周宗寧

(重慶市水利電力建筑勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，重慶 401120)

0 引 言

水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程作為提高水利工程項(xiàng)目建設(shè)使用安全穩(wěn)定性的重要組成部分，其在應(yīng)用基巖帷幕灌漿通用技術(shù)過(guò)程中，因受復(fù)雜施工條件，如洞穴、斷層以及涌水等情況的影響，降低了施工作用的質(zhì)量效果。基于此，研究人員應(yīng)從實(shí)踐角度出發(fā)，即通過(guò)勘察手段明確施工所處地質(zhì)環(huán)境的情況下，確定施工技術(shù)應(yīng)用控制程序，進(jìn)而使鉆孔、孔斜控制以及灌漿等施工環(huán)節(jié)能夠以更為高效且高穩(wěn)定性的狀態(tài)，服務(wù)于工程項(xiàng)目。

1 工程概況

重慶地區(qū)某水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程，距離縣城約80km，涉及地質(zhì)條件高坡的公路經(jīng)過(guò)水庫(kù)尾部，且與鄉(xiāng)政府距離僅為1km。因此，工程施工建設(shè)具有對(duì)外交通便利特點(diǎn)。由于工程建設(shè)涉及灌漿工程、大壩整治工程以及其他臨時(shí)工程等，為保護(hù)所處地區(qū)經(jīng)濟(jì)建設(shè)與人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全，應(yīng)加大除險(xiǎn)加固工程的研究力度，將基巖帷幕灌漿通用技術(shù)應(yīng)用于其中，進(jìn)而使工程建設(shè)使用真正起到保護(hù)地區(qū)進(jìn)行現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)建設(shè)成果的作用價(jià)值。

2 基巖帷幕灌漿施工程序

本水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程建設(shè)人員結(jié)合施工所處的實(shí)際情況，將帷幕灌漿施工劃分為3個(gè)施工程序，以落實(shí)技術(shù)應(yīng)用控制效果的逐漸加密原則。最后，還通過(guò)添加孔施工質(zhì)量的檢查，來(lái)保證基巖帷幕灌漿施工技術(shù)應(yīng)用的可靠性[1]。

最為關(guān)鍵的第一個(gè)施工程序，施工人員需選定帷幕灌漿的其中一個(gè)序孔作為先導(dǎo)孔，而后通過(guò)認(rèn)真與詳細(xì)的搜集壩基與壩體的地質(zhì)水文資源，來(lái)查明工程建設(shè)所面臨的巖層透水率、壩體滲透性以及耗灰量等，繼而為后續(xù)基巖帷幕的灌漿施工提供重要數(shù)據(jù)。實(shí)際施工中個(gè)，對(duì)于先導(dǎo)孔數(shù)量的控制，應(yīng)為總孔數(shù)的10%，并用Ⅰ序孔帶表示。此過(guò)程，施工技術(shù)人員應(yīng)保證每個(gè)單位至少布置一個(gè)孔。這樣一來(lái)，后續(xù)巖層帷幕灌漿孔的施工，就能按照先導(dǎo)孔的施工情況，確定相應(yīng)的施工作業(yè)方案。與此同時(shí)，后續(xù)基層帷幕灌漿孔的施工，還可借鑒先導(dǎo)孔施工遇到的地層地質(zhì)條件、耗灰量、灌漿壓力以及巖石透水率情況，作為重點(diǎn)考慮因素。于此，整個(gè)水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程就能在更具控制效果與施工準(zhǔn)備的前提下，保證基巖帷幕灌漿通用技術(shù)的應(yīng)用質(zhì)量，進(jìn)而最大限度的為涉及地區(qū)人民群眾的生產(chǎn)生活提供便利[2]。

3 基巖帷幕灌漿施工通用技術(shù)應(yīng)用控制策略

3.1 鉆孔施工技術(shù)

實(shí)際鉆孔施工前，水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程的基巖帷幕灌漿施工技術(shù)人員應(yīng)嚴(yán)格按照施工圖紙的要求，進(jìn)行孔位、孔徑以及孔斜等施工控制[3]。

