襄河閘管理處，安徽 全椒 239500）

引言：水庫大壩的除險加固對保證水庫的穩定十分重要，而帷幕灌漿技術由于具有經濟、操作簡單等方面的優勢，因此應用比較廣泛。為了保證加固施工的效果，還需要充分研究大壩出現滲漏的原因，然后合理使用帷幕灌漿加固技術，保證除險的效果。

一、帷幕灌漿技術概述

（一）帷幕灌漿技術特點

帷幕灌漿具有很強的實用性，可以應用在不同類型水庫大壩的除險工作中。同時，帷幕灌漿在應用時，必須根據勘查結果開展工作，因此需要對場地的情況進行深入調查，以及結合施工項目的實際情況來確定最佳的施工方案。帷幕灌漿的施工方式比較嚴謹，可以保證施工的安全性，并且能夠在施工過程中對各種參數進行嚴格的控制。最后，相對于其他施工技術，使用帷幕灌漿技術的操作也比較方便，施工的過程中，會選擇合理的位置進行鉆孔和灌漿工作，并且隨著時間增加，凝固的水泥將會和周圍的泥土和骨料結合成堅固的保護物，最終構成較好的帷幕防滲系統，而且該方法的成本也比較低，具有較好的施工效果。

（二）帷幕灌漿技術原理

帷幕灌漿會將漿液灌入到巖體或者土層裂隙、孔隙中，使其能構成連續的阻水帷幕，達到降低滲漏和降低壓力參數的要求。帷幕頂部和混凝土閘的地板或者壩體相連接，底部會深入到相對不透水的巖層當中，可以對地下水的滲透進行控制。

（三）帷幕灌漿技術施工程序

大壩的帷幕灌漿包括單排孔、雙排孔、三排孔三種方式，根據分序加密的原理進行順序施工，并且在生產完成之后還要施工的實施情況進行檢查。施工中，首先要進行場地的平整工作，為此要先進行場地狀況的觀察，保證場地能夠處于夯實的狀態，工作平臺必須堅實、平坦、不得產生過大或不均勻的沉降。為了能針對沖刷等問題進行有效的保護,還需要在平臺的兩側建立排水溝。然后要進行鉆孔施工工作，鉆孔之前需要做好鉆機定位，完成第一段鉆進之后進行洗孔和壓水實驗，并且完成第一段灌漿，以及在鉆孔口灌入漿液凝固后再進行第二段鉆孔工作。

二、帷幕灌漿技術在大壩除險加固工作中的應用實例

（一）工程概況

黃栗樹水庫主壩工程為黏土斜墻加上黏土鋪蓋防滲的混合壩，最大壩高32.2m，水庫為大（2）型水庫，Ⅱ等工程?？刂屏饔蛎娣e262km2，設計水庫總庫容2.3 億m3,為綜合利用的大（2）型水庫。水庫地理位置重要，水庫設計灌溉面積34 萬畝、實際灌溉面積18 萬畝。由于幾次加固，壩身分期施工土填料混雜，壩身填土密實度較低，分期填筑質量不一，由于大壩質量問題，一直在低水位下控制運行。防滲體系分期形成，2002 年雖然對大壩進行了又一次加固，但黏土斜墻鋪設復合土工防滲膜斜墻，與高噴防滲墻形成綜合防滲體系，存在防滲不連續的問題，大壩內滲透坡降大于允許值，不滿足安全要求。左岸受斷層影響，存在繞滲問題。右岸的壩下埋設放水涵洞，由于洞身周邊填土質量較差，砼結構老化，放水涵洞存在貫穿性裂縫，與大壩間存在接觸滲漏問題。鑒于以上種種原因，大壩防滲體系不健全、存在質量缺陷。2015 年水庫大壩安全鑒定、并經水利部大壩安全管理中心核查確定為三類壩。為保證水庫工程和下游防洪安全，保障水庫防洪、供水、灌溉等綜合效益的正常發揮，為此，要對水庫進行除險加固工作。并且根據工程的實際情況，采用了帷幕灌漿的方法進行大壩的除險工作。

（二）工程設計

在帷幕的設計中，主壩采用用了單排、雙排相結合灌漿的施工方式，結合工程滲漏的情況確定灌漿的深度為11.2-49.3 米，以便可以充分利用大壩本體來對大壩進行除險加固施工。壩身及右岸壩肩段帷幕為單排三序孔，終孔間距2.0m.左岸壩肩有繞滲和斷層，采用雙排孔錯開排列，排距1.5m,每排三序孔，終孔間距2.5m.

