李　飛

(陜西省甘泉縣防汛辦，陜西 甘泉 716100)

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高壓旋噴灌漿在甘泉岳屯水庫除險加固工程中應(yīng)用成效探析

李飛

(陜西省甘泉縣防汛辦，陜西 甘泉 716100)

高壓旋噴多是用于第四紀(jì)的沖(淤)積層、殘積層以及人工填土等較弱土層，在水庫大壩人工碾壓土中國內(nèi)尚沒有應(yīng)用，利用甘泉岳屯水庫壩體加固，以探索高壓旋噴灌漿工藝在高密度土體應(yīng)用效果。實踐證明，該工藝可在高密度土體中用以防滲處理，效果比較理想。

水庫除險加固；高壓旋噴灌漿；岳屯水庫

甘泉岳屯水庫建于2001年10月，2002年7月竣工并投入運行，是縣城主要供水水源，投入運行以來由于左壩肩繞滲較嚴(yán)重，導(dǎo)致該水庫一直處于低水庫位運行，無法正常使用，為了使水庫能正常發(fā)揮效益，解決當(dāng)?shù)厝诵箫嬎щy，本次在水庫除險加固項目中對水庫大壩進(jìn)行高壓旋噴灌漿加固。

高壓旋噴灌漿于二十世紀(jì)六十年代首創(chuàng)于日本。七十年代初，我國鐵路、煤炭、水電及冶金系統(tǒng)相繼引進(jìn)，開始研究和應(yīng)用，目前已廣泛用于各種建筑物地基的加固工程中，防滲效果良好。

高壓旋噴灌漿防滲和加固技術(shù)適用于軟弱土層，如第四紀(jì)的沖(淤)積層、殘積層以及人工填土等。我國的實踐證明，砂類土、粘性土、黃土和淤泥等地層均能進(jìn)行噴射加固，效果較好。對于高致密性人工壓實土，還未有應(yīng)用。本次在甘泉岳屯水庫壩體上進(jìn)行高壓旋噴灌漿目前尚屬首例。

1　岳屯水庫概況

甘泉縣位于延安市中南部，屬陜北黃土高塬溝壑區(qū)，東接寶塔區(qū)，西鄰志丹縣，西北與安塞相鄰，南和富縣接壤，東西寬86 km，南北長約40 km，總面積2 287 km2。

甘泉縣岳屯水庫位于甘泉縣高哨鄉(xiāng)岳屯村，水庫位于洛河左岸支流岳屯溝內(nèi)，該水庫距岳屯溝溝口約3.9 km，甘泉～志丹公路從洛河右岸經(jīng)過，壩址區(qū)有鄉(xiāng)村公路與甘泉～志丹公路相接，交通便利。

岳屯水庫樞紐主要由大壩、放水涵洞，溢洪道三部分組成。大壩為均質(zhì)土壩，壩高26.0 m，壩頂寬5 m，壩長145 m，壩頂高程1 070.0 m，正常蓄水位1 064.40 m，校核洪水位1 067.60 m，總庫容218.8萬 m3，溢洪道為開敞式明渠，位于大壩右岸，底寬14 m，放水涵洞位于壩體左端，為臥管式涵洞，砌石結(jié)構(gòu)，臥管單排孔布設(shè)。是以城市供水為主的小(Ⅰ)型水利工程。主要建筑物設(shè)計等級四級。水庫自投入運行以來左壩肩繞滲較嚴(yán)重，導(dǎo)致該水庫一直處于低水庫位運行，無法正常使用。

2　高壓旋噴灌漿布置

針對水庫大壩滲漏點，將高壓旋噴灌漿工程分為兩個單元，樁號：0-025.3～0+054.8共90個孔為第一單元，樁號：0+055.7～0+144.6共82個孔為第二單元。兩個單元共布孔172個；另布設(shè)試驗孔4上、檢查孔4個。

高壓旋噴灌漿前期主要針對施工方法、灌漿工藝及參數(shù)等進(jìn)行了試驗，確定了灌漿的相關(guān)參數(shù)，以便更好組織開展下一步灌漿施工。

圖1　高壓旋噴樁圖

3　施工效果分析

高壓旋噴灌漿施工完成后，根據(jù)工程現(xiàn)場情況和高噴深度選用樁身檢查孔進(jìn)行檢查高噴防滲墻的質(zhì)量，檢查孔注水試驗結(jié)果：XPJ-1滲透系數(shù)K=4.41×10-8cm/s；鉆孔注水試驗透水率q=0.003 2 lu； XPJⅠ-2滲透系數(shù)K=4.37×10-8cm/s；鉆孔注水試驗透水率q=0.003 3 lu，XPJ-3滲透系數(shù)K=4.18×10-8cm/s；鉆孔注水試驗透水率q=0.003 2 lu； XPJⅠ-4滲透系數(shù)K=4.53×10-8cm/s；鉆孔注水試驗透水率q=0.003 4 lu，其滲透系數(shù)均滿足了設(shè)計要求，壓水試驗表明采用高噴防滲墻施工方法能滿足滲透系數(shù)小于10-5的設(shè)計要求。

在檢查孔試驗完成后，布設(shè)兩個鉆孔取芯，從芯樣表面看，比較光滑，水泥含量大，且分布均勻，芯樣長度多在40～60 cm之間，最長芯樣為80 cm，最短為10 cm。水泥樁自上而下比較完整，無斷樁現(xiàn)象。

4　試驗資料分析

土工試驗資料是對灌漿效果評價的最有效方法，本次灌漿所有土工試驗由延安浩源有限公司測試，在灌漿前后分別在壩體開挖探井2個，取樣5組，做了天然密度、干密度，孔隙比，孔隙率及滲透試驗，灌漿試驗成果詳見表1。

表1　甘泉縣岳屯水庫灌漿試驗成果資料分析表

根據(jù)試驗資料分析：壩體土天然密度灌漿后比灌漿前遞增了19.2 %，干密度灌漿后比灌漿前遞增了14.3%，孔隙比灌漿后比灌漿前遞減了38%，孔隙率灌漿后比灌漿前遞減了18%。原狀土天然密度灌漿后比灌漿前遞增了7.8 %，干密度灌漿后比灌漿前遞增了8.4 %，孔隙比灌漿后比灌漿前遞減了31% ，孔隙率灌漿后比灌漿前遞減了15.9%。

通過試驗資料分析，天然密度、干密度及滲透系數(shù)，灌漿前后呈遞增，孔隙比、孔隙率灌漿前后呈遞減，符合灌漿規(guī)律，同時也說明灌漿起到了密實壩體，減小土粒空隙，提高防滲能力的作用。

5　結(jié)語

(1)高壓旋噴灌漿可很好地解決均質(zhì)土壩因壩體密度不均而產(chǎn)生的壩體滲漏問題。

(2)經(jīng)對高壓旋噴灌漿后注水試驗分析，各檢查孔注水試驗結(jié)果表明其滲透系數(shù)均滿足了設(shè)計要求，采用高噴防滲墻施工方法能滿足滲透系數(shù)小于10-5 的設(shè)計要求，高噴防滲墻的防滲效果比較好。

(3)水庫在以后的運行中，應(yīng)加強滲漏、位移、沉降、水位、浸潤線等方面的監(jiān)測。

2016-05-30

李飛(1979-)，男，陜西甘泉人，工程師，主要從事水利水保工程施工與管理工作。

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