水库大坝灌浆施工技术与防渗加固处理要点

水库大坝灌浆施工技术与防渗加固处理

要点

摘要：在水利工程建设中，地基注浆加固技术起到了关键的作用，灌浆法在水库坝体的加固、坝基的防渗等工程中得到了广泛的应用，对提高水库坝体的抗渗性、稳定性具有重要意义。注浆施工工艺对库坝基础的安全与稳定性有着重要的影响，对库坝工程的质量与水平有直接的影响。本文对水库坝体注浆的施工工艺和加固处理工艺进行了探讨，旨在更好地保证水库坝体的安全、稳定运行。

关键词：水库大坝；灌浆施工技术；防渗加固处理

引言

国家对水库大坝建设技术的研究比较重视，水库坝体是水利水电工程中的关键构件，也是最基础的拦洪建筑物，其稳定性是衡量其泄洪能力的重要标志，然而，由于库坝长期处于严酷的工作条件下，经常发生一系列的渗漏事故。因此，对该项目的安全与稳定起着至关重要的作用。为此，在工程建设中应引起足够的注意，并对水库坝体注浆的施工工艺及防渗加固进行全面的研究。

一、水库大坝基础灌浆施工加固技术原理

灌浆施工加固技术的原理，就是在压力环境下，通过钻孔的方法，将水泥浆液高效地注入水库大坝基础的裂隙之中，让水泥浆凝结成石头，从而加强了水库大坝基础的整体性，从而进一步提高了基础的抗渗及抗压能力，从而从整体上提高了水库大坝的防洪能力，提高了水库大坝结构的稳定性。

二、工程实例

水库大坝的设计主要由排水面、大坝、排水钢闸门等组成。水库的主要功能是灌溉农业。设计灌溉面积为53.4 Hm2，实际灌溉面积为23.4 Hm2。经调查，水库正常蓄水位1144.80米，相应库容2767万立方米，洪水位1145.11米。经

