水库大坝灌浆施工及防渗加固处理探究

水库大坝灌浆施工及防渗加固处理探究
【摘要】：本文围绕大坝防渗墙施工的工艺、技术以及施工方案和施工质量进行了具体的阐述和分析。

【关键词】：水库大坝灌浆施工防渗处理
一、水库大坝防渗墙施工工艺与技术要求
水库大坝防渗墙采用高压旋喷或帷幕灌浆以及两者相组合的施
工方法，在坝体标高处新开设一平台，同轴线进行高喷和帷幕灌浆，在坝基及坝肩两处进行帷幕灌浆，使岩体裂隙得到有效灌注，形成防渗墙，达到上水防渗目的。

1、大坝高压旋喷灌浆
高压旋喷灌浆施工前要进行钻孔验收后分两序孔进行高喷施工，下喷浆管前，要进行地面试喷。

下入或拆卸喷射管时，应采取必要的防护措施，防止喷嘴堵塞。

当喷头下至设计深度，先按规定参数原位喷射，待浆液返出孔口后再提升喷射。

高喷原则上保持全孔连续作业，遇中途拆卸射管，多喷搭接长度0.2～0.5m。

高喷结束，利用水泥浆回灌，直至孔口浆液不下降为止。

施工过程中，要按实详细记录高喷灌浆的各种参数。

高喷施工过程中，采取有效措施保证孔内浆液上返畅通，避免造成坝体劈裂。

特殊情况处理：高喷灌浆过程中，出现压力空降，孔口回浆浓度或回浆量异常等情况时，立即查明原因，及时处理。

出现严重漏浆，采取以下处理措施：①孔口不返降，应立即停止提升，返浆量小，应降低提速。

②降低水压，进行原位喷射。

加大浆液浓度，并添加
速凝剂。

③向孔内填砂土等辅助材料。

供浆正常情况下，孔口浆液密度变小，回浆量增大，则降低风压，并加大进浆量和浆液密度。

2、大坝帷幕灌浆
组合施工法进行施工中，帷幕应与高喷在同一轴线上。

沿轴线单排布孔，出三序孔施工，先ⅰ后ⅱ再ⅲ。

孔距为2m，段长1.5～5m 左右。

高喷墙与帷幕搭接段处压力采用0.3～0.5mpa，防止破坏高喷墙。

其它0.5～1.5mpa。

防掺标准，灌后透水率20cm。

灌浆结束标准：在正常压力下，当注入率不大于0.4l/min时，继续灌注60min，或不大于1l/min时，继续灌浆90min，灌浆结束。

灌浆结束封孔：采用分段压力灌浆封孔法。

自上而下分段进行灌浆封孔。

封孔浆液水灰比0.5：1。

特殊情况的处理：灌浆过程中，经常出现漏浆，采用浓浆、低压、间歇灌浆的方法处理。

灌浆注入量大，难于结束时，进行低压、浓浆、限量、间歇灌浆或加入添加剂进行处理。

防渗墙主要灌浆材料为水泥，为了保证防渗墙施工质量满足设计要求，水泥必须满足设计和规范要求，对每进一批水泥，都必须提供水泥出厂质量检验报告，水泥到工地后，采取妥善保管，严禁受潮结块的水泥用于工地施工。

二、大坝高压旋喷、帷幕灌浆施工质量分析与评价
1、高压旋喷灌浆质量分析与评价
在对高压旋喷灌浆的全施工过程中，要实行必要的现场值班制度
和监理现场监督检查措施，对于发现的常见施工问题及时进行纠正和解决。

