水库防渗施工技术分析

水库防渗施工技术分析

摘要：水库随着运行的时间长而出现病害渗漏，如果没有得到及时的处理与修缮，一方面将会对水库本身的质量产生危害，从而缩短水库工程的使用寿命; 另一方面也将威胁到水库附件居民的生产、生活，进而将“惠民”的水库工程变成了“害民”的烫手山芋。本文主要对帷幕灌浆技术在水库防渗加固处理应用进行探讨，以供同行借鉴参考。

关键词：水库；防渗施工

中图分类号：tv62文献标识码： a 文章编号：

1、概况

某大坝经地质勘测表明，主坝右岸坝段桩号2+800—3+210上游灌浆帷幕存在质量缺陷且坝基水力比较大，为防止此坝段坝基渗流条件恶化，对该坝段基础进行防渗处理。即在主坝上游坝坡布置一“┏”形防渗线，与原有帷幕线相连，将原帷幕缺陷段左端封闭起来。

2、帷幕灌浆施工技术

2．1灌浆实验

虽然国内也有砂卵石层灌浆的经验，但国家尚未有坝基砂卵石层灌浆规范，为寻求出适合砂卵石地质条件的合理的灌浆参数、有效的灌浆工艺、经济的工程投资进行灌浆试验。灌浆实验确定帷幕灌浆工程施工工艺、灌浆方法(自上而下、孔口封闭、孔内循环灌浆)及相关参数：各灌浆段灌浆压力，灌浆分段段长(≤3m)；帷幕

灌浆设计顶线和底线；灌浆原材料及浆液配比；灌浆孔的分序(分为i序和ⅱ序两序孔)；排距与孔距(排距2．8m，孔距3．2m)。

2．2施工平台

施工平台平面布置为一“┏”形的折线。平行坝轴线的施工平台长560m，垂直坝轴线的施工平台长175m，平台填筑完成在平台表面浇筑c15素混凝土，形成混凝土盖板，厚度不小于20cm，并在平台中心线位置支模浇筑排水、排浆沟。

2．3工艺流程

帷幕灌浆施工工艺流程，如图1所示。

一般灌浆孔工艺流程

先导孔和检查孔工艺流程

图1帷幕灌浆工艺流程

2．4帷幕灌浆钻孔

帷幕钻孔采用xy一1i型地质回转钻机造孔，金刚石(或合金)钻头。由于防渗帷幕位于坝体内部，所以灌浆钻孔分为坝体空钻段和坝基钻孔灌浆段。上部坝体空钻段采用埋设89钢管隔离，下部砂砾石坝基进行钻孔灌浆。

2．5孔位布置

帷幕灌浆主要分为3排孔施工即x排、s排与z排，3排孔帷幕轴线总长为660．8m。在帷幕轴线拐点两侧及水中端的附近分别布设了4排孔即a、b、c与d排，4排孔的帷幕轴线长度均为25m，4

排孔帷幕轴线总长为75m。3排与4排帷幕灌浆孔的排距均为2．8m，孔距均为3．2m。帷幕灌浆孔总计719个，其中平行段有536个、垂直段有183个。在平行段布设先导(或取芯)孔共计l9个，垂直段布设先导(或取芯)孔共计8个，总共布设先导(或取芯)孔27个。在平行段布设检查孔共计54个，垂直段布设检查孔18个，总共布设检查孔72个。先导孔(或取芯孔)和检查孔均采用单点法压水试验并取芯，如图2所示。

图2帷幕灌浆帷幕轴线拐点孔位布置

2．6布孔要求

严格按照设计提供的基准点与相关数据进行测量，布设控制网点，并实行多人复核制，具体放样孔位时要进行多方位的校核与复核测量，开孔前由现场值班员进行复核后方可开孔，确保孔位准确无误。钻机安装需周正、水平、稳固，并定期采用水平尺进行立轴垂直度的校正，确保钻机前后和左右4个方向均满足设计要求的角度。定期用kxp一1型测斜仪进行测量校正，调整立轴方向与位置。

2．7粘土水泥浆液比

帷幕灌浆的浆液采用的是粘土水泥浆液。且覆盖层钻孔采用粘土泥浆护壁，因此在施工现场建立了红粘土制浆站和水泥制浆站。

po．42．5普通硅酸盐水泥和附近的粘土制成混合浆液作为帷幕灌浆浆液。粘土水泥浆液比级为3个比级依次为(粘土：水泥：水，说明：本比级为质量比)1：1：6，1：1：4，1：l：3，灌浆液应由稀到浓逐级变换。当灌浆压力保持不变、注入率持续减少时，或当

注入率保持不变而灌浆压力持续升高时．不得改变水灰比。

当某一比级浆液注入量已达300l以上或灌注时间已达1h、而灌浆压力和注入率均无显著改变时，应换浓一级水灰比浆液灌注；当注入率大于30l／min时，根据具体情况，可越级变浓。

2．8防护措施

(1)由于垂直段灌浆平台伸人库区水中，因抛填的红土卵石边坡经水浸泡和风浪冲刷容易坍塌，为防止边坡坍塌，需进行必要的防护。

(2)根据设计孔深及孔内情况，钻孔需埋设护壁套管隔离不灌段。防止孔壁坍塌。

2．9灌浆方法

灌浆采用“自上而下的孔口封闭、孔内循环式灌浆法”。采用xy 一11型地质回转钻机造孔，通过埋设89预埋钢管并注浆待凝。封住灌浆段以上非灌浆区域，以防灌浆过程中发生非灌区渗漏情况，然后采用60～76钻具对各灌浆段逐段进行钻灌，终孔验收后，先对终孔段灌浆，然后进行全孔灌浆。对先导(或取芯)孔及检查孔在灌浆段还应进行取芯和单点法压水试验。

2．10封孔措施

采用“置换和压力灌浆封孔法”。各灌浆段全部灌浆结束后采用0．5：1的纯水泥浆液对孔内浆液进行置换后，进行全孔封孔灌浆；灌浆孔结束后，对试验区内的检查孔采用76钻具自上而下进行钻孔取芯及单点法压水试验及灌浆，检查孔终孔段压水灌浆结束后进

行全孔封孔，封孔方法同灌浆孔。

2．11灌浆压力

灌浆压力第一段为0．3mpa，第二至四段为0．5mpa，第三至六段为0．6mpa，第七段以后为0．7mpa。

2．12灌浆结束标准

当注入率不大于ll／min时，继续灌注90min．灌浆即可结束。当注入率不大于o．4l／min时，继续灌注60min，灌浆即可结束。

3、特殊情况处理

由于本工程垂直段帷幕灌浆轴线大部分在水中，且因抛填的红土卵石中大部分土被水冲走，水中基底为淤泥，使得施工平台地基松散，易沉陷，覆盖层卵石深度最深可达28m．因此造成用常规钻孔方法不成孔的困难。为解决成孔问题另外采用了3套施工工艺，先后进场了3套与施工工艺配套的设备与材料，3套施工工艺的施工方法依次为：“重锤跟地质管施工法”“地质薄壁管回转钻进跟管施工法”“跟管钻机跟管施工法”。投人设备和材料，最终解决了不成孔、功效低和易沉陷等技术难题。

3．1含砂量较大地层的钻灌

含砂量较大的地层(或砂层)往往吸水不吸浆，对此可采用适当加大灌浆压力及适当改变水泥与粘土的比例采用稀浆灌浆的方法

进行施工。

3．2失浆地层的钻灌

在孔隙率大地层钻进过程中将会出现严重失浆现象。在此地层