1、1灌浆施工在水库除险加固中的应用研究【摘要】随着经济的发展，我国在水利工程方面的投资越来越大，也越加重视工程的质量。目前，我国很多水利工程项目的坝基还采用堆石体，但堆石体的稳定性比较差，因此，需要进行除险加固，以确保工程的牢固性和安全性。在水库除险加固中，常用到灌浆施工技术，这一技术能有效提高堆石体的牢固性，提升水库的稳定性，进而排除水库的安全隐患。本文总结实践经验，分析了灌浆施工在水库除险加固中的应用情况，旨在与广大同行进行经验交流。 【关键词】灌浆；水库；除险加固；应用；质量 前言 水库的运行事关群众的切身利益，但由于长期运行，水库无法避免地出现老化、侵蚀、破坏等情况，为保证水库的安全运行
2、，需对水库进行除险加固，这事关群众的生命财产安全，也是我国水利建设的重中之重和当务之急。灌浆技术广泛应用于水库除险加固中，该项技术能有效消除坝基、坝体的渗流隐患，从而提高水库的稳定性和防渗能力。现对灌浆技术在水库除险加固工程中相关应用进行分析。 1.灌浆施工技术概述 1.1 灌浆的工作原理 灌浆施工，顾名思义就是将某些凝固性和动态性的浆液按照一定的混合比例进行混合后，利用钻孔用灌浆设备，将其压入建筑物或缝隙中2的一种措施1。因此，灌浆也被称为注浆，实质是浆液在灌浆设备的作用下渗透到被灌载体中，经过一段时间后，浆液硬化固化，而达到抗渗防水、加固载体的目的。 1.2 灌浆的作用 灌浆的作用主要体现
3、在以下四个方面：固化作用。化灌材料和水泥等浆材能与松软物质（如地层中的粘土）发生一定的化学反应，然后形成坚固的“类岩体” ，固化效果显著；压密作用。浆液在压入堆石体时，会对地层产生挤压作用，以使一些比较细小的裂隙或孔隙也能进入浆液，在浆液作用下，挤密、压缩这些裂隙和孔隙，从而提高地层实性以及力学性；填充作用。浆液进入堆石体后，将地层的空隙全都充填好，能有效阻断流水，从而提高地层的密实性。粘合作用。浆液具有凝胶性，能将已经脱落或松垮的建筑物裂缝或岩石重新粘合好，有效改善其承载能力。 2.灌浆施工技术应用于水库除险加固工程的一般步骤 2.1 前期准备工作 在水库除险加固中要应用灌浆法，应首先对整个
4、水库进行全面的、细致的勘探工作。包括勘探水库坝基堆石体的缝隙（大小、分布等） ，以为后续制孔、布孔，进行灌浆等工作做准备。对水库的情况有了充分了解后，再做好相关的准备工作,主要包括准备好设备材料（需要的原材料、机具等） 、布置现场灌浆设备、安排人员等。注意在布置灌浆、制浆机械时，应充分考虑多方面的因素，包括输浆距离、灌浆泵容量大小、扬程高低、料场位置等，尽量做到在施工中少搬迁、少受到干扰2。在施工3前平整施工现场，回填和加固低洼地带和松散部位，以满足机械行走需要。同时，在灌浆施工前应对相关设备进行试验，确保设备能够正常运用。在灌浆施工前确定好观测位置，将观测设备预埋好，以便进行观测记录。 2.
