秦向陽　賈鐘鋒

摘 要：本文從前期問題、設(shè)計、過程和施工過程中需要注意的關(guān)鍵點這四個部分的論述，了解到劈裂灌漿法不但可以提升壩體的穩(wěn)定性，并且在防滲透方面的能力也是非常強大的。在壩體除險加固工程中使用劈裂灌漿法，一方面提升了水庫壩體的穩(wěn)定性，還強化了壩體的防滲透能力。

關(guān)鍵詞：劈裂和充填灌漿法；小型水庫大壩；加固除險

引言：劈裂和充填灌漿法利用的是壩體應(yīng)力分布的規(guī)律，然后用一定的灌漿壓力，將壩體順著壩軸線方向開始劈裂，劈裂的同時向其中注入適量的泥漿，然后就會形成連續(xù)的防滲泥墻，泥墻完全堵塞了裂縫和切層，以此方式提升壩體的防滲能力和應(yīng)力能力。

1 小型水庫大壩加固除險的前期施工勘察

只要是需要進行灌漿處理的水庫壩面，一般都是受到壩面自身變形的影響和滲透穩(wěn)定性能被周圍環(huán)境破壞，水壩表面會會出現(xiàn)部分的裂痕、集中滲漏或者是浸潤線出逸點等。對于出現(xiàn)問題的危害程度大小和破壞的表面積，在進行灌漿工程之前必須做好萬全的預(yù)算和考察工作。考察的內(nèi)容一般有水文地質(zhì)的情況、土壩壓實的程度、裂縫情況和滲漏情況、土壩土料的特性等。但是在調(diào)查水庫土壩的時候，還需要將山體和壩頭之間的塔觸和滲漏情況記錄在內(nèi)，壩面有沒有雜質(zhì)和附著物，比如說迎水坡有沒有護砌，壩頂部位有沒有非常平整的道路等。

2 小型水庫大壩加固除險的灌漿設(shè)計

本文針對國內(nèi)現(xiàn)階段的水庫壩體進行分析，現(xiàn)階段設(shè)計人員在設(shè)計的時候，一般只要設(shè)計好漿液的位置和鉆孔位置即可，其余部分只要按照標(biāo)準(zhǔn)要求進行就可以，相對來說比較簡單和粗糙。根據(jù)水壩建設(shè)的內(nèi)容和特點，把灌漿設(shè)計的分為以下幾部分：

2.1灌漿類型的選用

依據(jù)現(xiàn)階段已經(jīng)結(jié)束的水庫壩體工程，劈裂灌漿法并不是適用于所有的除險加固建設(shè)，所以說需要根據(jù)現(xiàn)階段的調(diào)查情況，選擇合理的灌漿法非常重要。通過分析現(xiàn)階段國內(nèi)的水庫壩體設(shè)計，我們將其分成兩種不同的情況：第一種，當(dāng)大壩頂部存在整體性的瀝青路面的時候，劈裂灌漿法沒有辦法將壩體劈裂，會形成帷幕，這個時候就需要本文提到的充填灌漿法加固。第二種，當(dāng)山體和壩體接觸的地方出現(xiàn)滲漏情況的時候，應(yīng)該先深度勘察現(xiàn)場情況，找準(zhǔn)滲透的特性和位置，依然利用充填灌漿法解決滲透問題。

2.2 鉆孔位置的設(shè)置

灌漿鉆孔的設(shè)置必須根據(jù)壩體內(nèi)部的隱患位置、應(yīng)力情況和特性確定，可分為岸坡段和河槽段。水庫土壩的直線部分就是河槽段，可以利用壩軸線設(shè)置單排的鉆孔，而岸坡段需要用梅花形布孔先灌漿，在后期工程中沿著壩軸線布設(shè)鉆孔，建造帷幕的連接，一般情況下這個點都會被設(shè)計師忽略。單孔灌漿的時間間隔一般不能低于5天，但是根據(jù)近幾年國家頒布的成文規(guī)定中知道，間隔時間主要依據(jù)是灌漿進入到裂縫中形成固結(jié)狀態(tài)為準(zhǔn)，固結(jié)情況可以根據(jù)現(xiàn)場情況適當(dāng)縮短。

2.3 灌漿壓力的設(shè)計

鉆孔起裂的壓力計算：Pb=？琢？滓3-？滓2+？滓t，公式中的？滓3是壩體鉆孔平面的小主應(yīng)力數(shù)值；？滓2則是大主應(yīng)力，也就是說說三相應(yīng)力狀態(tài)的第二個主應(yīng)力；？滓t表示的是土的單軸抗拉強度；？琢是圓孔應(yīng)力的集中系數(shù)，數(shù)值范圍在2.25～2.5之間。針對鉆孔平面應(yīng)力變化的問題，？滓2=？滋（？滓1-？滓3），公式中的？滋代表的是柏松比，？滋=0.4；？滓1就是三向應(yīng)力狀態(tài)下的大主應(yīng)力。

2.4 漿液的選用

在壩體灌漿操作的時候，選擇合適的泥漿，也可以確保灌漿的質(zhì)量。因為不同質(zhì)量的泥漿能夠直接影響到泥漿的固結(jié)速度和形成帷幕之后的防滲透效果。所以說灌漿之前需要根據(jù)本地的土質(zhì)黏性制造不同稠度的泥漿，還可以在泥漿中加入適當(dāng)?shù)耐饧觿┻M行物理力學(xué)方面的性能測試，確保泥漿的穩(wěn)定性能和可澆灌性，形成防滲透性強的漿體。

