吳學(xué)剛

摘 要：土壩壩體灌漿加固施工技術(shù)被廣泛應(yīng)用于水庫除險(xiǎn)加固工程。塔西水庫利用灌漿的施工工藝加固壩體。該文介紹了大壩充填灌漿的施工技術(shù)，水庫經(jīng)過壩體灌漿加固，壩體的防滲能力明顯提高，原壩體基礎(chǔ)滲漏得到了有效的解決。

關(guān)鍵詞：充填灌漿 壩體加固 施工技術(shù)

中圖分類號(hào)：TV641 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）04（c）-0056-01

塔西水庫位于海河流域子牙河水系七里河一支流上，壩址在河北省邢臺(tái)縣西黃村鎮(zhèn)塔西村西北500m處，是一座以灌溉、防洪為主的?。?）型水庫，控制流域流域面積1km2，總庫容40.40萬m3，調(diào)洪庫容11.40萬m3，興利庫容25.80萬m3，死庫容3.2m3，塔西水庫于1957年12月興建，1958年3月竣工。水庫主要由大壩、放水洞、溢洪道組成。依據(jù)《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》（SL252-2000），塔西水庫屬小（2）型水庫，確定本工程等級(jí)為Ⅴ等，主要建筑物及次要建筑物為5級(jí)。防洪標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇洪水設(shè)計(jì)，200年一遇洪水校核。由于土壩長期滲漏，需要對(duì)大壩進(jìn)行充填式灌漿進(jìn)行加固。

1 準(zhǔn)備工作

在灌漿前先進(jìn)行灌漿試驗(yàn)，首先對(duì)不同配比（水土比）的漿液進(jìn)行試驗(yàn)，根據(jù)施工圖紙編制鉆孔和灌漿作業(yè)措施計(jì)劃，內(nèi)容包括：鉆孔和灌漿工程的施工布置圖、鉆孔和灌漿的材料和設(shè)備、鉆孔和灌漿的程序和工藝、質(zhì)量保證措施、灌漿試驗(yàn)大綱、施工人員配備、施工安全措施、灌漿工程原材料試驗(yàn)和質(zhì)量檢驗(yàn)成果、鉆孔灌漿壓水施工記錄、鉆孔巖芯取樣試驗(yàn)成果、質(zhì)量檢查和質(zhì)量事故處理記錄。選擇與大壩灌漿區(qū)地質(zhì)條件類似的壩段做為試驗(yàn)區(qū)。試驗(yàn)孔試驗(yàn)參數(shù)為布置方式、孔深、灌漿分段、灌漿壓力等。在試驗(yàn)區(qū)內(nèi)，按批準(zhǔn)的灌漿試驗(yàn)大綱擬定的施工程序和方法進(jìn)行灌漿試驗(yàn)檢查灌漿效果，并將試驗(yàn)成果報(bào)送監(jiān)理單位。

準(zhǔn)備2臺(tái)流量計(jì)、3個(gè)壓力表、200 m壓力軟管、400 m供水管及足夠的閥門等備用品。灌漿泵容許工作壓力應(yīng)大于最大灌漿壓力的1.5倍，灌漿管路應(yīng)能承受1.5倍最大灌漿壓力。

2 灌漿的實(shí)施

鉆孔設(shè)備采用回旋式鉆機(jī)2臺(tái)，BW200/40型雙缸泥漿泵2臺(tái)，D-07單桶打漿機(jī)1臺(tái)，潛水泵1臺(tái)，1195柴油機(jī)1臺(tái)，摩擦桿、輸漿管若干。鉆頭采用硬質(zhì)合金鉆頭，鉆孔過程中在監(jiān)理工程師旁站子下對(duì)鉆孔的垂直度、鉆孔沖洗水、鉆孔壓力、芯樣長度等因素進(jìn)行檢測(cè)和記錄，測(cè)量孔斜比率，如果孔斜超過規(guī)范要求，及時(shí)采取措施加以糾正。

灌漿采用粘土漿，灌漿壓力的參考值0.03～0.05Mpa。在灌漿前，對(duì)所有灌漿孔進(jìn)行沖洗和壓水試驗(yàn)。漿液中摻入的粘性土的質(zhì)量遵守SL 62—1994第2.1.6條的有關(guān)規(guī)定，其摻入量通過試驗(yàn)確定，試驗(yàn)成果提交監(jiān)理工程師。灌漿用水遵守JGJ 63—2006的規(guī)定，拌漿水的溫度不高于40℃。

灌漿孔按順序分序加密的原則進(jìn)行施工?？仔蛞员苊饪组g串漿為原則，當(dāng)相互串漿時(shí)，采用群孔并聯(lián)灌注，但并聯(lián)孔數(shù)不多于3個(gè)，并控制灌漿壓力。灌漿分兩個(gè)次序施工，先進(jìn)行第一序孔的鉆孔、灌漿，而后進(jìn)行第二序孔的鉆孔、灌漿，后一序孔的灌漿孔即可作為前一序孔的檢查孔。