具體來(lái)說(shuō)，就是在開(kāi)孔前按照施工圖紙來(lái)進(jìn)行測(cè)量放樣，進(jìn)而確定孔位與定鉆機(jī)的安裝固定位置。在安裝鉆機(jī)時(shí)，施工技術(shù)人員要通過(guò)加固校正水平，進(jìn)而保證立軸方向與孔向的一致性。安裝完成后，要經(jīng)監(jiān)理人員與質(zhì)檢員檢查合理，才能展開(kāi)下一道工序的施工操作。此外，除險(xiǎn)加固的壩體，則應(yīng)采用硬質(zhì)合金鉆頭進(jìn)行鉆進(jìn)處理，即將開(kāi)孔孔徑尺寸設(shè)置為Φ110，以實(shí)現(xiàn)孔口的保護(hù)。當(dāng)壩體灌漿施工結(jié)束，施工技術(shù)人員應(yīng)立即套入Φ110mm的巖芯管進(jìn)行護(hù)壁，并將采用變徑Φ91mm硬質(zhì)合金清水，回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)孔深[4]。

在進(jìn)行鉆孔作業(yè)時(shí)，要保證孔壁處于平直狀態(tài)，即根據(jù)施工圖紙的設(shè)計(jì)要求，詳細(xì)記錄孔內(nèi)施工遇到的斷層、涌水以及洞穴等情況，進(jìn)而為孔內(nèi)實(shí)際情況的分析提供實(shí)踐的理論依據(jù)。對(duì)于孔深的控制，施工技術(shù)人員應(yīng)按照設(shè)計(jì)要求，在每段施工結(jié)束后，將孔內(nèi)殘留的沉淀巖粉與巖心控制在20cm以?xún)?nèi)。值得注意的是，鉆孔施工過(guò)程產(chǎn)生的廢漿與廢水，應(yīng)通過(guò)科學(xué)合理的引排，來(lái)避免工程建設(shè)對(duì)周邊生態(tài)環(huán)境污染影響[5]。

3.2 孔斜控制技術(shù)

由于本工程基巖帷幕灌漿單孔的鉆進(jìn)深度處在10-25m之間，故終孔孔距的偏差大小，是保證技術(shù)應(yīng)用控制質(zhì)量的關(guān)鍵。為此，施工技術(shù)人員要嚴(yán)格按照相關(guān)管理部門(mén)制定的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，將帷幕孔孔底的偏差控制在合理范圍內(nèi)。如表1所示，為帷幕孔孔底允許偏差值。

表1 帷幕孔孔底允許偏差值

從表中所統(tǒng)計(jì)的內(nèi)容可以看出，帷幕孔孔底偏差大多在孔深要求的2.5%以?xún)?nèi)。為滿(mǎn)足這一施工目標(biāo)要求，施工技術(shù)人員應(yīng)利用地錨加固鉆機(jī)，來(lái)控制鉆機(jī)運(yùn)行使用出現(xiàn)的位移現(xiàn)象。此外，還可將埋設(shè)的孔口管深入至壩體或是完整的1m基巖?；蚴遣捎忙?0mm以上的鉆桿，以避免其受力過(guò)程出現(xiàn)的變形問(wèn)題。結(jié)合工程施工建設(shè)的現(xiàn)場(chǎng)情況，孔斜控制人員應(yīng)采用較長(zhǎng)的巖心管來(lái)輔助鉆進(jìn)作業(yè)，以提高鉆進(jìn)導(dǎo)向的準(zhǔn)確性。實(shí)際鉆進(jìn)作業(yè)，要每隔5-10m左右距離，來(lái)進(jìn)行一次孔斜測(cè)量，并通過(guò)及時(shí)的糾偏，來(lái)提高鉆孔孔斜率滿(mǎn)足設(shè)計(jì)控制要求。此過(guò)程，施工技術(shù)人員可采用KXP-1測(cè)斜儀，保證鉆孔施工的精確性。最后，施工技術(shù)人員還要嚴(yán)格控制鉆進(jìn)立軸轉(zhuǎn)速與壓力，如基巖環(huán)境為破碎巖層或是軟弱巖層，鉆進(jìn)應(yīng)以低轉(zhuǎn)速、低壓力狀態(tài)進(jìn)行施工作業(yè)。

值得注意的是，在采用上述施工技術(shù)應(yīng)用控制策略，仍無(wú)法滿(mǎn)足施工圖紙的設(shè)計(jì)使用要求，即鉆孔偏斜超出預(yù)期規(guī)定，則要經(jīng)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)的情況下，采取相應(yīng)的補(bǔ)救措施。如采用重新鉆孔的方式，進(jìn)行糾偏處理。

3.3 灌漿施工技術(shù)

