水库除险加固工程大坝帷幕灌浆施工工艺探究

水库除险加固工程大坝帷幕灌浆施工工艺探究

张若曦

华电金沙江上游水电开发有限公司苏洼龙分公司四川省成都市610041

摘要：随着近年来我国水涝灾害频现，水坝渗漏现象严重，给沿海地区的居民造成了许多不必要的困扰，甚至危害到了居民的人身安全。采用帷幕灌浆技术能够有效地减少大坝的渗透技术，并且在一定程度上还能减少工程造价，节约成本，达到规避风险的目的。但是，帷幕灌浆技术在水库除险加固工程上应用比较困难，本文就水库除险加固工程中应用的帷幕灌浆技术做出了较为详细的介绍，对如何开展帷幕灌浆技术给出了相关技术指导。

关键词：水库除险；加固工程；帷幕灌浆

水库的主要组成部分包括主拦河坝、副拦河坝、灌溉注水、以及溢洪道等，它的作用大多是以用来灌溉农业，其次是进行养殖业，尽管我国存在大量的水库，并且其中私人的居多，这就导致水库运行缺少完善的保障体系，水库利用率较低，水库安全风险较大，存在大量的弊端与漏洞。水库一直处在一种带病工作的状态下，长期下去就会导致建筑物弯曲，浸水过多还容易造成建筑物的坍塌，主要是地板及消力池对建筑物的冲刷过度，所以在进行帷幕灌浆技术的时候，要结合水库的具体情况，分析水库建造薄弱的地方，然后制定出合理的施工方案。

1帷幕灌浆技术的准备工作

1.1灌浆材料的选择

在进行灌浆技术实施之前，首先要对灌浆材料进行选择，水工混凝土用水是工业用水的标准，水库加固除险中的灌浆技术也要与之对应，水泥的使用也应该符合国家规定，在资金允许的范围内，选用质量较好的水泥材料，坚决不能使用存放时间过长或者明显受潮的水泥，灌浆水泥要采用42.5的普通硅酸盐水泥，对工程负责。任何建筑行业都应该把材料的选择作为施工前提，施工材料的好坏能够直接决定水库使用年限的长短、灾害发生的频率以及存水量的多少。

1.2灌浆的设备要求

灌浆设备和钻井设备是进行帷幕灌浆的主要机械，针对灌浆设备来说，要采用制浆站来控制现场的施工进度，在进行帷幕灌浆技术中用到的机械设备主要有高速搅拌机、储浆搅拌机、港浆泵等，在制浆材料的选取上要实时进行测量，把握好水泥和黏土的比例，还要使用双桶搅拌机来控制水和泥的比例。制浆站的主要作用是使用压泥泵进行输浆，通过二趟输浆管理系统将水泥输送到各个需要的地方。钻孔设备的主要作用是保证水库地下空间的稳定，它是利用钻孔冲洗和压水试验来使用高压泥浆泵，而回转式钻机则是进行灌浆孔和检查孔的操作。

2帷幕灌浆操作流程

2.1土料配置过程

在帷幕灌浆技术中使用的土料塑性基于10%-25%之间，而土料粘度含量在20%-45%之间，其中的沙粒含量、粉粒含量、有机物含量都有严格的要求。土料配置工作决定了施工密度，正确配置土粒比例，就能大大减少水库渗水现象，防渗措施到位。

2.2钻孔施工过程

钻孔施工操作要对灌浆孔进行合理的布局，尽量采用双排、排距1.6m、孔距2.0m、孔深15.70-16.75m之间的灌浆孔，并且对灌浆孔进行编号方便后期灌浆钻孔操作。安排好灌浆孔之后，要对帷幕轴线和个孔位进行放样操作，并且确定好钻孔操作的先导孔，将测量数据及时上交到有关质检监督部门，通过审批之后，确定好施工方案，严格按照质检监督部门批发的文件以及设计图纸进行操作，不得擅自更改设计图纸，实际钻孔位置与设计图纸的钻孔位置偏差不得大于10cm，在钻孔过程中，还要及时对孔斜程度进行测量，并且及时给出应对孔斜的补救措施。

