水庫工程施工中的灌漿技術分析

摘要：水庫壩體是基礎性的擋水工程，壩體質量的優劣決定著水庫工程功能能否有效展現。為有效預防壩體滲漏，確保水庫工程的安全穩定運行，需要科學運用灌漿技術加固壩體。基于此，闡述了灌漿施工技術的原理及施工作用，并結合水庫工程實例，介紹了水庫工程灌漿施工的設計、流程，闡述了具體的施工方法，旨在為同類水利工程中科學應用灌漿技術提供參考。

關鍵詞：水庫工程灌漿施工除險加固水庫防滲

中圖分類號：TV62

DiscussiononGroutingTechnologyinReservoirEngineeringConstruction

HUYuhao

YantaiMoupingDistrictReservoirManagementCenter，Yantai，ShandongProvince，264100China

Abstract：Thedambodyofareservoirisafundamentalwaterretainingproject，anditsqualitydetermineswhetherthefunctionsofthereservoirprojectcanbeeffectivelydisplayed.Toeffectivelypreventdamleakageandensurethesafeandstableoperationofreservoirengineering，itisnecessarytoscientificallyapplygroutingtechnologytoreinforcethedambody.Basedonthis，theprincipleandconstructionfunctionofgroutingconstructiontechnologyareelaborated.Combinedwithanexampleofreservoirengineering，thedesignandprocessofgroutingconstructioninreservoirengineeringareintroduced，andspecificconstructionmethodsareelaborated，aimingtoprovidereferenceforthescientificapplicationofgroutingtechnologyinsimilarwaterconservancyprojects.

KeyWords：Reservoirengineering;Groutingconstruction;Riskeliminationandreinforcement;Reservoiranti-seepage

水庫是我國重要的民生工程，具有蓄水、防澇、灌溉等多項功能，分布于全國各地各個區域。一些水庫由于建設時間較早，經過多年運行后，出現了一些病害問題，對水庫安全、穩定運行產生了影響，限制了水庫功能的有效發揮。為此，采用有效的除險加固技術措施消除水庫病害、優化水庫功能、提高水庫質量至關重要[1]。灌漿技術是水庫除險加固的重要手段，由于此技術應用安全、操作便捷、成本較低，在水庫防滲工程中應用廣泛，因此，本文將圍繞此技術展開探討。

1灌漿施工技術的原理

灌漿技術是指利用大氣壓力、液體壓力以及電化學原理，將具有固化作用的漿液灌注到天然裂縫或人為因素導致的孔隙之中，從而改變待修復物體的物理力學性能。在水庫工程除險加固施工中，灌漿技術較為常用，此技術應用的主要目的是加固壩基、穩定堤岸，解決水庫工程病害問題，增強水庫防滲功能。

2水利工程中灌漿施工技術的應用

2.1工程概況

某水庫工程建設于山區，具備相對復雜的地形條件，并且每年夏季雨水較多，在水庫多年運行之后，壩體出現了部分滲漏點，存在一定的壩體坍塌、滲水等安全隱患，削弱了水庫工程的功能性與效益性。本工程占地面積共計12.37萬m2，受到占地面積較大因素的影響，此工程除險加固施工具備一定難度[2]。工程建設地屬于軟弱土層區，由黏性土、松散砂卵石、淤泥質粉砂巖等結構組成的碎裂石灰巖層厚度最低7m、最高14m，滲透系數為4.92m。經研究分析，本工程需要采用帷幕灌漿技術加固壩體，以增強壩體結構穩定性，增強水庫大壩的防滲性能。

2.2施工設計

帷幕灌漿是水庫工程常用的灌漿施工方法，此技術應用時效率快、成本低、質量佳，但需鉆進較深的灌漿孔，對壩體材料性能也具備較高要求，且鉆孔時易形成壓力差，會降低動液面流速，可能會出現縫隙被堵塞的情況。為此，水庫工程中應用灌漿技術時，要從優化設計著手，保障施工技術有效應用。

