某水庫圍堰壩基灌漿設(shè)計及施工芻議

1、<p>　　某水庫圍堰壩基灌漿設(shè)計及施工芻議</p><p>　　【摘要】本文結(jié)合某水庫圍堰工程的施工現(xiàn)狀，主要對圍堰壩基帷幕灌漿的設(shè)計參數(shù)，施工技術(shù)及其效果評價與經(jīng)驗方面進行相關(guān)探討。 </p><p>　　【關(guān)鍵詞】水庫圍堰；帷幕灌漿；防滲處理 </p><p><b>　　1工程概況： </b></p><p

2、>　　某水庫水庫集雨面積8.6km?，總庫容1528 萬m?，是一項防洪、灌溉綜合利用的中型水庫工程，是十分重要的水利工程設(shè)施。壩基斷面呈“V”字型，下底基巖屬石英砂巖，惟幕灌漿施工范圍內(nèi)，壩基風(fēng)化巖土層可分為松散巖土層和堅硬巖石層。松散巖土層是以坡殘積土為主，部分為全風(fēng)化泥巖和強風(fēng)化（巖芯多呈土狀或半巖半土狀的石英砂巖），順坡方向愈來愈薄，分布在壩基左岸上部和右岸上部局部位置，最大厚度大約15M；堅硬巖石層以微風(fēng)化泥巖為主。壩基

3、巖土層分布見圖1。 </p><p>　　2 灌漿孔布置及有關(guān)設(shè)計參數(shù) </p><p>　　灌漿孔初步布置及有關(guān)設(shè)計參數(shù)如下： </p><p>　?。?）帷幕灌漿孔布置（圖2）：布置兩排灌漿孔于中軸線兩側(cè)，排距2m；單排灌漿孔孔距3m；兩排孔呈“鋸齒狀”分布；孔深一般25m，最大深度31m。 </p><p>　?。?）截水槽和混凝土蓋板

4、：截水槽位于壩基中軸線，底寬8m，開挖深度為：松散巖土層開挖2m，堅硬巖石層開挖1m。表面澆注厚0.8m混凝土蓋板； </p><p>　?。?）灌漿壓力：對松散巖土層，第一段壓力0.2MPa，以后每加深一段增加0.05MPa；而堅硬巖石層，第一段壓力0.2MPa，以后每加深一段增加0.1MPa。 </p><p>　?。?）處理后巖土層透水率要求不大于5Lu。 </p>&

5、lt;p>　　但按原設(shè)計施工完成后，由于松散巖土層吸漿量偏大或未能滿足對透水率要求，因此在松散巖土層補充加密了100個灌漿孔。首先增加了Ⅲ排灌漿孔，后又對Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ排灌漿孔進行了加密，最后再增加Ⅳ、Ⅴ排灌漿孔（圖2）。 </p><p>　　3 主要施工工藝與技術(shù)要求 </p><p>　　帷幕灌漿施工工序步驟：鉆探成孔；洗孔；壓水試驗（或簡易壓水試驗）；制漿與分段灌漿；封孔。主要的

6、施工方法、設(shè)備和技術(shù)要求如下： </p><p>　　灌漿材料采用標(biāo)號525#硅酸鹽水泥；鉆灌機械有回轉(zhuǎn)式鉆機、往復(fù)式泥漿泵、漿液攪拌機、制漿機、水泵、橡皮囊氣脹式栓塞、壓力表、水表、高壓力漿膠管、閥門、孔口封閉器等；施工順序為先施工下游排再施工上游排，每排灌漿孔分為1、2、3共三個次序進行分序灌漿，先疏后密、中間插補；鉆進成孔采取清水鉆進，松散巖土層采用合金鉆頭，堅硬巖石和混凝土蓋板均采用金剛石鉆頭；壓水試驗采

7、用“單點法”；灌漿采用循環(huán)式自上而下分段灌漿方法。灌漿段封閉采用孔口封閉法或栓塞封閉分段灌漿法。 </p><p><b>　　4 灌漿效果評價 </b></p><p>　　施工和壓水試驗檢測結(jié)果表明，通過帷幕灌漿防滲處理效果明顯。特別對堅硬巖石層效果更好。從堅硬巖石層上、下游排單位注入量頻率曲線和頻率累計曲線圖（圖3和圖4）可知，各排和各次序孔單位注入量隨灌漿過程

