袁 歧

( 延壽縣加信鎮(zhèn)水利站，黑龍江 延壽150700)

1 工程概況

關(guān)門(mén)山水庫(kù)位于螞蟻河左岸一級(jí)支流大柳河中下游。是一座防洪、除澇、灌溉為主，結(jié)合發(fā)電、養(yǎng)魚(yú)等綜合利用的中型水庫(kù)。

本次除險(xiǎn)加固工程主要有溢洪道、輸水洞、土壩等3個(gè)部分。其中大壩帷幕灌漿工程分為黏土心墻灌漿和壩基帷幕灌漿，工程于2009年開(kāi)工，2011年完工。

土壩建在級(jí)配不良細(xì)礫( 厚度約2.00 m) 上，下臥泥質(zhì)弱膠結(jié)、膠結(jié)砂巖。

2 試驗(yàn)的目的

通過(guò)本次灌漿試驗(yàn)進(jìn)一步了解土壩的心墻及基巖的工程地質(zhì)狀況、為帷幕灌漿的進(jìn)一步設(shè)計(jì)與施工提供準(zhǔn)確可靠的試驗(yàn)資料; 確定合理的灌漿技術(shù)參數(shù)、適宜的灌漿材料、灌漿界限以及論證帷幕灌漿進(jìn)行防滲處理的必要性和可行性［1］。

3 試驗(yàn)區(qū)的選擇及試驗(yàn)孔布置

本次試驗(yàn)段選擇在壩外側(cè)滲漏明顯灌帷幕線樁號(hào)0 +180 ～0 +190，共布設(shè)試驗(yàn)孔10個(gè)( 其中檢查孔1個(gè)) ，按分Ⅲ序逐級(jí)加密的布設(shè)原則，孔間距為1.5 m. 孔深19.9 ～25.4 m。

表1 總工程任務(wù)量

4 帷幕灌漿技術(shù)要求

4.1 灌漿壓力

基巖0 ～2 m采用0.2 MPa，2 ～8 m采用0.3 MPa心墻采用0.05 MPa。

4.2 漿液選擇

本次試驗(yàn)水泥標(biāo)號(hào)不應(yīng)低于425#。

黏土心墻段充填式灌漿: 依據(jù)設(shè)計(jì)要求采用粉質(zhì)黏土或黏土摻加20%水泥的混合漿液進(jìn)行充填式灌漿，水泥與土重量比為1∶1 ～4∶1，漿液容重為1.4～1.69 g/cm3。

基巖采用純水泥漿，按重量比由稀至濃共7個(gè)等級(jí)為:5∶1、3∶1、2∶1、1∶1、0.8∶1、0.6∶1、0.5∶1。

4.3 漿液濃度的變換

在正常灌漿中，當(dāng)某一級(jí)水灰比漿液灌入達(dá)到300 L以上或灌漿時(shí)間已達(dá)30 min時(shí)，壓力、吸漿量均無(wú)改變或改變不明顯時(shí)，改濃一級(jí)灌入。注入率＞30 L/min時(shí)，可根據(jù)情況越級(jí)變濃。

當(dāng)灌漿壓力不變，吸漿量減少或壓力升高時(shí)不得改變水灰比。

4.4 屏漿標(biāo)準(zhǔn)

采用自下而上分段灌漿法時(shí)，在該段最大設(shè)計(jì)壓力下注入率≤1 L/min，繼續(xù)灌注30 min，可以結(jié)束灌漿。

4.5 鉆孔與壓水試驗(yàn)

鉆孔采用H30 沖擊鉆機(jī)與XY—300 回轉(zhuǎn)鉆機(jī)相結(jié)合施工，黏土心墻采用H30 鉆機(jī)鉆孔深度要穿透的底板，下套管至基巖下0.5 m。基巖采用XY—300 回轉(zhuǎn)鉆機(jī)，孔徑60 mm進(jìn)行基巖鉆探至巖下8 m。

采用自下而上進(jìn)行壓水試驗(yàn)，0 ～2 m 段采用0.1 MPa和2 ～8 m段采用0.2 ～0.3 MPa。

基巖部分采用單點(diǎn)法壓水試驗(yàn)，壓力為灌漿壓力的80%約0.1MPa ～0.2MPa，實(shí)際操作中，基巖0～2.0 m，采 用 壓 力 為0.1 MPa，2.0 m 至 終 孔 采用0.2 MPa。

壓入流量穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)，在穩(wěn)定的壓力下每5 min測(cè)讀一次壓入流量，連續(xù)四次讀數(shù)中最大值與最小值之差＜最中值的10% 或最大值與最小之差＜1 L/min時(shí)本階段試驗(yàn)即可結(jié)束取最終值做為計(jì)算值。

4.6 封孔

基巖部分:采用壓力灌漿封孔法

心墻部分:每孔灌漿完畢后，待孔周?chē)酀{不再流動(dòng)時(shí)，將孔內(nèi)漿液取出，掃孔到底，用直徑23 cm、含水量適中的黏土球分層回填搗實(shí)，均質(zhì)壩采用灌注稠漿或含水量適中的的制漿土料搗實(shí)。

4.7 特殊情況處理

在進(jìn)行試驗(yàn)段施工過(guò)程中，G9 孔基巖以下8 m，壓水試驗(yàn)值20.6 lu，所以經(jīng)監(jiān)理和設(shè)計(jì)同意加深至12 m后，壓水試驗(yàn)值較為合理，巖芯也較為完整，方可終孔。但在進(jìn)行G1、G3、G5 竄漿較為嚴(yán)重，曾數(shù)次灌漿。由于試驗(yàn)段階段，對(duì)于壩基的地質(zhì)情況不熟悉，曾經(jīng)出現(xiàn)大面積竄漿、冒漿現(xiàn)象，分析原因作業(yè)順序不合理，水泥結(jié)實(shí)時(shí)間過(guò)短，通過(guò)限壓、限流、間歇等方法摸索出適應(yīng)本地質(zhì)條件的灌漿方法，一定程度上影響了灌漿達(dá)到最佳效果。

5 帷幕灌漿效果比較分析

從試驗(yàn)成果可知本次灌漿灌入水泥量Ⅰ序孔38 kg/m，Ⅱ序孔22 kg/m，Ⅲ序孔12 kg/m，共計(jì)灌入水泥量1 420.4kg。從灌入水泥量明顯看出水泥量按序減少的趨勢(shì);從基巖壓水透水率來(lái)看Ⅰ序孔20.6～33 lu，Ⅱ序孔22 lu，Ⅲ序孔5.8lu ～16.5lu，也呈減少趨勢(shì)，表明灌漿效果明顯。

從檢查孔成果可知，灌漿效果顯著( 見(jiàn)表試驗(yàn)段帷幕灌漿效果比較表) 。

表2 試驗(yàn)段帷幕灌漿效果比較表

6 結(jié) 論

通過(guò)本次灌漿試驗(yàn)確認(rèn)灌漿設(shè)計(jì)參數(shù)、施工工藝流程、漿液選擇比較合理，并從試驗(yàn)中總結(jié)了一套適合本地層的特殊情況處理方法，高效優(yōu)質(zhì)地完成了大壩灌漿任務(wù)，除險(xiǎn)加固后，消除了壩體和壩基的滲透安全隱患。證明了灌漿實(shí)驗(yàn)對(duì)灌漿的指導(dǎo)作用非常重要，應(yīng)當(dāng)予以重視。

［1］王有慶. 基于東坑水庫(kù)大壩混凝土防滲墻施工組織設(shè)計(jì)［J］. 黑龍江水利科技，2011，39(06) :37 －39.