2.2.1帷幕設計

水庫工程中應用帷幕灌漿技術時，具有雙排孔、多排孔等多種帷幕設置形式。結合本工程的實際情況，應選用雙排孔灌漿帷幕，需要將灌漿帷幕的深度控制在55m與60m之間。同時，帷幕設計時，要合理設置兩個壩肩的帷幕，以便增強這兩個部位的防滲性能與穩固性效果，避免大壩蓄水較多時，壩體填土覆蓋層的厚度發生改變，由于壩肩透水性過強而導致水庫工程安全運行受到影響。灌漿施工區應設置在內坡一級平臺之上，且需對壩體中部、河床部位分別展開帷幕灌漿施工，要將鉆孔壁施工、護砌施工作為控制重點，以防止施工時出現裂縫，從而破壞帷幕灌漿施工效果[3]。

2.2.2工藝流程設計

水庫工程中應用灌漿施工技術時，需要經過多道施工工序，首先要對施工區域進行準確的測量放樣，然后精準定位灌漿孔的鉆進位置，在鋪裝好防滲體層之后將帷幕灌漿材料敷設于水庫大壩的壩面之上，同時在指定位置鉆出灌漿孔，鉆孔后應立即清孔與驗孔，確定孔深與孔口尺寸符合規定標準后再將水泥砂漿、混凝土等材料灌注到鉆好的孔洞之中，最后封好灌漿孔并對灌漿效果進行全面檢查。帷幕灌漿的施工流程圖如圖1所示。

2.3施工前準備

2.3.1灌漿料準備

本水庫大壩灌漿施工時，應選用普通硅酸鹽水泥作為漿液主要配制材料，水泥規格為PO42.0，并需添加與水泥量相同的粉煤灰。材料進場前，需要對水泥等材料的質量證書、出廠合格證書進行全面檢測，若發現凝結成塊或受潮變質的水泥材料，應立即退回廠家重新調換。制作灌漿料時，添加水分采用水庫水即可，但需按照施工需求將5%左右的水玻璃加入到漿料之中，以增強漿液材料飽和度，提升其穩定性，從而有效防范漏漿問題。

2.3.2灌漿設備準備

灌漿施工時，需要從灌漿管道輸送灌漿液，應在準備階段做好灌漿管道的全面檢查，要求管道的最大灌漿壓力承受能力不低于灌漿壓力的1.5倍。應在灌漿泵與灌漿孔等處設置壓力表，并將壓力調節到壓力表最高標值一半的位置，選取壓力擺動范圍低于灌漿壓力20%的高壓灌漿泵，并準備好高量程壓力表，以便準確測出管道承壓力[4]。

2.4帷幕灌漿正式施工

2.4.1鉆孔

根據灌漿施工設計圖，在水庫大壩的心墻軸線上先行標出灌漿孔位置，孔與孔間應保持2m左右的距離，鉆孔時孔位軸向偏差不得超過10cm，壩肩區的孔深應控制為3m。鉆孔作業時，要確定灌漿管柱設置位置及數量，并準確測量管柱的尺寸。鉆孔施工時，應先進行測量放樣，將鉆機移動至鉆孔位置，應在鉆孔的同時，做好孔臂、護筒的連續性加固，以增強壩基的抗滲性能，保證水庫大壩結構的穩固性。灌漿孔的鉆進施工要嚴格按照灌漿施工要求開展，鉆孔人員應規范、謹慎施工，確保鉆進孔洞的大小、位置、深度均符合規定標準。

2.4.2清孔驗孔與壓水試驗

灌漿孔鉆進完成后，需要立即對鉆好的孔洞進行清洗，以便將孔內掉落的巖土全部清除，確保孔內沉淀物厚度不超過20cm。清孔后還要利用壓力水沖洗裂隙，并對孔洞進行驗收，確認孔洞尺寸、規格均符合標準后，再將灌漿器材連接好開展壓水試驗。壓水試驗時，既可選用單點法，也可采用五點法，需要由下而上對各個孔逐一展開壓水試驗。該工程采用單點法試驗，將壓水試驗的壓力設定為正式灌漿時壓力的80%左右，連續性壓水20min，然后按照4m左右的間隔，選取多個測點測定水壓力流量，并讀取流量表上的數值，讀數處于規定范圍內，方可開展正式灌漿作業[5]。

