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1、劈裂灌漿施工技術在水庫壩體防滲加固中應用【摘要】簡述劈裂灌漿技術的機理、施工的技術要點及應用，并結合在小龍?zhí)端畮靿误w防滲加固工程中的應用實例，著重介紹其在施工中應注意的技術要點以及處理措施，實施前后工程運行效果，以說明該項技術在水利工程中的可行性?！娟P鍵詞】劈裂灌漿；壩體加固；防滲施工；應用；效果1.工程概況從小龍?zhí)端畮焓┕て诓荚O先導孔所探明的地質勘查資料得知，壩體填筑土多為含礫粘土，干密度在1.29～1.48g/cm3之間，孔隙比在0.847～1.136之間，數(shù)值波動變化較大，說明壩體的填筑質量不穩(wěn)定，絕大部分填筑土粘性較差，結構較為松散，因此壩體的滲透系數(shù)較大，經水庫管理單位觀測檢
2、查，在高水位時，發(fā)現(xiàn)壩背坡表面濕潤、有滲水，個別部位出現(xiàn)“牛皮漲”現(xiàn)象，當水庫水位稍高時，壩的滲透量加快，這將使水庫存在安全隱患。經過加固方案的論證比較，壩身及壩基采用壩體劈裂灌注粘土漿進行防滲處理的加固方法，以期達到壩體防滲的要求，確保水庫大壩的安全運行。2.劈裂灌漿技術的機理6劈裂灌漿技術是一項處理病險堤壩的常用技術。其基本施工工藝是：沿壩軸線小應力面布設灌漿孔，通過較高的灌漿壓力劈開壩體，由防滲漿液沿壩軸線構成垂直連續(xù)的防滲帷幕，以解決壩體滲透穩(wěn)定問題，同時在反復劈裂—回彈過程中的漿壩互壓和析水濕陷固結，使灌漿軸線兩側一定范圍內壩體土的密實度也得到提高。由于采用較高的灌漿壓力，漿
3、液具有劈裂、穿透、充填、滲透等作用，凡是橫穿壩體的洞穴、裂縫、松散土層都被充填滲透、擠壓密實，形成以漿脈為主體，并有一定寬度的防滲帶，從而達到防滲加固的目的。3.灌漿施工3.1灌漿布孔及設備選擇沿主壩軸線全線布孔，布置范圍：0+000～0+100樁號，最終孔距5m。為掌握壩體及地基的地質情況，沿布孔線每隔40m布設一個先導孔，以確定灌漿孔底壩基巖和相對不透水層頂線高程。灌漿分三序進行，第一序孔距為20m，第二序孔距為10m，第三序孔距加密為5m?？咨钽@至壩基下3m的相對不透水層。灌漿設備采用XL-100型鉆機1臺，WJG-80型攪漿機1臺，YSB-250/120型灌漿泵2臺，經緯儀1臺
4、，DS3水準儀1臺，1000L儲漿罐2個。3.2灌漿壓力的確定6灌漿壓力分為起始劈裂壓力、單孔灌漿最大壓力和屈服壓力，是在灌漿施工必須確定和嚴格控制的壓力。灌漿壓力受壩高、壩坡、壩體土料特性、壓實質量、鉆孔深度以及實施灌漿的材料等因素影響。根據(jù)設計的要求和本工程已進行的先導孔作劈裂灌注試驗，來確定起始劈裂壓力、單孔灌漿最大壓力、屈服壓力和初步估算注漿量，以指導工程的全過程灌漿施工。本工程通過試灌實測起始劈裂壓力為0.13～0.19MPa，確定單孔灌漿最大壓力為0.23MPa，單孔灌漿最大壓力是灌漿時一定要控制不能超過的壓力。依據(jù)已有的經驗和施工圖估算，一般壩體防滲帷幕厚度呈“上下薄，中
5、間厚，兩端薄”的狀態(tài)，故擬定漿體厚度為5～10cm。3.3灌漿材料的選擇與制作劈裂灌漿制漿材料原則上使用純粘土漿，粘粒含量要適宜，相關的指標應符合規(guī)范及設計的要求。本工程的取土料場經試驗，其顆粒級配較合理，有機質可溶鹽含量低，含砂量少，穩(wěn)定性好，膠體率較高，適于作劈裂灌漿制漿材料。采用攪漿機濕法制漿，隨時測定泥漿的濃度，漿液稠度由專門人員用比重計進行控制。泥漿濃度在灌漿初始時用稀漿，密度為1.2～1.3kg/cm3,待壩體被劈裂開后改用濃漿，正常灌注漿時濃度可達1.5～1.6kg/cm3,封孔時濃度可達1.76kg/cm3以上。土料經浸泡、過篩，送入攪漿機攪拌，制出漿液后再經過兩次孔目
6、為5mm的篩子過濾后，貯入儲漿罐備用。3.4灌漿過程的控制灌漿采用孔底注漿全孔灌注法，施灌時按照：稀漿開路、濃漿灌注、分序施灌、先疏后密、少灌多復、控制漿量的原則進行，實施時將注漿管下到離鉆孔底部0.5～1.0m處。其工藝流程按：開挖溝槽→鉆孔→制漿→灌漿→終灌→封孔。具體的施灌方法及工藝依據(jù)《土壩壩體灌漿技術規(guī)范》執(zhí)行，在此就不一一闡述?，F(xiàn)主要介紹在施工過程中應注意控制的要點：壓力、灌漿量、壩體的變形控制、復灌次數(shù)及間隔時間等。（1）嚴格控制灌漿壓力。灌漿壓力根據(jù)上述試驗初定的大小按每階段控制，使用準確可靠的壓力儀表和儀表旁的排漿閥控制孔口壓力，不得隨意施壓。每孔每次均有專人負責觀測
7、記錄，從起始灌注至終灌均須按照預定的方案進行，通過逐步提高壓力的方式，增加灌漿壓力，并按“內劈外不劈”的原則加以把握，嚴禁一次劈裂很長的情況出現(xiàn)。6（2）灌漿量的控制。在灌漿過程中盡量推遲壩頂出現(xiàn)裂縫的時間，采用控制灌漿泵流量等措施控制好每次的灌入量，否則壩體裂縫會逐漸擴大，同時壩體會產生壓縮和位移。制定好停灌標準，當灌注時不吃漿、壩頂連續(xù)冒漿3次或孔口壓力達到0.23MPa時，立即停灌，再提升注漿管3.5m，繼續(xù)進行灌注，如此反復，直至達到實
