坝基斜孔帷幕灌浆加固技术在病险水库治理中的应用

坝基斜孔帷幕灌浆加固技术在病险水库治理中的应用
摘要：我国建设的水库众多，在国民经济发展中发挥着重要作用，可以用来灌溉、发电和防洪等，其功能是多方面的。

但在水库长期运行当中，会存在自身老化、自然侵蚀等问题，对水库的安全运行造成严重威胁。

因此，对水库进行安全
隐患排查、加固维护等，是极为必要的。

结合实际水库防渗加固的治理经验，只
采用垂直帷幕灌浆方式难以真正消除，一些水库在病险治理方面采用斜孔帷幕灌
浆的方法取得了良好效果。

本文主要对坝基斜孔帷幕灌浆加固技术的应用进行分
析研究，以不断完善此项施工技术，在水库治理中发挥积极作用。

关键词：斜孔帷幕；灌浆；加固技术；水库坝基
引言
病险水库治理是国家水利建设中的重要问题，在对其进行加固处理中可应用
的方法是比较多的，是保证水工建筑物安全运行的必要举措。

其中，帷幕灌浆技
术在水库的防渗加固中应用较多，自20世纪以来一直是坝基加固的主要手段。

而在帷幕灌浆施工中，根据不同的钻孔方式的不同，可以分为垂直帷幕灌浆和斜
孔帷幕灌浆，且需要根据具体的施工情况选择灌浆方式，以科学解决水库出现的
病险问题。

1水库大坝加固中的常见问题
1.1坝体裂缝问题
在水库大坝加固中，坝体裂缝是其常见问题，此类型问题的出现会影响到整
个坝体的稳固性。

很多水库大坝的施工季节为春季和冬季，在施工完成后可以达
到质量建设要求，但容易在蓄水期受到水流影响，会使坝体不稳定的部位发生护
坡块石移动，最终形成堆积和隆起问题，在上游坝坡被破坏的情况下，最终出现
坝体裂缝。

1.2坝基渗漏问题
在进行水库大坝加固施工前，要先对工程地质进行勘探，根据勘探结果来制
定施工方案和验收标准。

但在实际施工中，由于一些大坝是修筑在石灰岩地区的，在隔水岩层的大坝坝基也会出现清基不彻底的问题，同时黏土防渗层由于厚度不
足也会增大坝基渗漏几率。

1.3坝体滑坡问题
进行水库大坝加固施工时，要采取合理措施保证坝体整体的稳定性。

一般情
况下，在水位上升的情况下，会减小上游坝坡的滑动面有效应力，在水流的浮力
作用下，进一步降低了滑坡的抗剪阻力，进而影响到滑坡的整体稳定性而产生滑
坡问题。

在一些大坝工程进行加固施工时，由于施工人员对坝体的稳固性认识不足，难以在施工中保证上游坝坡的防冲击和防侵蚀能力，在严重的情况下甚至会
导致泥石流和滑坡等问题的产生。

1.4溢洪道的设置不合理
在对水库大坝进行加固时，溢洪道的设置需要保证科学性和合理性。

一些工
程中没有对溢洪道进行科学布局，存在泄洪不标准等问题，这与施工中采用人工
开挖的方式有一定关系。

导致在施工中难以按照设计路线高效推进，尤其在控制
端的施工中，采用的施工技术不达标的情况下，泄洪流量系数不符合要求，会减
弱泄洪能力，对水库大坝的稳固造成不良影响。

2水库坝基出现渗漏问题的主要原因
2.1坝基设计缺乏规范性
在很多水利工程的设计中，该过程是与实际施工一同进行的，因此容易出现
水利工程设计图纸不规范的问题。

一些工程没有经过对设计图纸的严格审核，就
直接将其应用于实际施工中，难以保证施工质量。

或者在工程设计中，存在盲目
追赶进度而忽略了放水和泄洪等因素，直接采用坝下涵管和经济边坡等方式，使
得溢洪道和放水涵管的尺寸不符合实际需求，以及大坝的坝身太薄减弱了水库的
防渗性能。

同时，在部分小二型水库施工中，没有设置坝后的反滤措施，使出逸
点偏高，甚至出现大面积漏水的问题。

2.2水库施工现场存在先天性地质缺陷
在一些水库工程建设中，由于开工期限或其它因素制约，部分小型水库和重
要山塘在其建设之前，由于没有进行严格、细致的地质勘探，其建设地处于熔岩
或深覆盖地区等，并且在正式施工前没有开挖新鲜基岩，导致出现问题之后没有
及时采取措施维修，最终引发大坝坝基的渗漏问题，也可能导致坝后侧滑问题。

