充填灌浆技术在加固岩岭水库浆砌石坝体中的应用

充填灌浆技木在加固岩烩水库浆砌石◆贝体中的应用　黄春华　王刚华　（江西省赣州市石城县水利局　３４２７００）　（赣州市水利水电建筑装饰总公司　３４１００６）　【摘要】　江西省赣州市石城县岩岭水库采用充填灌浆技术进行浆砌石坝体防渗处理，在灌浆中采用了适宜的施　浆砌石重力坝　除险加固　工程序、工艺和方法，严格控制施工质量。加固后坝体防渗效果明显，取得了很好的经济效益和社会效益。　【关键词】　岩岭水库　充填灌浆１工程概况　岩岭水库位于江西省赣州市石城县东北３０ｋｉｎ。　于坝轴线下游１　ｍ，第二排灌浆孔位于坝轴线下游３ｍ；　排距２ｍ，孔距２ｍ，共计２　Ｘ　８７个孔，梅花形布置。　灌浆施工次序：在安排灌浆的平面次序时，按从外　围进行围、堵、截，内部进行填、压的原则进行，以获得　良好的灌浆效果，这也是保证施工质量的重要环节。　岩岭水库灌浆以坝体防渗为目的，故先灌注下游排孔，　再灌注上游排孔；在同一排上分三序进行施工，首先钻　灌一序孑Ｌ，然后钻灌二序孑Ｌ，最后钻灌三序孔。　２．２施工方法　水库正常蓄水位５００．００ｍ，死水位４８２．５０ｍ，总库容　１５７０万ｍ　，是一座具有发电、灌溉、养殖等综合功能的　中型水库。　工程主要建筑物有：大坝（包括溢流坝和非溢流　坝）、引水系统、电站厂房等。：【程等别为Ⅲ等，大坝、　灌溉及发电引水系统等为三级建筑物。　大坝为浆砌石重力坝，河床段为溢流坝，两岸为非　溢流坝。坝顶总长１７２．８８ｍ。非溢流坝坝顶高程　５０５．１０ｍ，坝顶宽６ｍ，最大坝高４２．１０ｍ；上游边坡：高　程４８２．０ｍ以下为１：０．１５８；高程４８２．０～５００．０ｍ为　２．２．１主要施工设备　为保证灌浆质量和施工工期，共投入两个钻灌机　组。成孔设备为无锡钻探总厂生产的ＧｘＹ—ＩＡ型地　质钻机及辅助设备和ＬＱＹ＿９０型潜孔钻机及辅助设　１：０．１，高程５００．０ｍ以上为垂直段；下游边坡：高程　４９７．３０８ｍ以上为垂直段，高程４９７．３０８ｍ以下分坝段　为：１：０．７２～１：０．７８。　备；制浆设备为ＲＭ２８０／５２０双层制浆搅拌桶及辅助设　备；灌浆设备为ｃＴ—ｌ６０型灌浆泵辅助设备。　２．２．２施工工艺流程　大坝体经２８年运行，在坝肩、坝基出现多处渗漏，　局部渗漏严重，影响大坝安全稳定运行。经设计单位　研究确定，对整个大坝基础、坝身及两坝肩进行防渗灌　浆处理。设计单位经过多方案比选，选用灌浆方案进　测量一布孔一设备安装一先导孔一Ｉ序孔钻孔一　冲洗一压水一灌浆一Ⅱ序孔钻孔一冲洗一压水一灌　浆一Ⅲ序孔钻孔一冲洗一压水一灌浆一检查钻孔取岩　芯一压水检测一封孔。其中，先导孔是灌浆前根据对　岩层预估的情况，在布孔线上每隔一定距离选择一个　行加固防渗，施工内容主要包括浆砌石坝体充填灌浆、　坝肩及基岩帷幕灌浆。　２灌浆施工　２．１　灌浆孔的设计布置及施工次序　设计布置：坝顶布置灌浆孔两排，第一排灌浆孔位　第１次序孔兼做先导孔，达到了解地质条件的目的。　２．２．３钻孔冲洗和压水试验　采用金刚石钻头或硬质合金钻头钻进，钻头直径　・５１・　一　７５ｍｍ，终孔后，各次序灌浆孔在灌浆前应进行钻孔冲洗　和裂隙冲洗，保证孔底沉淀不大于２０ｅｍ。各次序灌浆孔　浆，后用稠浆，灌浆压力可以逐渐上升，当升到设计值　时，调整浆液流量、稠度，维持浆液压力直至结束。岩　岭水库大坝浆砌石体灌浆压力为０．２～０．