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（百色市水利电力建筑工程处,广西 百色 533000）
摘 要：文章介绍了自下而上灌浆法的施工技术在平果县坡雷水库除险加固工程大坝帷幕灌浆施工中的应用,达到了防渗和保证大坝安全的目的.
关键词：水库除险加固；帷幕灌浆；平果坡雷水库；压水试验
中图分类号：TV543 文献标识码：A
文章编号：1009-2374（2010）22-0180-03
0 引言
今年入汛以来,病险水库的安全隐患问题日益突出,防洪形势十分严峻,水库的病险问题不仅造成水库不能正常运行,不能充分发挥其效益,而且还严重威胁到下游人民生命财产的安全,如果水库险情得不到及时处理,后果将是十分严重的.本文介绍了广西平果县坡雷水库除险加固工程大坝帷幕灌浆的施工技术.
1. 工程概况
坡雷水库位于平果县海城乡万康村红水河支流平治河的二级支流坡雷河上,距离平果县城71km,海城乡16km,地理坐标为：东经107°31′53″,北纬23°40′28″,水库集雨面积13.1km2,总库容768万m3,有效库容392万m3,水库正常水位309.94m,设计洪水位311.58m,校核洪水位312.11m,设计灌溉面积4900亩,实际灌溉面积4000亩,水库工程等别为Ⅳ等,主要建筑物级别为4级,是一座以灌溉为主的小(1)型水库.
坡雷水库于1958年12月动工兴建,1960年4月竣工投入使用.主要建筑物为：大坝、溢洪道、放水设施等.大坝为均质土坝,坝顶高程312.82m,坝顶长度195.5m,坝顶宽5m,上游坡面为C15现浇砼护面,下游坝坡坡面为草皮护坡,坡脚设有排水棱体.水库投入运行近50年来,期间经过三次除险加固施工,最后一次加固为1982～1984年.水库的运行为当地的农业生产和经济建设做出了较大的贡献.由于种种原因,造成水库在运行时不断有险情出现,威胁下游人民生命财产的安全.大坝帷幕灌浆是坡雷水库进行除险加固的内容之一.大坝灌浆纵剖面图如图1所示,大坝灌浆横剖面图如图2所示.
2. 大坝址区工程地质条件
坝基地层岩性为第四系冲洪积含砾粉质粘土及卵石层及基岩三迭系中统百逢组第二段(T2B2)厚层粉砂岩中厚层细砂岩夹中薄层粉砂岩、页岩.
(1)粉质粘土：黄褐色,紫红色,湿～饱和,可塑～硬塑状.为冲洪积岩,含砾.厚度1～7m.
(2)卵石层：黄褐色,砾石粒径1～10cm,成分为砂岩,砂及粘土充填,密实,本层厚度8m,属中等透水层.
(3)强风化粉砂岩、细砂岩、页岩：本层厚＞15m,未钻穿.褐论文范文、紫红色、灰色,岩芯饼状,碎块状,节理裂隙发育,闭合或张开有泥质充填.
3. 帷幕灌浆施工方法
帷幕灌浆施工包括钻孔、钻孔冲洗、压水实验、灌浆和质量检查等多项工作.
3.1 施工准备
灌浆前库水位尽可能降至最低水位,减小水压力对灌浆的影响.确定好观测点位置,埋设好必要的观测设备.选有代表性坝段,按灌浆设计进行布孔、造孔、制浆、灌浆.观测灌浆压力、吃浆量及泥浆容重、坝位移及坝基裂缝等.根据试验成果总结经验,修改参数,完善和熟练灌浆工艺.
灌浆料:水泥灌浆泵 灌水泥泵 水库灌浆泵 新型水泥灌浆泵
3.2 孔位布置及孔序安排
帷幕灌浆按单排布置,孔距2m,帷幕灌浆采用自下而上分段灌浆法施工,分第Ⅰ次序孔、第Ⅱ次序孔,先灌第Ⅰ次序1、3、5等孔,再灌第Ⅱ次序2、4、6等孔.
3.3 造孔
钻孔采用回旋钻进,先钻第一序孔,即1,3,5等；再钻第2序孔,即2,4,6等,每个灌浆孔造孔结束后都进行地层岩性描述、编录,测量地下水位,并核实钻孔深度.
3.4 钻孔冲洗、裂隙冲洗和压水试验
灌浆孔在灌浆前进行钻孔冲洗,钻孔结束后,将钻杆下到孔底,从钻杆通过压力水进行冲洗,通过孔内回水的速度将残留在孔内的沉积物冲出,孔内沉积物厚不得超过20cm.冲洗压力初定为0.5～1.0MPa,孔顶取小值,孔底取大值.裂隙冲洗采用单孔高压压水冲洗,冲洗压力为灌浆压力的70%～80%,直到回水清净、流量稳定20min为止.
压水实验在岩石裂隙冲洗结束后进行,先导孔自上而下分段进行压水试验,除孔底段外,各灌浆段在灌浆前可不进行裂隙冲洗和简易压水.