2.5 灌漿過程中水壩坡的穩(wěn)定性計算

在相關(guān)規(guī)定中明確指出，為了保證灌漿期間的壩坡安全性，必須對灌漿期間沿著壩軸線進行全線劈開的最不利情況計算，計算壩體的穩(wěn)定性?，F(xiàn)階段設(shè)計人員在設(shè)計的時候經(jīng)常會忽略這個問題，所以說在此提醒各位設(shè)計人員需要重視。當(dāng)穩(wěn)定系數(shù)≤1的時候，必須改良灌漿技術(shù)，比如說可以增加泥漿的稠度、延長灌漿間隔的時間、選擇性能更好的漿液等。

3 小型水庫大壩加固除險的灌漿施工

①鉆孔的位置應(yīng)該根據(jù)計算好的數(shù)值和規(guī)定內(nèi)容進行設(shè)置，不能因為臨時的情況隨意變換，隨意變換會導(dǎo)致劈裂效果，甚至是沒有辦法形成劈裂，達不到預(yù)期的效果。

②鉆孔深度的保證。鉆孔的深度必須比隱患的深度深3m左右。部分水庫壩體中會存在石塊，這個時候會影響鉆孔工作無法正常進行，這個時候應(yīng)該及時分析問題原因，可以進行換位鉆孔，但是必須保證鉆孔的深度。如果壩體是巖石的情況，沒有辦法進行，必須第一時間告知設(shè)計人員，協(xié)商之后才可以繼續(xù)操作。

③控制好漿液的質(zhì)量和漿液的稠度。利用最先進的測量工具，最好是電子設(shè)備，可以時刻把握漿液的數(shù)量和稠度數(shù)據(jù)，堅決遏制一次性大量灌漿導(dǎo)致劈裂的長度和寬度無法閉合的情況。

④控制好灌漿工作時的壓力。灌漿壓力的大小直接影響到壩體的劈裂和安全性能。在計算的時候必須計算好壩體可以承受的最大壓力和最大灌漿壓力，利用精準(zhǔn)的壓力儀表器，結(jié)合逐步增加壓力的方式，提升灌漿的壓力，讓壩體慢慢劈裂，必須保證內(nèi)劈裂外不劈裂的原則強化控制。

⑤做好認(rèn)真詳細的記錄。灌漿工作是一項實驗性的工程技術(shù)，也屬于一種隱蔽性工程，所以說必須做好記錄并及時分析總結(jié)，才可以更好的改良灌漿工藝，提升灌漿工作的效率，還可以客觀的反映出灌漿的質(zhì)量。

4 小型水庫大壩加固除險的灌漿施工注意事項

①裂縫的檢查工作。在灌漿工作進行的時候，主要觀察新出現(xiàn)的列分位置和時間，還有就是不同樣裂縫的長度、寬度和方向等。并且對水庫壩面原有的裂縫，觀察裂縫的延展程度和延展方向等。

②水庫壩面的巡查工作。在灌漿工程進行的時候，需要設(shè)置一定的專業(yè)人員，利用對講機、眼睛搜查和采用簡單的工具對水庫壩面進行巡查工作，主要是了解壩體表面的變化情況，防止意外事件的出現(xiàn)。

③壩面隆起和坍塌的檢查。認(rèn)真搜查壩面坍塌的程度位置和大小，利用隨身攜帶的紙幣工具描繪記錄下坍塌的深度和具體形狀。除了這一點，還需要觀察坍塌內(nèi)部是否出現(xiàn)渾水或者是往外冒漿，如果出現(xiàn)這種情況，觀察其發(fā)展的情況和變化的態(tài)勢，所有的檢查結(jié)果全部記錄。

④冒漿工作的檢查。冒漿工作檢查的主要內(nèi)容是冒漿出現(xiàn)的時間、數(shù)量的大小和具體位置等。如果冒漿現(xiàn)象出現(xiàn)異常情況，必須查明冒漿的異常程度和位置。

⑤變形的觀察。在灌漿操作的時候，針對正在灌漿的鉆孔左右兩邊50m的地方設(shè)置觀測點，每天觀測的次數(shù)不能低于2次，每5到10天的事件觀測1次。當(dāng)灌漿工作結(jié)束之后，每個月觀測1次即可。

⑥下游滲水問題觀察。對于沼澤化和潮濕比較嚴(yán)重的部位和面積處的滲水流量和位置進行詳細記錄，并且制成相對應(yīng)的圖紙。對于滲水量的大小，可以將其集中起來，然后用體積法進行測量。在進行滲水量測量的時候，還可以記錄下上下游的水位、灌漿壓力、灌漿數(shù)量和降雨量等等。

5 給排水

劈裂和充填灌漿法是提高水庫壩體防滲能力的一項技術(shù)措施，可以很好的改善一般壩體的應(yīng)力能力。在小型水庫的大壩除險加固施工過程中劈裂和充填灌漿法作為防滲透加固技術(shù)措施，同樣適用其中。但是在灌漿設(shè)計和施工的時候，應(yīng)該注意施工過程中會出現(xiàn)的問題，否則的話劈裂和充填灌漿技術(shù)就達不到預(yù)期的效果。

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