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【摘要】近年来，水库是生活用水的保障，也是经济发展的基础，但因运行较长等原因容易出现渗水现象，需要对灌浆技术在水库除险加固的应用进行研究，有利于我国水库保持正常运行。
【关键词】水库除险加固；灌浆技术；应用
中图分类号： TV697文献标识码：A 文章编号：
【前言】
在水库使用过程中，由于受到各种主客观因素的影响，有可能出现不同程度的安全隐患，必须采取相应的措施进行除险加固。在水库除险加固中运用灌浆技术时，应注意对于施工工序和质量的严格控制，强化灌浆的效果，有效提高水库堤坝的防渗漏能力，保证水库经济效益与社会效益的最优化。
1、防渗灌浆技术
灌浆技术主要是指水利水电工程施工项目地基处理的常见技术之一 ，在水利工程施工中该技术应用非常广泛 ，尤其是在水利工程大坝防渗和加固处理施工中的应用。高压喷射灌浆技术是借助高速射流（水、浆液或空气）直接冲击、切割、破坏、剥蚀原地基材料，受到破坏、扰动后的土石料与同时灌注的水泥浆液发生充分的掺搅混合、充填挤压、移动包裹至凝结硬化，从而构成坚固的凝结体，成为结构较密实、强度较高、有足够防渗性能的构筑物，以满足工程需要的一种技术措施。帷幕灌浆技术是在水利工程中重要的技术措施，帷幕灌浆主要是对水库坝基进行加固处理，对于减小大坝渗漏至关重要。
2、水库除险加固中灌浆技术的应用
2.1、高喷灌浆技术的应用
（1）高喷灌浆现场
为保证高压喷射灌浆施工的顺利进行，确保工程质量，检查高喷灌浆工艺参数设计的合理性、成墙的可靠性，在地质条件具有代表性的区段，用选定的配合比进行高压喷射灌浆工艺试验通过试验确定桩距、孔深、浆液性能、喷射流量、压力、提升速度等工艺参数现场试验采用正方形围井布置，完工7天后，对围井进行注水试验，测出围井的渗透参数，与灌浆前的注水试验成果对比之后，相应调整设计参数主要技术
（2）测量放样
在坝轴线上游l.Om位置，用全站仪精确确定控制点，沿相邻两个控制点确定高压旋喷灌浆轴线方向，再用精制钢卷尺按照设计的孔距分别放出先导孔、I序孔、Ⅱ序孔的中心点，并做好标记
（3）二先导孔施工
为确切掌握坝基地质情况，确定钻孔和成墙深度，采取每30m打一个先导孔．取出基岩岩芯，核对地层，描绘地质柱状图，两个相邻先导孔的孔底连线即为高喷防渗墙的墙底
（4）钻孔
高压旋喷灌浆分两序施工，先施工I序孔．再施工Ⅱ序孔钻孔孔距1.5m．孔径130mm．钻孔偏斜率<0 5%钻机就位后，用水平尺校正机身，使钻杆轴线垂直对准钻孔中心位置，孔位偏差< 50mn在下喷管前应对钻孔进行测斜，确保开孔符合设计要求；钻进过程中发现偏斜及时纠斜，即在发现偏斜超过设计值时，采用加超径管、跳级换径、孔底埋管等方法进行纠斜处理经处理重测偏斜合格后，方可续钻一般采用正循环轻压、慢转、中等浆量钻进，泥浆护壁成孔．并一径到底为保证成孔质量和孔壁稳定，适当调整泥浆浆液，控制浓度和黏度，防止缩径和坍孔对遇到地下有砂性土或壤土层，出现坍孔时，加大泥浆回填，填满后继续钻孔
（5）高喷灌浆