４ＭＰａ。　在灌浆前全孑Ｌ应进行一次钻孔冲洗和裂隙冲洗。压水　试验应在裂隙冲洗后进行，采用“简易压水法”和“单点　法”进行。简易压水的压力为灌浆压力的８０％，但不大　于１ＭＰａ。通过进行压水试验，了解已灌浆孔的灌浆效　果及待灌浆段的吸浆情况，为后续灌浆提供参考依据。　２．２．４灌浆方式　采用循环式灌浆。该方法是用内外两管同时插入　钻孔，把浆液压入钻孔后，一部分进人到岩石裂隙，一　部分多余浆液可以从内外管之间的空隙返回到孔外，　经过回浆管路返回浆液的拌和筒，或者进入到其他的　钻孔中去。优点是：由于浆液始终处于流动状态，故不　会产生沉淀，因此灌浆效果好。　２．２．５分段灌浆法优缺点　采用自上而下分段灌浆法，段长５ｍ左右。优点　是：随着钻孑Ｌ段深度的加大，灌浆压力可以加大，从而　可以提高灌浆质量；上部灌完后便形成较为完整的　结石，再往下部钻灌时，地面不会冒浆，坝体也不会　被抬动；分段钻孔、分段冲洗、分段压水试验，成果比　较准确，有利于判断各段的灌浆质量。缺点是：钻机　移动次数较多，钻孔工作量大，等待凝结时间长，灌　浆效率低。　２．２．６灌浆材料　采用水泥浆液。灌浆水泥为普通硅酸盐水泥，强　度等级不低于３２．５。水泥细度要求通过８０１ｘｍ方孔筛　的筛余量不大于５％。灌浆用水泥应保持新鲜，不得　使用受潮结块、超过保质期的水泥，并要对水泥品质进　行分期分批鉴定。水泥浆胶结性能好，结石强度高。　主要优点是：①水泥颗粒较细，能灌人较细的裂隙中，　在压力作用下，能扩散至一定范围。②结石强度高，能　同时满足帷幕灌浆和充填灌浆的要求。③浆液易配　制，施工较方便。④材料来源方便，质量容易控制。　２．２．７灌浆压力　灌浆压力由灌浆试验确定。由于浆砌石坝体渗透　性大、吃浆量大，且其渗径与外界连通，故先用低压、稀　－５２・　２．２．８浆液的水灰比及变浆标准　浆液水灰比采用１：１和３：１两个比级。当压水试　验不起压时，直接采用３：１水灰比开灌；当吸水量大且　压水试验起压时，按１：１水灰比开灌。　变浆标准：当灌浆压力保持不变，吸浆量均匀减小　时，或当吸浆量保持不变，压力持续上升时，灌浆应持　续进行，不得改变水灰比；当注入量超过３００Ｌ时改灌　１：１水泥浆直至灌浆结束。按吃浆率及压力情况来变换　浆液浓度，即细裂隙比值大，则稀浆持续的时问要长些；　反之，若宽裂隙比值大，则稀浆持续的时问要短一　２．２．９灌浆的结束标准　按设计要求，在规定的压力下，灌浆孔停止吸浆并　继续灌注ｌＯｍｉｎ，灌浆即可结束。　２．２．１０灌浆孔封孔　灌浆结束后，采用压力灌浆封孔法进行封孔。封　孔浆液为１：１水泥浆。封孔压力０．２ＭＰａ。封孔要求　饱满、密实。　２．２．１１灌浆质量检查　采用单点压水试验的方法。检查孔的数量为灌浆　孔总数的１０％。检查结束后，按技术要求进行灌浆和　封孔；灌浆质量压水试验检查在该部位灌浆结束１４天　后进行；灌浆质量压水试验检查，孔段合格率应在　８０％以上，不合格孔段的透水率不超过设计规定值的　５０％，且不集中，灌浆质量可认为合格。否则应由建设　单位会同设计、施工单位商定处理方案。　３灌浆效果分析　３．１灌前透水率分析　从表１所列出的各次序孔的灌前压水透水率统计　结果可以看出，由于坝体空隙较多，Ｉ序孔中有４５％　的段数在灌前压水试验时无法起压。经过灌浆，Ⅱ序　孔中在灌前压水试验时无法起压的段数降至总段数的　１６．７％。Ⅲ序孔，透水率的平均值达９．