付振啟，宋書銀，張廣勇

（德州市水利局丁東水庫管理處，山東 德州 253000）

丁東水庫大壩高噴灌漿施工及效果分析

付振啟，宋書銀，張廣勇

（德州市水利局丁東水庫管理處，山東 德州 253000）

介紹了丁東水庫大壩高噴灌漿工程的設(shè)計(jì)方案及施工質(zhì)量控制措施，通過工程實(shí)施效果分析，表明大壩防滲加固效果明顯。

丁東水庫；高噴灌漿；工程施工

丁東水庫位于德州市陵城區(qū)丁莊鄉(xiāng)，西距德州市區(qū)25 km，是德州市委、市政府為解決工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和城市居民生活用水而興建的平原水庫。

1 工程概況

丁東水庫建成于1993年，總庫容5 260萬m3。是德州城區(qū)的人飲水源地，并向德州華能電廠、華魯恒升股份有限公司等骨干企業(yè)供水，在德州市經(jīng)濟(jì)和社會(huì)生活中具有重要的支持作用。

丁東水庫大壩為碾壓式均質(zhì)黏土壩，壩頂高程26.50 m，壩基17.5 m，壩頂寬8 m。壩體采用復(fù)合土工膜斜墻防滲，壩基采用垂直鋪塑與水平鋪塑相結(jié)合防滲形式，垂直鋪塑深8.0 m，水平鋪塑長60 m。壩后設(shè)截滲溝，截滲溝中心線距壩軸線距離東西壩段為63 m，南北壩段為58 m。

經(jīng)對(duì)原大壩設(shè)計(jì)情況、大壩地質(zhì)情況及運(yùn)行情況分析，認(rèn)為壩體與壩基接觸帶或壩基淺層內(nèi)有軟弱夾層，存在安全隱患。為消除壩基隱患，2011年和2015年兩次對(duì)部分壩段進(jìn)行了高壓旋噴灌漿處理。本文僅對(duì)2015年灌漿工程進(jìn)行分析。

2 高噴灌漿設(shè)計(jì)及施工質(zhì)量控制

2.1 設(shè)計(jì)技術(shù)方案

根據(jù)實(shí)地查勘及地質(zhì)資料分析，2015年實(shí)施灌漿工程的壩段為 7+000～7+700、5+500～6+500，0+100～1+400，三段共 3 000 m。 設(shè)計(jì)防滲體頂高程19.5 m（嵌入壩體2.0 m）。三段防滲體底高程分別為4.5 m，6.8 m和6.5 m。

防滲墻設(shè)計(jì)為單排板墻，布置于壩軸線，高噴防滲墻平均成墻厚度不小于20 cm，墻體滲透系數(shù)小于1×10-6cm/s，墻體抗壓強(qiáng)度大于2 MPa。

高壓噴射灌漿布置為單排孔，采用擺噴折線連接形式，孔距 1.5 m，夾角 15°，擺噴角度 25°，采用三管法工藝施工。

2.2 施工質(zhì)量控制

該工程由天津市水利工程有限公司承建，2015年7月18日開工，2015年10月9日完工，實(shí)際完成工程量：鉆孔42 173 m，帷幕灌漿28 173 m，形成防滲墻面積為42 260 m2。

2.2.1 大壩灌漿控制指標(biāo)

孔距1.5 m，鉆孔直徑127 mm；水壓36 MPa以上，水量 75 L/min；氣壓 0.7 MPa，流量 65 m3/h；水泥漿流量80 L/min，漿液密度≥1.5 g/cm3；擺角25°與軸線夾角 15°，擺動(dòng)頻率 6次/min；提升速度10 cm/min；回漿密度＞1.3 g/cm3。

2.2.2 灌漿質(zhì)量控制

1）鉆孔質(zhì)量控制：固結(jié)鉆孔孔位按設(shè)計(jì)圖紙測量放樣，鉆孔孔位與設(shè)計(jì)位置的偏差不得大于10 cm。

2）孔壁沖洗控制：孔壁沖洗工作直接影響灌漿質(zhì)量，沖洗符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

3）灌漿壓力控制：灌漿時(shí)要盡快達(dá)到設(shè)計(jì)壓力，并專人控制灌漿壓力，以免灌漿壓力過大產(chǎn)生抬動(dòng)造成事故或灌漿壓力過小而影響灌漿質(zhì)量。

4）防串孔控制：通過壓水試驗(yàn)，認(rèn)真檢查有無鄰孔，特別是在鉆進(jìn)的孔段，如果發(fā)現(xiàn)串孔，應(yīng)停止鉆孔，進(jìn)行沖洗及下管阻塞。