2.3钻孔冲洗与压水试验

在灌浆结束后，为了保证钻孔的质量，要对每一个灌浆孔底部进行钻孔冲洗以及压水试验。在钻孔冲洗过程中，要每隔5min进行一次循环，采用高低压脉冲冲洗方法，持续下去，直到看到回水干净之后，再继续冲洗30min后结束钻孔冲洗工作；压水试验是为了保证每一个钻孔的清洁度与压力承受测试，压水试验自顶向下，分段进行，压力值的大小不应该超过设计压力的80%，每隔5min读取一次压力表，最终直到压力表显示趋于稳定结束压水试验。

2.4灌浆施工过程

帷幕灌浆工作是水库防险加固的核心工作，它采用分段加固的原则，使用循环式分段灌浆法进行操作，这种灌浆法的好处有：小口径、自顶向下、孔内循环、高压灌浆。首段加固长度为2m，以后每段递增到5m，帷幕灌浆所用到的是PO32.5的硅酸盐水泥，水灰的比例应该按照一定浓度逐渐变浓，在灌浆施工过程中，按照自己的工作量制定灌浆结束标准。

3小水库除险加固工程中常见问题分析案例分析

根据小水库自身的特点，在进行除险加固工程中，要进行以下几项：

3.1钻孔常见问题分析

在进行钻孔工作时，最容易出现的问题就是钻孔不进，遇到这种情况要及时对钻孔的地下环境进行逐一排查，发现漏水现象，要查明漏水方位，分析漏水原因，并且及时给出应对措施，这是钻孔不进的一种原因。另一种原因是钻孔过程中出现铁钉、铁环等坚硬物体阻拦钻孔施工，这就比较容易解决，直接把这些阻难因素清除即可。

3.2“吸水不吸浆”孔段的灌注工作

在进行灌浆工作中，有的地方压水试验是漏量大，但是灌浆漏量小，这就形成了“吸水不吸浆”的孔段，造成这一问题的主要原因有以下几个原因：（1）压水试验进行在灌浆试验之前，或者为了缩短工期没有进行灌浆试验操作就直接投入施工，这样就会造成两个相邻孔段距离太近，压力过大，所以就造成了压水时会外漏，而灌浆操作时整个填满，漏浆量大幅下降。（2）在钻井、压水过程中采用的分段灌浆技术也是造成漏浆量下降的一个原因，由于分段灌浆技术对于不同的地下环境操作是相同的，这就造成了地下灌浆量由于地下空气密度不同的原因而无法相互融合，造成漏浆量的阻塞。

3.3灌浆工作因故中断问题解决

在进行灌浆工作中，难免会出现因故中断的情况，面对这种情况时，首先要尽快完成耽误灌浆的工作，立即冲洗灌孔，冲洗失败则应该进行扫孔；恢复灌浆后，如果注入率与中断之前的速度相近，则可以继续采用中断之前的泥浆，如果注入率明显低于中断之前的注入率，则应该适当减小泥浆中的水灰比例，直到注入率相近之后逐渐增加比例，另外如果在恢复灌浆之后，灌浆的注入率停止，应立即采取补救措施，重新进行灌浆实验与压水试验后方可进行灌浆操作。

结语

水库除险加固工程的投入实施能够有效地保障人民的生命安全与国家的财产安全，给灌溉农业与水产养殖业带来了福音，在水库除险加固过程中，要注意施工的持续性，间断施工有可能会造成水库灌浆速度的减慢，严重影响施工进度，延迟工程周期，并且不利于水库后期的投入使用，在水库加固材料的选择上，要选用通过国家质检的合格产品，保证水库防潮、防洪、储水的正常功能。本文介绍了水库除险加固中帷幕灌浆技术的使用，重点介绍了帷幕灌浆技术的使用过程，并且通过小型水库的案例分析了帷幕灌浆技术中可能出现的问题，希望对读者有所帮助。

参考文献：

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