下放喷射管之前，先在地面上进行试喷试验，检查机械及管路运行情况，并调整好喷射方向和旋轉速度，检查水气嘴是否畅通，压力等各项指标是否达到设计要求下管时，为防止泥砂堵塞喷嘴，可边射水边插管，水压不超过IMPa．以防孔壁被射塌当喷管下至设计孔底深度时（下人孔底的深度与实际钻孔深度差值不得>O.lm)．通知质检人员到场检查，确认具备灌浆条件后方可开喷。在施工过程中，对含泥量较少的回浆进行回收利用回收浆液先沉淀过滤后，再掺拌适量水泥，经检测达到设计进浆比重及水泥比时方可使用，从而使成本得到有效的降低。高喷灌浆全孔自下而上连续作业，需要中途拆卸喷射管时，搭接段应进行复喷，复喷长度不得<0 3n高喷灌浆因供水、电、风中断后恢复施工时，应将喷头下放500mm，采用重叠搭接喷射处理后，方可继续向上提升及喷射注浆，并应记录中断深度和时间若中断超过30mi。孔口回浆浓度变小且不能满足设计要求时，应加大进浆浓度或进浆量高喷灌浆过程中出现压力突降或骤增、孔口回浆浓度或回浆量异常等情况时，应查明原因，及时处理灌浆过程中采取必要的措施保证孔内浆液上返通畅，避免造成地层劈裂或地面抬动灌浆施工中应如实记录高喷灌浆的各项参数、浆液材料用量、异常现象及处理情况等。
（6）二钻孔取芯检查
高压旋喷墙完成14天后，可在墙体上布置钻孔取芯检查孔孔位布置在墙体中心线上的相邻两孔喷射墙体的搭接处，自上而下分段钻孔、取芯和进行静水头压水试验每个单元工程可布置1个检查孔从取芯情况看，坝基粉土、黏土、粉土质砂、中粗砂、细砾段抽芯芯样较完整，水泥胶结较好，芯样抗压强度一般在12MPa以上
（7）围井注水试验
在高压旋喷墙完成7天后进行，围井宜布置在地层复杂、漏浆严重或可能存在质量缺陷等部位，以高压旋喷墙为一侧井壁，进行布孔和灌浆形成井型封闭式墙体，并对井底进行封闭，在围井内钻孔进行注水或抽水试验围井各面墙体轴线围成的平面面积，砂土、粉土层中下小于3 .Om-，砾石、卵石层中不小于4.5m- .测得注水试验渗透系数在6.22×10-7cm/s- 2.78×10-6cm/s，达到设计要求
2.2、 帷幕灌浆技术的应用
（1）钻孔布置
在混凝土防渗墙以下透水率大于 5Lu 的弱风化岩层，设置帷幕灌浆，沿防渗墙中心线布置，孔距 2m，底线至 5Lu 线以下 5m。防渗设计标准为灌浆后基岩透水率不大于 5Lu。灌浆孔按三个次序施工，先施工一序孔，(即设先导孔，以调整和优化设计参数，先导孔间距约 16m，孔深应大于其他灌浆孔5m 以上)再施工二序孔，然后施工三序孔，但在正式施工前必须做帷幕灌浆试验，以最终确定各施工参数。
（2） 钻孔 L 冲洗和裂隙冲洗
所有的灌浆段在灌浆前进行钻孔冲洗和裂隙冲洗。钻孔完成后，直接用钻杆通入大流量水流，从孔底向外对灌浆段进行钻孔冲洗，冲洗至回水清净后结束，孔内残存的沉积物厚度不超过 10cm。钻孔冲洗完成后，对灌浆段卡塞并用压力水对裂隙进行冲洗。
（3）压水试验
压水试验采用单点法，压力为灌浆压力的 80％，该值若大于IMPa，采用 1MPa，压水 20min，每 5min 测读一次压入流量，取最后的流量值为计算流量，其成果为透水率表示。检查孔采用单点法，段长 5m。稳定标准为：在稳定的压力下每 3～5min 测读 1 次压入流量，连续 4 次读数中最大值与最小值之差小于最终值的 10％，或最大值与最小值之差小于 1L／min 时，本阶段即可结束，取最终值作为计算值，其成果以透水率表示。