8、的推進有明顯的遞減規(guī)律，且?guī)r石層透水率大于5Lu的灌漿段數(shù)明顯減少。 </p><p>　　松散巖土層通過多次加密灌漿后，同樣滿足了設(shè)計要求，單位注入量從開始（最大達800kg/m）到最后的明顯變化已證明了灌漿防滲效果是明顯的。從松散巖土層上、下游排單位注入量頻率曲線和頻率累計曲線圖（圖5和圖6）可知，各排和各次序孔單位注入量隨灌漿過程的推進有明顯遞減趨勢，但局部規(guī)律性不強，透水率遞減規(guī)律性也不明顯，這主要由于原

9、布置鉆孔孔距偏大。但通過加密灌漿處理，該層各灌漿段水泥吸漿量已明顯減少，最后一次加密的灌漿孔單位注入量均小于50kg/m，且一般小于20kg/m。 </p><p><b>　　5 施工經(jīng)驗總結(jié) </b></p><p>　　（1）目前水庫蓄水使用情況表明，采用灌漿的方法對該水庫壩基進行帷幕防滲處理是可行和有效的。 </p><p>　　（2）

10、與堅硬巖石層相比，松散巖土層透水率較大，吸漿量偏大、較集中，這從投入的工作量已證明。 </p><p>　?。?）松散巖土層漿液充填是通過對原生節(jié)理裂隙或次生節(jié)理的劈裂作用來完成的，施工中在后序灌漿孔鉆進時巖芯中可見條帶狀水泥，而條帶狀水泥之間肉眼難見到水泥的痕跡，可見漿液對孔隙的充填是困難的，而充填后的地層得到較好的擠密、密實作用。 </p><p>　?。?）松散巖土層灌漿施工的難度相

11、對要大，表現(xiàn)在：吸漿量大；易冒漿；可承受的灌漿壓力有限；漿液滲透半徑?。怀煽桌щy（鉆進易塌孔，需采用導(dǎo)管護壁）；灌漿栓塞封閉困難；漿管易堵塞等現(xiàn)象。 </p><p>　?。?）分序灌漿是灌漿一個重要步驟，其優(yōu)點表現(xiàn)在：可以逐步地、更準(zhǔn)確探明場地地層情況，為調(diào)整灌漿孔深度和間距提供依據(jù)；可逐步檢查和正確評價前期灌漿所達到的效果，可避免或減少灌漿孔之間相互串漿；及后期施工設(shè)備過分集中，可提供寬松的施工場面。 <

12、;/p><p>　?。?）施工過程中的壓水試驗是灌漿一個重要環(huán)節(jié)，可起到壓力沖洗的目的，方便漿液的進入；為本段灌漿可能吸漿量提供信息，指導(dǎo)灌漿施工，以便對灌漿作出必要的準(zhǔn)備，包括漿量、人員、時間等方面的安排；對先期灌漿成果作出評價；為下一步灌漿施工進行決策提供依據(jù)；對地質(zhì)勘測資料作補充。 </p><p>　　（7）灌漿段封閉是灌漿順利和質(zhì)量保證的前提。常用孔口封閉法和栓塞封閉法，應(yīng)根據(jù)地層條

13、件選定?？卓诜忾]法對灌漿質(zhì)量有較好的保障。表現(xiàn)在：其一，灌漿除了主要對該新鉆段進行灌漿外，可使其上已灌漿各段能若干次重復(fù)灌漿，灌漿質(zhì)量更有保證；其二，在灌漿過程中，是利用鉆桿作“孔內(nèi)循環(huán)”，能有效防止?jié){液沉淀，特別是稠漿，歷時較長（一般2小時以上）不易堵管、埋塞等，且封閉效果很直觀。缺點是造成了施工工時和一些材料的浪費（重復(fù)掃孔的工作量增大，造成水泥漿浪費并增加施工工作量；孔口需埋設(shè)導(dǎo)管并造成浪費）。 </p><p

14、>　　（8）在灌漿施工范圍內(nèi)，地表澆注水泥蓋板也是重要的。其作用：解決了灌漿過程中特別是在松散巖土層中封閉困難的問題；防止地表、斜坡冒漿和地面抬升；解決了灌漿過程中特別是在斜坡上施工平臺固定難的問題，提高施工安全性。 </p><p>　?。?）詳細的勘測資料和灌漿試驗有利于設(shè)計方案的選擇、方案布置和設(shè)計參數(shù)的選用，同時可減少施工過程不必要的麻煩，以免延誤施工工期。 </p><p>

15、;<b>　　參考文獻 </b></p><p>　　[1] SL62―94，水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范[s].北京：中國水利水電出版社，1994. </p><p>　　[2] DL/T5148-2001.水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范[S] </p><p>　　[3] 張景秀.壩基防滲與灌漿技術(shù)[M].北京：水利電力出版社，1992.