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摘要：本文主要針對(duì)帷幕灌漿在水庫除險(xiǎn)加固中的應(yīng)用展開了探討，通過結(jié)合具體的工程實(shí)例，對(duì)帷幕灌漿在水庫除險(xiǎn)加固中的應(yīng)用作了詳細(xì)的闡述和系統(tǒng)的分析，以期能為類似的工程需要提供有益的參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：帷幕灌漿；水庫；除險(xiǎn)加固

在水庫的除險(xiǎn)加固的施工中，帷幕灌漿以其實(shí)用性強(qiáng)的特點(diǎn)扮演著重要的角色，在處理水庫基礎(chǔ)、裂縫、滲漏等方面發(fā)揮著積極的作用，不僅防御了洪水災(zāi)害，更保障了我國國民經(jīng)濟(jì)的順利發(fā)展?；诖?，本文就帷幕灌漿在水庫除險(xiǎn)加固中的應(yīng)用進(jìn)行了探討，相信對(duì)有關(guān)方面的需要能有一定的幫助。

1 工程概況

某水庫建于1960年，正常庫容為393.30萬m3，總庫容為480.00萬m3，屬于小型水庫。水庫經(jīng)多年運(yùn)行，在壩基和壩肩等多個(gè)部位都有不同程度上的滲漏現(xiàn)象，局部滲漏比較嚴(yán)重，對(duì)水庫大壩的安全和穩(wěn)定造成了影響；景觀設(shè)計(jì)部門研究決定對(duì)大壩進(jìn)行防滲灌漿處理。

2 工程地質(zhì)條件及除險(xiǎn)加固方案

2.1 工程地質(zhì)條件分析

水庫位于山區(qū)，是低山區(qū)地貌，山峰較多，海拔基本都在110～230m，水庫庫區(qū)匯水面的分水嶺最高峰的海拔為230m。水庫周邊地形環(huán)境為山間盆地，周邊山體的坡度為10°～18°之間。水庫壩址處于兩山對(duì)峙不對(duì)稱“U”型谷位置，壩頂?shù)綁文_為21.11～29.26m。壩區(qū)覆蓋層主要以坡積和洪沖的碎石類土為主，壩區(qū)的基巖主要為軟質(zhì)巖。

2.2 除險(xiǎn)加固方案分析

（1）水庫庫區(qū)的適應(yīng)性分析。由于本水庫所處地形為三面環(huán)山，周邊山林植被發(fā)育狀況良好，在地貌條件上屬于小型水庫建設(shè)的優(yōu)良場地。通過對(duì)水庫區(qū)域資料的調(diào)查及實(shí)地調(diào)研，水庫區(qū)內(nèi)28.2m浸沒線以下部分不存在土洞及溶洞等倒水構(gòu)造，但是存在較厚的風(fēng)化層，中風(fēng)化和強(qiáng)風(fēng)化巖性比較破碎，具有中等透水性。水庫庫區(qū)右岸的山體覆蓋土層相對(duì)穩(wěn)定，不存在泥石流或大型滑坡等不良地質(zhì)作用。

（2）水庫壩址的穩(wěn)定性分析。通過對(duì)水庫周邊區(qū)域的地質(zhì)調(diào)查得知，水庫區(qū)內(nèi)周邊不存在大型構(gòu)造斷裂帶，近代周邊無斷裂及地震活動(dòng)。根據(jù)庫區(qū)構(gòu)造穩(wěn)定性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，水庫區(qū)域構(gòu)造的穩(wěn)定性屬于相對(duì)穩(wěn)定。

（3）溢洪道的邊坡穩(wěn)定性分析。水庫左岸為溢洪道，左岸地形山坡的坡度為13°～17°，山坡為厚度4.2～5.9m的強(qiáng)風(fēng)化帶和厚度1.7～4.9m的全風(fēng)化帶。溢洪道的邊坡容易發(fā)生局部失穩(wěn)及崩塌，對(duì)溢洪道的安全穩(wěn)定造成影響。水庫溢洪道的入口底板為全風(fēng)化帶，厚度為8.1m。由于容易發(fā)生滲漏及容易受到?jīng)_刷，因此必須進(jìn)行加固和防滲處理。

（4）水庫庫區(qū)邊坡穩(wěn)定性分析。水庫庫區(qū)的邊岸基本上全部為殘坡積碎石土，庫區(qū)邊岸的坡度為12°～18°。通過對(duì)歷史資料進(jìn)行調(diào)查，庫區(qū)邊坡未發(fā)生大型或中型滑坡現(xiàn)象，邊坡較為穩(wěn)定。