核实，洪水位为1145.21米，水库总库容为32.5万立方米。根据《防洪标准》

和相关规范，本次设计的堤坝和溢洪道均为5级，按20年一遇洪水的标准进行

设计。大坝的坝顶高程为1146.0 m，顶长度为58 m，大坝底部高1129.7米，顶

部宽1.7米。大坝的坡比为1:1.75。上边坡为干石，下边坡为草坪。该溢洪道位

于水坝的左岸，为一条不受闸门控制的岸上溢洪道，其入口采用宽顶堰，堰的最

高高度为1144.80米，溢洪道的总长度为62.5米，净溢水宽度为5米。由于河

岸两侧坡体坍塌严重，且有大量的风化石堆积在河床上，从而对河床的防洪效益

造成了很大的影响。

三、水库大坝灌浆施工要点

（一）设计灌浆孔

在水库施工中，采用XU-150油压旋转式钻机，对较强、较弱的岩层采用金

刚石或碳化物钻头，在布孔达到标准后，进行钻机的安装。在钻机的安装过程中，应使用水平尺校直，如有倾斜，则应使用方木板对齐，以确保竖向钻井的效果。

根据设计图纸的相关要求，采用全站取样法完成围堰整体浇筑高度。确定施工轴

线后，沿坝轴线在坝顶布置两个排水泥浆孔，其中上游排距离坝体上游边缘3.2米，灌浆孔之间排距2m，下游排距坝体下游边缘2.5米。在施工时，要用钢尺再

次校正，放线孔位距离设计孔位误差不超过50mm，所以，对钻孔位置的改变，应

征得监理及设计人员的批准。单眼注浆的流程见图1所示。

图1：单眼注浆的流程

（二）钻孔冲洗、压水试验

井的冲洗应在第二次钻井完成后进行，并在约10分钟的净水后用高压水冲

洗裂缝，总时间不能超过30分钟。注浆时，设计灌浆压力80%左右，不得超过1 MPa。在裂缝清理完毕后，进行压力测试，在监理旁站监督下，采用简单压力测

试法，采用单点测试法，检查孔的数量必须超过孔总数的20%。水压后，每5或

10分钟测量一次压力下的进水量，最后一分钟较高压力下的出水量用作试验渗透

率的计算值[1]。必须指出，如果附近有钻孔在注浆，或者钻孔未完成24小时，则不能进行裂缝清洗作业，注浆孔内裂缝清理完毕后，马上进行持续注浆工作。在

压水实验中得到的结果是：q= Q/P× L 其中q―渗透率；Q——以升/分钟计的

末次压缩流速；P——气压（MPa）

（三）注浆

（1）注浆的方式

注浆时，采用由上而下，孔口封闭，孔内循环的方法注浆，注浆导管距孔底

距应控制在0.5米以内。在某库坝工程中，对导孔的压水实验采取了“自顶向下”的分步注浆方式，并对导孔的基岩帷幕进行了“自顶向下”的分步注浆。

（2）灌浆材料及浆液变化

在实际工程中，针对某些钻孔断面出现喷水现象，在已有喷水现象的钻孔部位，使用质

量分数为3:1~1∶1的泥浆。所用的水泥是由指定厂家生产的 R42.5型普通硅酸盐水泥，按

要求采用80立方孔筛时，其粗细应控制在5%以内，若堤坝的节理宽度小于0.5毫米，则采

用71号方筛，其筛余宽度不大于2%。

(3)注浆作业中出现的一些异常现象，应采取的措施

在现场注浆时，若发生串浆现象，应视具体情况采用封堵、降压、限流等方

法加以解决。在注浆过程中，如出现任何原因造成的停顿，应及时采取有针对性

的对策，重新进行注浆。若停顿时间超过30分钟，应采用高压水击穿，并继续

进行注浆作业[2]。对孔口涌水量较大的灌浆孔段，应在灌浆前对其进行监测，根

据水流情况，采用“纯压法”进行灌浆、冲孔、缩短灌浆段长度和重新灌浆。在

库坝底部出现渗浆的情况下，应对渗浆孔道进行充填、堵塞，并对注浆时段、注

浆量等进行合理控制。在封孔作业过程中，如果在封孔部位有泥浆溢出，必须立

即清除泥浆，以免影响封孔效果。

四、防渗加固处理要点

在施工中使用的是两个气缸的垂直注浆机，上面一层用于注浆，混合时间为

3分钟。同时，在搅拌好的水泥溶液中加入适量的脱水剂，搅拌速度可超过

1200pm/min，实现高速搅拌，搅拌好的水泥浆要暂停一段时间，搅拌2分钟，以

确保水泥浆的连贯性和浆料的连续性。根据说明书，泥浆由孔底0.5m的喷嘴组成，每次填充长度控制在500m。在某些特殊情况下，填充长度可以相应地增加或

减少。总长度不超过1000 m。当注浆压力不变时，注浆速度会继续下降，而当注

浆速度不变时，注浆压力就会继续升高，而水灰比对不变。在注浆量超过30升/

分的时候，根据施工过程的不同，可以采用高密度的浆液进行灌浆作业。

首先，要做好防水工作：在进行水库大坝施工的时候，首先，应对水泥结构

进行处理。在处理过程中，应详细研究油井位置的地质强度，以确定油井的深度，并使其达到加固区域的一定深度。在施工过程中，要注意注浆管道的埋设深度，

确保凝土浆体的水力冲刷，确保施工质量。对渗透性较强的部位，应用模板注浆，施工时要注意模板注浆的压力，保证泥浆在水分的作用下，不让大粒径的碎石落

在模板内[3]。完成后，将水泥浆分开，以提高水泥浆的固结强度。此外，必须使

用亚比例填料填充高粘度水泥、砂和石颗粒。

其次，对裂缝进行了有效的治理：在注浆施工中，如果存在裂缝问题，从而

导致渗漏的情况，就需要对其进行及时的处理，避免裂纹扩展，导致不良后果，

处理裂缝时，应注意确定裂缝方向，并根据裂缝方向制定相应的处理方案，如果

裂纹是横向的，那么就要立即停止对其进行注浆，对裂缝产生的原因进行调查和

分析，并用泥土进行回填。如果是纵向的话，就可以进行施工，如果是劈裂的话，就必须暂停施工，等裂缝完全封闭后再进行施工。在裂缝管理中，可以根据裂缝

的发展方向选择适当的灌浆方法，并对坝体进行防渗加固，从而保证了库坝的稳

定性和坝体的质量。

最后，做好防渗措施：在水库坝体的建设过程中，在采用注浆技术时，必须

注意对注浆的压力进行控制，不然很可能会出现漏浆现象，从而影响到坝体的质量，使坝体的安全性和稳定性受到很大的影响。一方面，如果坝坡出现排泥，应

采用开挖回填技术进行处理，并改进注浆施工，防止排泥。一般来说在排出浆液

之后，都会进行间歇性的灌浆，给自己留下一段时间来吸收浆液。如果坝体底部