5）防冒漿控制：固結(jié)灌漿，易產(chǎn)生外漏，壓水灌漿過程中，發(fā)現(xiàn)冒漿（水）、漏漿（水），根據(jù)具體情況采用嵌縫、表面封堵、低壓、濃漿、限流、限量、間歇灌漿等方法進(jìn)行處理，必要時(shí)漿液中摻加速凝劑。

6）水灰比控制：嚴(yán)格按照灌漿要求的水灰比進(jìn)行，對(duì)水泥、水進(jìn)行稱量并測量漿液比重。

7）連續(xù)性控制：要保持灌漿連續(xù)。若因故中斷，必須馬上處理，盡早恢復(fù)灌漿。

2.2.3 施工質(zhì)量檢測

1）鉆芯取樣檢測：大壩灌漿完成后，對(duì)丁東水庫大壩高噴灌漿工程完成的防滲墻進(jìn)行鉆芯取樣，鉆芯取樣部位為 0+342，0+996，6+122，7+327，檢測結(jié)果：0+342取樣抗壓強(qiáng)度7.5 MPa，滲透系數(shù) 9.61×10-7cm/s；0+996取樣抗壓強(qiáng)度 11.2 MPa，滲透系數(shù)8.1×10-7cm/s；7+327取樣抗壓強(qiáng)度4.3 MPa，滲透系數(shù) 9.7×10-7cm/s；芯樣抗壓強(qiáng)度及滲透系數(shù)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

2）開挖檢測：共檢測2處，通過開挖可知形成的防滲墻樁完整性、連續(xù)性、成墻質(zhì)量均達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

3）超高密度電法檢測：委托山東省水利工程試驗(yàn)中心采用超高密度電法，沿墻體軸線對(duì)灌漿段防滲墻進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測，通過對(duì)原始數(shù)據(jù)處理、反演軟件計(jì)算，得出電阻率解釋圖。

解釋如下： 樁號(hào) 0+100～1+400，5+500～6+500，7+000～7+700段混凝土防滲墻物探剖面在墻體深度范圍內(nèi)未見明顯視電阻率異常區(qū)域，分析認(rèn)為防滲墻體連續(xù)。

3 防滲加固工程效果分析

丁東水庫大壩設(shè)有觀測孔，可對(duì)防滲加固工程效果進(jìn)行分析。

丁東水庫大壩觀測孔共設(shè)了10組，其樁號(hào)分別是：0+250 ，1+115，2+300，3+200，5+200，6+200，7+300，8+409，9+501，10+528 其每組分別設(shè)置12眼觀測孔。

通過對(duì)大壩觀測孔的觀測，選取工程實(shí)施前后水庫同期、水位相同或相近的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析。根據(jù)上述條件，選取2016年3月11日與2015年4月8日，2015年10月10日與2014年11月12日4次典型數(shù)據(jù)觀測進(jìn)行比較。

相比灌漿前，灌漿段測壓管各個(gè)測點(diǎn)均有較為明顯的水位下降。0+250處測壓管降幅為：0.04～1.12 m，1+115 處測壓管降幅為：0.02～1.3 m，6+200處測壓管降幅為：0.08～1.14 m，7+300處測壓管降幅為：0.1～1.26 m。其中2#，3#測壓管降幅較大，4#測壓管降幅最小。

根據(jù)灌漿前后測壓管觀測數(shù)據(jù)繪制出大壩浸潤線和壩體滲流線對(duì)比圖，見圖1、圖2，由圖1、圖2可知，水庫大壩灌漿段浸潤線和壩體滲流線明顯降低。

圖 1 2014 年，2015 年同期、同水位壩體浸潤線（1，2，3，4 號(hào)測壓管）灌漿前后對(duì)比圖

圖2 2016年，2015年同期、同水位壩體浸潤線灌漿前后對(duì)比

同時(shí)，通過對(duì)丁東水庫水量平衡分析，將工程防滲效果進(jìn)行了分析對(duì)比。2014年（灌漿前）丁東水庫滲流量為759.25萬m3，2015年 （灌漿后）丁東水庫滲流量為655.34萬m3，減小了103.91萬m3。由此說明，灌漿后水庫大壩壩基得到了加固，壩體及壩基滲流明顯減小，工程效果良好。

（責(zé)任編輯 趙其芬）

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2017-03-10

付振啟（1988—），男，助理工程師