3 帷幕灌漿技術(shù)的應(yīng)用

3.1 準(zhǔn)備工作

（1）鉆孔布置。在混凝土防滲墻以下，弱風(fēng)化巖層的透水率超過5Lu的部分，進(jìn)行帷幕灌漿處理，沿著防滲墻中心線部分進(jìn)行布置，孔距設(shè)置為2m，底線為到5Lu線以下5m位置；防滲設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)為采用帷幕灌漿處理后基巖的透水率不超過5Lu。帷幕灌漿孔按照3個(gè)次序進(jìn)行施工，首先施工一序孔，先設(shè)先導(dǎo)孔，目的是優(yōu)化和調(diào)整設(shè)計(jì)參數(shù)，先導(dǎo)孔的間距約為15m，孔深度為超出其他灌漿孔5m以上。一序孔施工完成后，開始二序孔施工，之后完成三序孔施工。在正式開展帷幕灌漿施工前，要開展帷幕灌漿試驗(yàn)，通過試驗(yàn)來確定最終施工參數(shù)。

（2）帷幕灌漿材料選擇。按照《水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范》（DL/T5148—2012）和《土壩灌漿技術(shù)規(guī)范》（DL/T5238—2010），采用帷幕灌漿制成水泥漿。通過開展現(xiàn)場灌漿試驗(yàn)和室內(nèi)試驗(yàn)，將試驗(yàn)結(jié)果報(bào)送至監(jiān)理單位，得到批準(zhǔn)后在監(jiān)理人監(jiān)督下，加入摻合料、外加劑和化學(xué)材料。按照設(shè)計(jì)要求處理漿液后要過篩進(jìn)行處理，而后才可進(jìn)行灌漿施工。

3.2 施工工藝

主要流程為鉆孔—沖洗—壓水試驗(yàn)—灌漿和封孔等步驟。在施工過程中，必須要嚴(yán)格按照施工工藝流程進(jìn)行施工，確保工程施工質(zhì)量。在開始灌漿施工前，要對(duì)鉆孔孔隙進(jìn)行沖洗，沖洗到孔內(nèi)返回為清水為標(biāo)準(zhǔn)，沖洗完成后應(yīng)進(jìn)行簡易壓水，同時(shí)進(jìn)行透水率計(jì)算。制漿、灌漿施工過程中要嚴(yán)格按照配比過磅秤稱料，漿液攪拌時(shí)間要超過3min。制漿過程中，要隨時(shí)注意漿液的比重，通常由于吃漿量較大，在開始制漿后每隔3～5min要進(jìn)行流量測試。應(yīng)安排專人負(fù)責(zé)灌漿壓力控制，記錄灌漿壓力及流量和漿液配比等重要施工參數(shù)。進(jìn)行封孔施工時(shí)，可以采用人工封孔或機(jī)械封孔方式，確保灌漿段的漿液要飽滿，覆蓋層要密實(shí)。

（1）鉆孔。選擇型號(hào)為XY—2B的回轉(zhuǎn)式地質(zhì)鉆機(jī)，搭配鉆桿型號(hào)為φ50，鉆孔的位置和設(shè)計(jì)的位置偏差要控制在100mm以內(nèi)。如果出現(xiàn)孔位變更時(shí)，必須要征得設(shè)計(jì)單位的同意，同時(shí)要將實(shí)際孔位相關(guān)信息做好記錄。鉆機(jī)鉆孔過程中必須要確?？紫驕?zhǔn)確，安裝鉆機(jī)時(shí)必須要平正穩(wěn)固。在鉆好的孔內(nèi)要埋設(shè)孔口管，選擇孔口管時(shí)孔徑為φ127，孔口管的方向和鉆機(jī)立軸方向必須要保持與設(shè)計(jì)的孔向一致。鉆機(jī)鉆孔過程中，應(yīng)采用較長的粗徑鉆具，適當(dāng)控制鉆機(jī)的鉆進(jìn)壓力，保證鉆孔的孔壁完整平直。鉆孔過程中要對(duì)灌漿孔分段進(jìn)行孔斜測量，一旦發(fā)現(xiàn)偏斜超過設(shè)計(jì)要求時(shí)要立即采取補(bǔ)救或糾正措施。鉆機(jī)鉆孔過程中，必須要對(duì)灌漿孔的巖性、巖層及孔內(nèi)情況詳細(xì)記錄，將具體情況及時(shí)上報(bào)至監(jiān)理單位。鉆孔過程中，遇到塌孔、洞穴及裂隙發(fā)育漏水嚴(yán)重或出現(xiàn)掉塊無法輕易鉆進(jìn)且無法采用常規(guī)水泥漿進(jìn)行灌漿時(shí)，必須要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求采用拋填級(jí)配料及時(shí)進(jìn)行灌漿處理，處理完成后才可繼續(xù)鉆孔。待鉆孔結(jié)束時(shí)，要對(duì)孔口進(jìn)行堵蓋，做好保護(hù)工作，避免雜物進(jìn)入孔洞中。