5、2 制孔 制孔前需进行布孔工作。布孔又分为三个阶段：第一是布置先导孔，沿着坝体灌浆轴线的方向布置先导孔，可每隔 30m 就布置一个，然后利用先导孔采取芯样，以对各坝段坝体的地层变化、土质类别、基岩深度、漏浆程度等情况有所了解。第二是布置试验孔，试验孔的布置需根据先导孔钻孔的情况以及工程地质报告，在大坝的一端依据之前已经设计好的孔距进行布置，通过现场试验对灌浆参数和孔距做出合理的确定3。第三是布置灌浆孔，经过第二阶段的试验确定了合理的孔距，按照已经确定的孔距，沿着防渗墙的轴线布置灌浆孔（先导孔也属于灌浆孔） 。布孔工作完成后则可有序进行钻孔,此时应优先考虑较小的孔径，遵循先疏后密的原则。根据施工
6、设计方案，于坝基内外坡进行钻孔，钻孔时应固定好钻机，保证钻杆的摆动幅度不能过大，孔深则满足各步骤层面的需要即可。 2.3 冲洗孔 制孔完成后，需对孔进行冲洗，以避免堵塞孔，影响灌浆质量。将粘附在孔壁以及残留在孔底的碎屑、岩粉等杂质冲洗出来。对于残留在岩石空洞和裂隙中的松软泥质填充物，可使用压力水冲洗，冲洗压力可为灌浆段灌浆压力的 80%左右，根据地质情况不同选择群孔段冲洗或单孔4段冲洗，以见回水清净后方停止对孔段的冲洗。 2.4 灌浆 灌浆施工前首先是制作浆液。选择搅拌机湿法制浆，对制浆过程进行严格监控，充分保证浆液的构成比例、密度、容量达标。然后进行灌浆，大致的施工方法如下：根据地质条件不同
7、，采取自下而上或自上而下的综合灌浆法，一般分段长度为 5m，对于反水正常、岩石完整的灌浆段长一般控制在 10m 以内，断层破碎带的灌浆段长则为 3m 左右。对于钻孔深、地质条件复杂的地带选择综合分段灌浆法，而对于孔径不均匀、孔壁不稳、岩石破碎、渗漏严重等地带应选择自上而下的分段灌浆法。另外，在灌浆的过程中，对灌浆压力的控制至关重要。一般可采取分级升压法和一次升压法。分级升压法，就是在灌浆过程中，分为多个压力阶段，逐渐达到设计压力值的方法，这一方法适用于岩石透水性大、较难达到规定压力的灌浆段。一次升压法则多用于裂隙不发育、透水性差的岩石。但无论是采取哪一种办法，都需要参考压水试验资料以及各灌段的
8、钻孔情况来决定。另外，灌浆前后需进行压水实验，以了解坝基岩石的渗透情况，通过压水实验，有利于进行灌浆前后对比，以对灌浆效果做出评价。 2.5 封孔 灌浆结束后续进行封孔。封孔前首先检查灌浆的质量。可仔细观察外观，确定工程的饱满度和厚实度符合标准要求，并未见下沉现象。具体而言，就是灌浆的次数和浆量达到或超出设计标准，并且在连续三次灌浆后未见吃浆的情况，说明灌浆达到标准质量要求。然后可进行封孔，5可采用泥球或稠浆作为封孔的材料。 2.6 灌浆的质量检查 灌浆施工完成后，需对灌浆的质量进行认真检查，应派遣专业人员进行检查。一般检查包括两个方面。一方面是对灌浆施工的全过程进行严格的检查，包括制孔、制浆
9、、灌浆、封孔等工序，以确保灌浆施工的质量。另一方面则是对灌浆施工后的质量进行检查，与对灌浆施工的全过程进行检查不同，该检查主要是对水库大坝坝基进行渗透性和裂缝等检查，以验收工程为主要目的。 3.灌浆施工中的几点建议 一是对坝基裂缝进行灌浆施工时，应注意认真观察裂缝出现的方向，判断是横向还是纵向，其中，纵向裂缝又分为纵向湿陷缝和纵向劈裂缝两种。若为纵向湿陷缝，可不用进行特殊处理，继续灌注。而若为纵向劈裂缝，则应停止灌浆，裂缝闭合后再进行灌浆。若为横向裂缝，则应立即停止灌浆，分析裂缝出现的原因，使用粘土回填法处理裂缝，然后再继续灌注。二是面对坝基冒浆情况时，应根据冒浆位置采取不同的处理方式：坝基底部冒浆时，应联合其他通道填堵冒浆的通道。同时，进一步控制单次灌浆的量以及间隔时间。坝坡冒浆时，需要进行开挖回填，改变原有的灌浆方式，采取间歇、多次灌注方式。封孔工序中孔口冒浆时，提示浆液已填满，可结束灌浆。 【参考文献】 1王世勤.灌浆施工在水库除险加固中的应用J.科技传播,2014(04):166+174. 62田国辉.灌浆施工技术在水库大坝除险加固工程中的应用J.科技致富向导,2013(07)：386-387. 3张大军.水库大坝水库坝体灌浆工程施工技术J.科技创业家，2013(17)：13.