高压施喷的各项参数应严格按技术要求进行操作和实施，施工过程中要确保对水压、水量、气量、浆液密度、进浆量提升速度以及回浆密度进行重点的控制。

水压、水量是切割土体的能量来源，高压水压控制40mpa以上，水量控制在75—80l/min，均达到了有效切割土层的目的。

浆液部位渗墙的主要原料：水泥与土体、砂粒的充分凝结，是形成有效防渗墙体的关键。

因此，在施工过程中，应确保浆液密度均控制在1.63～1.66g/cm3之间，浆量控制在70～75l/min以上。

才能保证形成高喷墙材料的有效供给。

另外，提升速度是保证防渗墙均匀连续的有效手段。

施工过程中，土层控制在5～6cm/min，全风化层控制在5～6cm/min，残坡积层控制在6～8cm/min以内。

有部分ⅱ序孔按8cm/min控制，各钻孔均能满足设计要求。

回浆密度是反映高喷施工时水泥与土体拌合程度，土体是否被有效切割的综合反映。

因此在高喷灌浆施工时，孔口返浆后，进行比重检测。

回浆浓度均>1.2g/cm3，ⅱ序孔一般返浆密度达到1.4g/cm3以上，均满足设计要求。

（1）特殊孔段处理效果：特殊孔段主要指孔口不返浆、返浆量小、机械设备故障、供电中断而造成中途间断施工的孔段。

如喷浆机械、注浆机械、供气机械、高压水泵等设备故障。

高压管路堵塞、喷嘴堵塞等，这些原因会导致间断施工，如果处理不当，就会引起高喷防渗墙的形成与连续性。

因此，在工程施工过程中，针对这样的情况，应采取必要的处理措施。

对于管路堵塞、喷嘴堵塞等现象，
应及早查明原因及早恢复并置换相关配件，进行恢复灌浆前，必须将喷浆管下入事故停喷前0.5m以下。

再按要求进行施工，防止间断，确保防渗墙整体形成。

（2）检查孔取芯效果分析：为了检验高喷墙施工形成后的强度，可以分别在大坝不同的深度部位进行取芯采样，可以分别对有代表性地质进行多组的岩样试验，通过实践和试验表明：高喷灌浆防渗墙体会随着施工的深度加深，其防渗强度会增大，深度越大，自重压力也越大，墙体表现也越密实。

处施工质量控制措施以外，强度与土体本身特性也有直接关系。

2、大坝帷幕灌浆质量分析与评价
（1）孔序：帷幕灌浆分三序孔施工，先ⅰ后ⅱ再ⅲ。

ⅲ序孔施工完14天后，经现场监理、设计人员确定位置，布置检查孔。

进行压水试验。

（2）孔深：按设计图纸中要求进行施工，帷幕灌浆孔原则入基岩5m，在施工过程中，要特别注意部分帷幕灌浆孔超过原设计孔深的现象发生。

这是由于简易压水试验发现，原设计孔深部位不能满足三、水库大坝防渗加固的施工质量控制措施
1、材料质量控制
灌浆用的水泥采用新鲜合格的425#普硅水泥。

水泥必须有化验合格出厂证明。

严禁用存储超过3个月（早强型水泥超过1个月）或已受潮结块过期变质的水泥。

灌浆所用的粘土宜选用重粉质粘土，在现场选择取土场并经土试后确定，其物理力学性能应符合设计要
求；为提高泥浆的流动性，根据工程的需要，必要时掺加干料量的0.5～1.5%na2sio3。

2、综合控制
综合控制是保证灌浆期间坝体安全和灌浆质量的重要措施。

主要包括：布孔、造孔、制浆、灌浆、灌浆压力、终灌、位移沉移、裂缝宽度等，严格按设计要求、规范，实行质量综合控制。

对灌浆期间出现的特殊情况，需找出原因并进行处理，后再作施工。

3、施灌控制
为保证坝体安全施工，在每条坝的坝顶上、下游侧坝肩和背水坡设立三排位移，沉观测点，点距为40m。

位移、沉陷量观测，在灌浆期间每5天观测一次，灌浆过程出现纵向缝时要严加控制，每次裂缝长度控制在30m以内，纵向裂缝宽度25mm以内。

水平位移控制在30mm以内，当出现横向或斜向裂缝时，应即停灌，待查清原因处理后再复灌。

在灌浆施工中出现的裂缝、冒浆、串浆、单孔吃浆量大、塌坑、隆起和机械故障等问题，除按灌浆技术规范中的相应措施处理外，并结合以往灌浆施工经验按现场实际情况分析原因，分别进行妥善处理。

四、总结
高压旋喷和帷幕灌浆工艺是在水库大坝灌浆施工中和加固处理中最为常见，对于施工过程中要进行检查孔试验、检查井观察、高喷墙与下部防渗帷幕已有效搭接，高喷墙渗透系数、强度、帷幕幕体的透水率均达到设计要求规范标准。

建议除了加强渗流观察外，
同时还要及时分析，发现问题预测可能发生的不良事件，保证大坝安全运行。

【参考文献】：
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