部分水库的施工中为了减少投资，忽略了对风化山包进行处理，而是在坝基中直
接应用，这种情况也会导致坝基的渗漏问题。

2.3施工问题处理缺乏合理性
我国在水库建设方面经过长期发展，其经验和技术比较成熟。

在早期建设阶段，一些水库的建设会受到质量监测、施工技术等限制，在碾压强度方面难以达
到实际要求，或者在施工中直接使用未经过充分碾压的填料材料。

部分工程采用
分段施工的方法，但存在接头搭接问题。

一些旧水库经过多次加厚和加高施工，
没有妥善处理坝基和坝基两侧的山坡，会引发渗漏问题。

此外，如果在水库的坝
后排水实施采用的反滤层质量不达标，致使出现出逸点太高的问题，最终引发渗
水危害。

2.4虫害危险
虫害也是导致水库坝基出现渗漏问题的重要原因，特别是在一些水库中存在
的土栖白蚁虫害。

这种百亿的分布较广，且具有非常好的隐蔽性，在长期发展中
会对水库坝基产生严重危害，并且这种危害控制很难。

此外，这种病害容易被忽视，很多时候没有对虫害进行及时杀灭、毒土处理等，致使坝体出现漏水的问题，在持续高水位的情况下这一问题会发展为溃决灾害。

3坝基治理中坝肩防渗帷幕设计
在对坝基进行治理时，要对其进行严格勘探和初步设计，在采用帷幕灌浆方
法处理渗漏问题时，只采用垂直帷幕灌浆很多情况下可以解决岩体的垂直面渗漏，但对于防渗面板和坝肩之间的绕渗问题难以解决。

因此，在很多坝基治理中还需
要采用斜孔帷幕灌浆施工方法，以从本质上解决水库渗漏问题。

3.1左坝肩的防渗设计
设计左坝肩的防渗处理时，要对其地质情况进行仔细了解，在存在断层问题
的情况下，需要在治理施工中对其进行有效处理。

在上游同坝肩岩体进行交接处，选择适当高程布置灌浆孔，并设置好空间的夹角和前坡同垂直面的夹角，孔深也
要保证在合理范围内，使孔深控制仪可以穿过合理的断层基准，在完成灌浆后可
以进行有效控制。

3.2右坝肩的防渗帷幕设计
在水库存在淤积问题，且淤积高程达到一定程度后，其下部的帷幕设置要与
左坝肩一致，包括设置高程出的灌浆孔、前坝坡与垂直面总夹角、孔间夹角、孔
深和总进尺等。

且需在淤积高程以上设置区间来布置钻灌孔，孔深和孔距要合理
控制，注意钻孔与水平夹角和下游倾斜，孔深在穿过不透水层4m之后控制。

3.3斜孔帷幕灌浆施工方法
⑴根据测放的孔位安装并固定钻机，并利用角度尺或地质罗盘对钻机立轴进
行校正，以保证钻孔角度。

⑵采用地质回旋钻机小口径金刚石钻头钻孔，孔口封闭法灌浆。

⑶在完成第一段灌浆后埋设孔口管，其埋入基岩深度约为2m。

⑷每段次要进行裂隙冲洗，使用高压水脉动冲洗，冲洗时间要控制在30分钟以上，回清水不少于10分钟。

⑸在灌浆前进行简易压水，压力为灌浆压力的80%且不超过1.0MPa。

⑹灌浆浆液由稀到浓变换，灌浆压力要达到规定的目标压力，在灌浆过程中
使用自动记录仪记录全过程。

⑺在灌浆过程中要安装抬动变形装置实时观测，避免施工中产生抬动破坏。

⑻灌浆孔按照分序原则逐渐加密，多排孔先施工下游排后施工上游排。

⑼所有灌浆完成后，对灌浆效果采用钻孔取芯、压水试验方法进行检查。

结束语：
采用斜孔帷幕灌浆法，可以有效提高水库防渗性能，改善绕渗问题，并达到
理想的处理效果。

同时，该施工方法的应用也提供了病险水库治理新思路，对充
分发挥水利工程的作用具有积极意义。

参考文献：
[1]鲁飞.坝基斜孔帷幕灌浆加固技术的应用[J].中国水运（下半月），2018，（3）：186-187.
[2]周宗宁.水库除险加固工程中基岩帷幕灌浆通用技术研究[J].黑龙江水利科技，2017，（12）：45-47.
[3]张瑞麟.浅谈斜孔帷幕灌浆在病险水库防渗处理中的应用[J].价值工程，2015，（8）：104-105.
[4]才明珠.斜孔帷幕灌浆在病险水库防渗处理中的应用[J].黑龙江科技信息，2016，（7）：230-230.。