根據對現場的分析，確定主壩工程的左右岸山體地下水為主要基巖裂隙水和第四系堆積層的潛水，除大氣降水及庫水補給外，還有遠處山體內基巖節理裂隙水的滲入。左岸壩肩由于F2 段層橫切巖層及該斷層兩側發育有羽狀張拉裂隙，右岸壩肩地下水位高，都有碎裂石灰巖層，巖層的厚度大并且導致了大壩的漏水問題加劇。為此，灌漿施工時，施工人員要嚴格控制施工工藝，做好對施工機械的使用，遵守相關規范流程，保證工程的施工質量。

（三）工程施工控制

鉆孔施工中，使用先進設備完成了對孔位的測放工作，并且對鉆機的位置進行調整。鉆孔時是用鋼筋標準確定鉆孔位置，正式開孔之前，還要對鉆機底座的高度用水平尺檢查，在確定滿足要求之后，再使用螺栓進行固定，然后對平臺的牢固性和穩定性進行進一步的檢查，確保是鉆機平臺的鉆孔、天車、立軸在同一條直線上，然后才能正式進行帷幕灌漿的鉆孔施工工作。完成鉆孔施工之后，對所有的灌漿孔進行裂隙沖洗，直到回水清凈為止，沖洗壓力最大值為1.0MPa，沖洗后孔內沉積厚度不得大于20cm。壓水實驗在裂隙沖洗后進行，按規范要求試驗灌漿孔應采用單點法壓水試驗，壓力為灌漿的80%，且不大于1.0MPa，其它各序灌漿孔采用簡易壓水試驗，簡易壓水試驗可結合裂隙沖洗進行，帷幕灌漿孔表層不易小于0.3MPa，孔底段不宜小于0.5MPa，且以不抬動巖體為原則。灌漿使用水泥漿液，灌漿泵BW-250/6,最大灌壓為6.0MPa，排灌量為250L。高速攪拌機能在30s 秒內將水泥和水攪拌非常均勻的和液，在送入慢速攪拌機不停地攪拌，防止灌漿過程中的二次沉淀。

灌漿施工的工作中，需要在封閉空口之后，以自上而下的順序進行孔內循環灌漿，而且要控制好灌注孔底部的之間的距離，并做好灌漿壓力的控制。對于純壓式灌漿，其孔管口的壓力值需要為灌漿的壓力值。帷幕灌漿的施工中，壓力值應該以設計標準和技術標準作為基礎確定。如果施工過程中出現了串漿的問題，可以使用限流、降壓、風度的方法來進行控制。

（四）工程施工質量控制

對于水庫工程大壩除險加固，必須要嚴格控制施工質量，確保工程的施工質量效果。所以，施工過程中應該做好對施工質量的監測工作，為水庫的安全創造良好的保證。在施工之前，需要對工程施工中的單位耗灰量進行分析，而且施工中也要根據工段、工序的情況，來做好對耗灰量數據的記錄工作，同時也要做好對數據的分析。本工程中，隨著施工工序的進行，耗灰量增加出現了一定波動，但是這種波動屬于正?，F象。

本灌漿工程嚴格控制對壩基的破壞和抬動，在對孔透水率的控制當中，帷幕灌漿工程應該在每十個灌漿孔中抽取一個進行檢查。也可以使用鉆孔取芯和壓水實驗的方法進行檢測，而且要詳細記錄結果。在經過壓水實驗的工作中，本工程需要控制空口透水率不超過5Lu，滿足對工程質量控制的標準要求。結合現場的檢查結果，多數是空段的透水率都在3Lu 以下，可以滿足工程的施工要求。

結束語：帷幕灌漿的施工中，需要做好對工程實際情況的調查，然后結合滲漏情況確定除險加固計劃的施工設計，制定合理的施工方案。施工過程中，也要做好對標準的控制，為水庫大壩質量控制提供保障。