3.5 制浆
制浆材料采用重量称量法,称量误差小于5%.浆液搅拌均匀、测定浆液密度和黏滞度等参数,并作好记录.本工程使用普通搅拌机,搅拌时间不少于3min.浆液在使用前过筛,从开始制备至用完的时间宜小于4h,浆液在初凝前30分钟用完.
3.6 灌浆方法
灌浆采用自下而上分段灌浆法,灌浆段长度为5m,如遇特殊情况可适当缩短或延长,但段长不超过10m.灌浆采用循环式,射浆管距孔底不大于50cm.
3.6.1 灌浆压力 灌浆压力通过灌浆试验调整确定,帷幕灌浆压力初步确定如下：帷幕孔顶段为1.0～2.0MPa,在灌浆过程中注意观察灌浆周围情况,如有异常情况则停止灌浆或减小灌浆压力.灌浆尽快过到设计压力,但注入率大时分级升压.
3.6.2 浆液变换 灌浆浆液的浓度由稀到浓,逐级变换,灌浆浆液水灰比采用5∶1、3∶1、1∶2、0.8∶1、0.6∶1、0.5∶1七个比级.
当灌浆压力保持不变,注入率持续减少时,或当灌入不变而压力持续升高时,不得改变水灰比.当某一比级浆液的注入量已达300L以上或灌注时间已达1h,而灌浆压力和注入率均无改变或改变不显著时,改浓一级.当注入率大于30L/min时,可根据具体情况越级变浓.
3.6.3 灌浆结束标准和封孔方法 当灌浆孔段单位吸浆量小于0.4L/min,延续灌注30～60min,灌浆可以结束.每个帷幕灌浆孔全孔灌浆结束后,会同监理人及时进行验收,验收合格的灌浆孔才能进行封孔,灌浆孔封孔采用“压力灌浆封孔法”.
3.6.4 串浆和灌浆中断情况处理 在灌浆施工过程中,出现串浆和灌浆中断情况,处理措施如下：
串浆时,如串浆孔具备灌浆条件,可以同时进行灌浆,一泵灌一孔,否则将串浆孔用塞塞住,待灌浆孔灌浆结束后,再行扫孔、冲洗、而后继续钻进和灌浆.
灌浆因故中断时,及早恢复灌浆,否则立即冲洗钻孔,而后恢复灌浆.若无法冲洗或冲洗无效,则进行扫孔,而后恢复灌浆.恢复灌浆时,使用开灌比级的浆液进行灌注,如注入率与中断前的相近,即可改用中断前比级的浆液继续灌注；如注入率较中前的减少较多,则浆液逐级加浓继续灌注.
灌浆过程中如回浆变浓,宜换用相同水灰比的新浆进行灌注,若效果不明显,延续灌注30min,即可停止灌注.
4. 灌浆质量检查
2008年10月广西水利水电建设工程质量检测中心站对平果县坡雷水库主坝帷幕灌浆部位进行了钻孔检查,对岩基进行压水试验,测定透水率,质量抽检方法及结果如下：
本工程共完成钻机钻基岩风化岩石层灌浆孔953.79m,帷幕灌浆1222.07m.根据主坝帷幕灌浆的具体情况,共布置3个检查孔,检查孔布置在帷幕中心线上,并处在相邻两施工灌浆孔中间,检查孔铅直向钻进,随钻孔的加深自上而下分段隔离进行压水试验,深度钻至距灌浆帷幕底部约0.4m.检查孔的具体位置如图1所示.
检测时,根据坝体和基岩的实际埋深情况检测,基岩分段自上而下约5m为一段进行单栓塞压水试验.压水试验结果见表1：
由表1可知,所抽检的3个检查孔,基岩帷幕灌浆的实测渗透系数均小于1×10-5cm/s,因此,所抽检的主坝3个检查孔坝基帷幕灌浆的抗渗性能均能满足设计要求.
5. 结语
本次灌浆施工为岩石帷幕灌浆,主要达到了防渗和保证大坝安全的目的,实践证明,该方法灌浆设备和工艺比较简单,操作简便,适用性广,效果比较可靠,为类似水库除险加固工程施工提供了宝贵的经验.
参考文献
[1] 白永年,吴土宁,王洪恩,等．土石坝加固[M]．水利电力出版社,1992．
[2] 广西水利水电建设工程检测中心站．质量抽检报告（CJ2008-60）[R]．
作者简介：谭耀武（1976-）,男,广西百色人,百色市水利电力建筑工程处工程师,研究方向：水利水电工程施工管理.
总结：本文关于灌浆水库论文范文,可以做为相关论文参考文献,与写作提纲思路参考。
灌浆料引用文献:
[1] 骨料论文范文集 灌浆料和水泥方面自考毕业论文范文2万字
[2] 帷幕灌浆和水利自考开题报告范文 帷幕灌浆和水利相关论文范文检索2万字
[3] 帷幕灌浆和水利工程论文如何写 关于帷幕灌浆和水利工程方面在职毕业论文范文10000字