２３Ｌｕ。由此说　明坝体的防渗性能随灌浆次数的增加而逐渐提高。　ａｍ水利建设与管理　２０１　１年・第１１期　节，施工人员必须服从班长、记录员的安排，施工时记　录员必须如实记录施工情况，确保施工质量。　４．２．２机组质检员　机械的技术性能、工作效率、工作质量、可靠性及维修　难易程度、能源消耗、安全、灵活、数量等方面对灌浆质　量的影响。如：灌浆用的风、水、电系统应有专用管路，　检查控制钻孔的孔位、孔斜、方位，保证准确及时　以确保灌浆工作顺利进行，灌浆管路应能承受１．５倍　的最大灌浆压力。制、输、灌各系统间应有可靠的通讯　地测斜，并将资料整理分析，如发现有违反技术要求的　施工方法，应及时通知施工人员纠正处理；如无效，则　上报项目部质检人员。　４．２．３终检人员　联络措施，以确保供浆和灌浆质量。灌浆泵性能应与　浆液类型和浓度相适应，容许工作压力应大于最大灌　浆压力的１．５倍，并有足够的排浆量和稳定性能，其压　力变动范围不大于灌浆压力的２０％。压力表的最大　量程宜为最大灌浆压力的２．０～２．５倍。　对施工的全过程进行质量控制，对关键工序实施　签证制度，以确保施工满足设计要求，对施工环节现场　检查，发现问题及时处理。对施工中出现的异常情况　采取有效措施，及时处理并上报项目经理部。主要工　序通知监理工程师验收。　参考文献　ｌ梁炯望．锚固与注浆技术手册［Ｍ］．北京：ｌ｝Ｊ国电，Ｊ出版　社．１９９９．　４。３加强灌浆设备配置的控制　灌浆质量在一定程度上取决于灌浆设备的工作情　２　中华人民共和国水利部、电力工业部．水工建筑物水泥灌浆　施工技术规范（ＳＬ　６２—９４）［Ｓ］．北京：水利电力出版　社，１９９４．　况。在选择灌浆施工机械设备的配置时，应充分考虑　＋”＋－・＋一＋－＋”＋”＋一＋・－＋”十“十一十一＋・・—　“十一・十一—　“１一“十一十・ｒ—．ｒ”＋“—＋＿・—’一”十”’一一十・・—　”■一・・十一十”—　”　—　一・・十”十一・—　一”１一…一・十一一＋一　（上接第２１页）围内，提升速度要和输浆量相匹配且　输浆均匀连续。　挖检查，并做好墙体观测记录。开挖尺寸为：３．Ｏｍ×　０．８ｍ×１．５ｍ（长Ｘ宽×深）。要求：墙体尤蜂窝、孔洞　ｈ．注浆量的控制通过“自动记录仪”进行控制，每　现象；墙体搭接均匀、颜色均匀；墙体连续性良好；经检　测，墙体最小厚度、桩位偏差等均要满足设计要求。　７．２室内试验检测　个施工单元检测一次。出现特殊情况（如停电、电脑　故障等）时采用体积法人工计量。　ｉ．垂直度。通过桩机连通的三个水平管调平桩机　在试验施工完成１４天后，在开挖段取样并送室内　使钻杆保持垂直，使桩体垂直度不超过０．３％，每个施　工单元检测一次。整个成墙过程有专人查看三个水准　点位置的变化，并随时调整。　ｊ．供浆压力选择０．６ＭＰａ。　ｋ．搅拌轴转速４５ｒ／ｍｉｎ。　１．施工情况由专人记录。　试验室对水泥土墙体的各项指标进行室内测试，分别　取样进行抗压强度、渗透系数指标试验，根据１４天的　检测指标推算９０天龄期的各项指标。　８小结　此次试验所得的结果确定了适合工程的施工参数　（水灰比等）。根据施工参数进行施工，可以形成具有　整体性、水稳定性和一定强度的水泥土桩。多桩相连　形成一道连续的防渗墙，可以增强水库的截渗功　能。　７墙体检验　７．１开挖检查　在试验施工完成后，计划于７　Ｅｔ后对试验段进行开　・５４・