2.4.3配制灌漿液

制備灌漿液時，要求水泥的重量偏差不得超過5%，應先加水，然后添加適量水泥，再將摻合料與外加劑加入其中，最后再加入粉煤灰。加入各種材料時要同步攪拌，應確保攪拌的均勻性，且漿液攪拌時間不得少于3min。由于本工程施工時氣溫偏低，因而要加強灌漿液保暖，使其溫度始終不超出5～40℃范圍，并且配制好的灌漿液應于4h內使用完畢，若漿液溫度低于5℃或高于40℃，或是灌漿液存放時間超過4h，則應立即丟棄，不得繼續用于施工，防止影響水庫工程防滲加固質量。

2.4.4灌漿

帷幕灌漿施工時，需要先對帷幕鉆孔編號，編號順序為河床、左岸、右岸，并且每個區域灌漿孔均應由左到右、從下到上進行編號。由于灌漿區域的高程不同，因而在灌漿時，需要根據灌漿位置高度控制灌漿壓力（見表1）。若水庫大壩的基礎巖體、趾板未移動，可以適度增大灌漿壓力，壓力值可以控制在壓力表上限值的25%～75%之間。若灌注漿液量高于300L，或是灌注時間超過1h，灌漿壓力并未改變或是漿液灌注率變化不顯著，此時需要中斷灌漿，對灌漿濃度或灌漿方法進行調整后再繼續實施灌漿作業。如果灌漿時灌漿壓力未出現明顯變化，但注入率逐步下降，則無須調整水灰比。灌漿時可以同時注入部分泥沙，以之作為止水劑，要求泥皮流動性、黏結性均與設計要求相一致，泥餅注入灌漿管中后，應確保其與壓氣管中的空氣混合均勻后再向灌縫位置施加壓力，以防止灌漿時出現漏液現象。

2.4.5封孔與施工效果檢查

灌漿作業完成后，需要立即將灌漿孔封堵嚴密。應科學選擇封孔方法，本工程封堵灌漿孔時選用的是全孔壓力灌漿封孔法，即先利用射漿管將灌漿孔中的余漿水灰比調整為0.5∶1，然后再將射漿管提取出來，之后將濃漿持續向孔中注入，直至孔洞完全部封堵住。封孔作業時，需將壓力調整為設計規定灌漿壓力的上限值，注入率應控制在1L/min，閉漿時間不得低于1h。灌漿施工完成后，要由專業人員在泥漿凝固之后對灌漿施工的整體質量進行全面檢查，需要采用圍井注水試驗方法準確測定灌漿工程的施工質量。具體操作時，先在水庫壩體防滲墻上游處設置好檢查圍井，將檢查圍井設置成四邊形，以灌漿施工中生成的防滲板墻作為一側，另外三側均設置附加孔，然后利用旋噴方式對上下兩側進行封堵處理。若檢查發現灌漿施工質量問題，應立即修補或重新實施灌漿作業。

3結語

在我國水利工程建設體量及數量不斷增大的情況下，其施工質量標準越來越高，而一些水庫工程在應用時可能會因裂縫等病害問題而導致壩體滲漏，因此需要應用灌漿施工技術有效加固壩基，使之防滲性能、穩固性能進一步提升，進而延長水利工程的使用壽命。為確保水利工程中灌漿技術的科學應用，需要明確灌漿技術的原理與作用，并結合工程實際情況科學開展帷幕設計與施工工藝流程設計，并做足前期材料、灌漿設備、施工圖分析等各項準備工作，在灌漿施工時則要重點把控鉆孔、清孔、驗孔、灌漿、封孔以及質量檢查等各個環節，通過規范應用灌漿技術，保障水庫工程除險加固作業的高質量完成。

參考文獻

[1]黃榮.灌漿施工技術在水庫施工中的應用分析[J].中華建設，2024（1）：141-143.

[2]郭逢源.水庫大壩防滲帷幕灌漿工程施工技術分析[J].江西建材，2022（11）：226-228.

[3]董曉輝.水庫工程施工中灌漿技術要點探究[J].中國設備工程，2022（4）：186-187.

[4]馬旭飛.基于數據驅動的大壩基礎帷幕灌漿預測與模擬研究[D].西安：西安理工大學，2024.

[5]溫鵬業.超高面板堆石壩止水失效分析[D].西安：西安理工大學，2024.