在進(jìn)行基巖帷幕灌漿施工前，要對(duì)完成的鉆孔進(jìn)行洗孔處理。本工程針對(duì)壩體采用的洗孔施工技術(shù)為干法造孔，即無(wú)需通過(guò)洗孔處理，而是在灌漿施工完成護(hù)壁巖心管安裝后，利用高壓水槍?zhuān)瑢⒐軆?nèi)的泥漿沖洗干凈，進(jìn)而提高基巖帷幕灌漿孔的作用穩(wěn)定性[6]。

此后，就可著手進(jìn)行灌漿段長(zhǎng)的確定，即通常情況下控制在5m。但壩體的灌漿段長(zhǎng)則要控制在10m以?xún)?nèi)；在巖石中壩體與基礎(chǔ)段長(zhǎng)，則要控制在2m以?xún)?nèi)。對(duì)于施工過(guò)程遭遇的洞穴、塌孔掉塊以及漏水問(wèn)題，則要結(jié)合工程建設(shè)的實(shí)際情況進(jìn)行鉆進(jìn)處理。例如，在采用自上而下的分段灌漿施工作業(yè)時(shí)，施工技術(shù)人員要保證與已灌注施工段的重疊部分控制在50cm以上，以避免漏灌現(xiàn)象的出現(xiàn)。

對(duì)灌漿方式的確定，基于本水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程的實(shí)際情況，施工技術(shù)人員采用了循環(huán)式與純壓式結(jié)合的灌漿方式。通常情況下，施工要以循環(huán)式的灌漿為主，而在特殊的施工地段，則應(yīng)采用純壓式的灌漿進(jìn)行操作控制。例如，灌漿施工過(guò)程存在涌水問(wèn)題，施工技術(shù)人員應(yīng)采用雙液灌漿法進(jìn)行灌漿處理。即將射漿管安裝在距離孔底50cm以?xún)?nèi)的位置上，以實(shí)現(xiàn)漿液在孔段內(nèi)部的正常流動(dòng)控制目標(biāo)。在確定灌漿壓力時(shí)，施工技術(shù)人員可將其暫定為0.3MPa，而后，經(jīng)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行灌漿試驗(yàn)，來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。而后，在確定灌漿待凝時(shí)間時(shí)，要結(jié)合壩體與基巖的接觸段施工控制條件，來(lái)進(jìn)行多方協(xié)商確定。最后，對(duì)于封孔施工技術(shù)的應(yīng)用控制，因工程項(xiàng)目采用了自上而下的分段灌漿方式，故封孔，也要采用分段壓力灌漿封孔法，來(lái)提高人工封孔作業(yè)的質(zhì)量效果。由此，水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程應(yīng)用基巖帷幕灌漿通用技術(shù)的應(yīng)用，就能無(wú)限接近于施工圖紙所提出的性能質(zhì)量要求[7]。

4 結(jié) 語(yǔ)

綜上所述，水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程在結(jié)合施工建設(shè)實(shí)際情況，應(yīng)用了基巖帷幕灌漿通用技術(shù)后，成功使鉆孔、孔斜控制以及灌漿等施工緩解滿(mǎn)足設(shè)計(jì)圖紙所提出的目標(biāo)要求。事實(shí)證明，只有這樣，才能使施工確定的指標(biāo)參數(shù)與施工技術(shù)應(yīng)用方法具備工程建設(shè)的針對(duì)性，進(jìn)而以高穩(wěn)定性與高耐久性，作用于水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程。

[1]盛云花.郭力垅水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程基礎(chǔ)帷幕灌漿施工[J].中國(guó)科技信息,2014,(Z2):92-93.

[2]馬新江.基巖帷幕灌漿工藝的應(yīng)用效果探討[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù),2014,34(07):21.

[3]龍家念.實(shí)例探析帷幕灌漿在水利工程施工中的運(yùn)用[J].水利科技與經(jīng)濟(jì),2014,20(06):151-152.

[4]姚力.某大壩防滲墻下基巖帷幕灌漿施工技術(shù)[J].西部探礦工程,2014,26(06):177-180.

[5]申乾坤.水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程中基巖帷幕灌漿通用技術(shù)要點(diǎn)[J].黑龍江水利科技,2014,42(05):105-107.

[6]張玉文.高壓旋噴防滲技術(shù)在李橋水庫(kù)除險(xiǎn)加固中的應(yīng)用[J].甘肅農(nóng)業(yè),2013(12):33-34.

[7]劉建光.帷幕灌漿在砂卵石壩基防滲加固中的應(yīng)用與研究[J].浙江水利水電專(zhuān)科學(xué)校學(xué)報(bào),2012,24(02):18-22.