2.1 造孔

包括勘探孔、灌漿孔、檢查孔的鉆孔，以及為鉆孔和灌漿工程所需進(jìn)行的鉆取巖芯和試驗(yàn)、鉆孔沖洗、壓水試驗(yàn)、灌漿前孔口加塞保護(hù)等鉆孔作業(yè)。

首先按設(shè)計(jì)要求布孔，基本孔孔距和排距為2m，孔深為10m。然后按序進(jìn)行造孔，造孔要保證鉛直，偏斜不大于20cm。造孔要采用干法，不用清水循環(huán)鉆進(jìn)。進(jìn)行勘探孔、灌漿先導(dǎo)孔、觀測(cè)孔、檢查孔等的鉆孔取芯，按取芯次序統(tǒng)一編號(hào)、填牌裝箱、繪制鉆孔柱狀圖和進(jìn)行巖芯描述。鉆孔取芯試驗(yàn)由具有相應(yīng)資質(zhì)試驗(yàn)單位完成。妥善保護(hù)施工圖紙所示的所有鉆孔，防止流進(jìn)污水和落入異物，直到驗(yàn)收合格為止。

2.2 沖洗及壓水試驗(yàn)

在灌漿前對(duì)所有灌漿孔（段）進(jìn)行沖洗和壓水試驗(yàn)。沖孔采用鋼管伸入孔內(nèi)，通過高壓水對(duì)孔壁進(jìn)行沖洗，把孔內(nèi)沉渣沖洗干凈，并測(cè)定實(shí)際孔深。沖孔結(jié)束后再用灌漿機(jī)進(jìn)行洗孔，洗孔采用脈動(dòng)式，直至回水澄清并延續(xù)10min方可結(jié)束，沖洗壓力為灌漿壓力的80%且不大于1MPa。鉆孔沖洗遵守SL 62—1994第3.3.1～3.3.3條的規(guī)定。壓水試驗(yàn)遵守SL 62—1994第3.3.5～3.3.9條的規(guī)定。

2.3 制漿

采用泥漿攪拌機(jī)制漿。在迎水坡坡肩處挖一個(gè)泥漿過濾池、一個(gè)泥漿池，用D-07單桶打漿機(jī)制備純黏土漿，制漿土料采用重壤土和粉質(zhì)粘土，其成分為30%-45%的粘粒。45%～65%的粉粒，細(xì)沙含量不大于10%，有機(jī)質(zhì)含量小于2%，可容鹽含量小于8%。制成漿液經(jīng)2mm網(wǎng)篩過濾后流入泥漿池。制漿的土料塑性指數(shù)IP>12，是由上級(jí)主管部門指定地點(diǎn)并經(jīng)檢驗(yàn)合格后確定使用的。

2.4 灌漿

灌漿方式為充填式灌漿，自上而下，下套管分段灌漿，每段5m。灌漿開始采用稀漿，經(jīng)過3～5min后加大泥漿稠度。灌漿遵循由稀到濃的原則，開灌水土比為5∶1，以后按操作規(guī)程要求以5∶1、3∶1、2∶1、1∶1、0.8∶1、0.6（或0.5）∶1逐級(jí)變濃。每個(gè)灌漿孔都要經(jīng)過多次復(fù)灌，孔口壓力控制在設(shè)計(jì)最大允許灌漿壓力之內(nèi)。注漿管下至距孔底20cm左右，泥漿從注漿管下口瀝出，復(fù)灌2～3次或基本不吃漿時(shí)，將注漿管提升1～2m，達(dá)到間隔時(shí)間后，再復(fù)灌。充填灌漿在規(guī)定的壓力下，灌漿孔停止吸漿后，延續(xù)灌注5分鐘即可結(jié)束。當(dāng)每孔灌完后，待孔周圍泥漿不再流動(dòng)時(shí)，將孔內(nèi)漿液抽出，掃孔到底，用直徑2～3 cm、含水量施工的粘土球分層回填搗實(shí)。

3 灌漿的驗(yàn)收

在鉆孔和灌漿過程中，按規(guī)定的各類灌漿工程的質(zhì)量檢查項(xiàng)目和內(nèi)容，進(jìn)行灌漿工程的逐項(xiàng)驗(yàn)收。各類灌漿工程完工后，提交以下驗(yàn)收資料：灌漿工程的竣工圖、鉆孔和灌漿的各項(xiàng)試驗(yàn)成果、鉆孔巖芯取樣試驗(yàn)的巖芯柱狀圖和攝影資料、質(zhì)量檢查記錄和質(zhì)量事故處理報(bào)告。

充填灌漿質(zhì)量檢查可采用鉆孔注漿法，即向孔內(nèi)注入水土比2∶1的漿液，在規(guī)定的壓力下，初始10 min內(nèi)注入量不超過10L認(rèn)為合格。

質(zhì)量檢查應(yīng)在該部位灌漿結(jié)束7 d后進(jìn)行。檢查孔應(yīng)布置在脫空較大、串漿孔集中以及灌漿情況異常的部位，其數(shù)量應(yīng)為灌漿孔總數(shù)的5%。

4 結(jié)語

塔西水庫經(jīng)過充填式灌漿使主壩基礎(chǔ)不再滲漏，防滲能力大大提高，得到了良好效果和經(jīng)濟(jì)效益。