（2）沖洗。在對(duì)鉆孔進(jìn)行沖洗時(shí)，沖洗的水壓控制為灌漿壓力的80%，當(dāng)沖洗水壓大于1MPa時(shí)，采用水壓為1MPa。沖洗的風(fēng)壓采用灌漿壓力的50%，當(dāng)風(fēng)壓大于0.5MPa時(shí)，采用風(fēng)壓為0.5MPa。沖洗至返回清水后10min結(jié)束，控制總沖洗時(shí)間不低于30min。如果回水無法達(dá)到預(yù)期要求，必須要繼續(xù)進(jìn)行沖洗，沖洗后孔內(nèi)的沉積物厚度不得大于20cm。

（3）制漿。水庫除險(xiǎn)加固中，采用水泥品種為42.5的普通硅酸鹽水泥，水泥的細(xì)度要通過80μm的方孔進(jìn)行篩選，其余量不能超過5%。選擇的水泥具有出廠合格證，經(jīng)過抽樣檢測合格，不得使用受潮結(jié)塊水泥或不合格水泥，不合格水泥要及時(shí)清理出施工現(xiàn)場，避免混入。制漿過程中的用水直接從水庫中抽取。制漿采用磅秤稱重，稱重的誤差要控制在5%以內(nèi)，對(duì)于水泥類材料，必須要采用重量稱重法。配置各類漿液時(shí)必須要攪拌均勻，攪拌完成后要測定漿液的密度。在除險(xiǎn)加固施工過程中，要及時(shí)對(duì)進(jìn)場的水泥漿液進(jìn)行計(jì)量，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)的配合比進(jìn)行制漿。一般情況下，利用高速攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌，水泥漿液的攪拌時(shí)間要控制在30s以上。在使用漿液前，必須要進(jìn)行篩選，從制漿到漿液使用完成的時(shí)間要控制在4h以內(nèi)。在拌制過程中，要在細(xì)水泥漿液及穩(wěn)定漿液中加入適量的減水劑，并用高速攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌，水泥漿液從制備完成到使用完成的時(shí)間要控制在2h以內(nèi)。

（4）灌漿施工。選擇的攪拌機(jī)要同高速制漿機(jī)以及配置的灌漿泵排漿量相適應(yīng)，確保能夠保持連續(xù)、均勻的拌制漿液。在水庫帷幕灌漿施工過程中，采用了三缸柱塞式灌漿泵，灌漿泵型號(hào)為BW—150，灌漿泵必須要具有足夠的排漿量和穩(wěn)定的工作性能，設(shè)備的容許工作壓力必須要大于最大灌漿壓力的1.5倍。灌漿的管路要能夠承受最大灌漿壓力1.5倍以上的壓力，確保漿液的暢通流動(dòng)。在灌漿孔口和灌漿泵兩端設(shè)置壓力表，確保灌漿壓力維持在壓力表最大標(biāo)值的1/4～3/4。

對(duì)水庫進(jìn)行加固除險(xiǎn)施工時(shí)，采用了3個(gè)次序進(jìn)行施工。堅(jiān)持逐漸加密的原則，先對(duì)一序孔進(jìn)行施工，采用少灌多復(fù)的施工方法；施工完成后進(jìn)行二序孔和三序孔施工。灌漿過程中，按照由下至上的順序，分段進(jìn)行灌漿。灌漿的段長設(shè)置為每段5～8m，施工過程中如果遇到特殊情況，要及時(shí)適當(dāng)進(jìn)行調(diào)整。在灌漿過程中，灌漿孔口的壓力要低于0.05MPa。灌漿孔口壓力在開始正式灌漿前的試驗(yàn)中分析而出，具體標(biāo)準(zhǔn)以壩身不產(chǎn)生大變形、不冒漿、不產(chǎn)生新裂縫及洞身不變形為準(zhǔn)。灌漿施工時(shí)，要按照由稀到濃的原則進(jìn)行灌漿，水灰比控制比例為6∶1，逐漸變化為5∶1、3∶1、2∶1，逐漸增加濃度。開始灌漿施工后，要盡量技術(shù)升高漿壓力到規(guī)定數(shù)值，當(dāng)單位吸漿量較大且壓力上升困難時(shí)，要采用限制進(jìn)漿量的方法進(jìn)行灌漿。