（4） 灌浆工艺采用自上而下分段循环灌浆工艺。灌浆管口距孔底不大于 0．5m，灌浆塞安设在被灌段顶以上0．5m 处，以防漏灌。
（5）制浆
考虑到坝顶宽度较小，施工设备和场地的限制，采用建设制浆站集中供浆的方式。制浆能力应满足260L／min 的要求。浆液各项指标应达到以下要求。灌浆材料。要求使用水泥标号不低于 42．5 级，细度超过 0．088mm孔径标准的筛余量不宜大于 5％。水泥必须符合质量标准，并按批量收集出厂合格证和抽样检验，不合格水泥不进场。不得使用受潮结块水泥。灌浆用水应符合拌制水工混凝土用水的要求。浆液制备。制浆材料必须称重，称重误差小于5％。浆液必须搅拌均匀并测定浆液密度。施工中随时对进场水泥进行抽查，严格按配比制浆。水泥浆液的搅拌时间不少于 30s，制浆在使用前需过筛，搅制好的浆液有效存放时间不得超过 3h。集中制浆站按灰水比 l：0．5 制备纯水泥浆，输送浆液流速为1.4m／s～2．0m／s。各灌浆点测定来浆密度，再根据需要调制使用。
（6） 灌浆
灌浆压力控制。灌浆施工采用以压力控制为主的灌浆工艺，同时结合吸浆率和浆液浓度一同考虑。一般当吸浆率较小时，应灌稀浆，尽快升到规定的最大压力；当吸浆率较大时，应灌浓浆，逐渐的升压；应确保灌浆质量，上部第一灌浆段压力不宜过高，以免浆液绕流将坝体和上部全风化层劈开。当发现吃浆量过大时，应采用限量灌注，必要时根据晴况调整灌浆压力和灌浆量；采用循环式灌浆，压力表装在回浆管上，压力值以指针摆动的中值为准。压力表指针摆动范围应小于灌浆压力的 20％，摆动幅度应做记录。灌浆变换。灌浆浆液，应按由稀到浓逐次升级的原则控制。浆液按灰水比为：1：10，1：5，1：3，1：2，1：1．5，1：1，1：O．8，1：0．6，1：0．5 九级变化；灌浆中，当灌浆压力保持不变，吸浆率均匀减小时，或吸浆率不变压力均匀升高时，不得改变水灰比；③当吸浆率大于 6L／min 时，根据情况浆液可越变浓，但浆液变浓后，如灌浆压力突增或吸浆率突减，应立即查明原因，并改回原水灰比进行灌浆；④当某一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明显时，应改浓一级。
（7）结束标准及封孔
根据设计及规范要求，当达到该段次的设计压力下，注入率不大于 1L／min 时继续灌注 60min，灌浆即可结束。封孔采用"置换和全孔压力灌浆封孔法" 即终孔段灌浆结束后先将孔内余浆置换成 O．5：1 的浓浆，而后在孔口封闭进行全孔压力灌浆封孔，封孔压力值采用该孔灌浆的最大压力，其摒浆结束标准与常规段次相同。封孔结束后将孔口部分用 0．5：1 的水泥砂浆填满、捣实、抹平。
3、水库除险加固中灌浆技术的应注意的事项
冒浆是指在灌浆过程中浆液在坝坡、地面或库区底部流出或喷出采取在冒浆点加覆盖、降低灌浆压力、间断灌浆等措施。串孔是指在某一孔口正常灌浆时，浆液从相临孔口返出，说明钻孔在地下有通道相通及时填堵被串孔，待灌浆孔高喷灌浆结束后，立即进行被串孔的扫孔，进行高喷灌浆或继续钻进，凡经特殊处理的渗漏段，侍孔口返浆后均将喷射管下至原不返浆的最下位置，再进行正常喷射（复灌），确保防渗墙墙体质量。
【結束语】
在水库运行过程中，必须注重除险加固时各种施工工艺、技术的合理运用，特别是对于存在较大安全隐患的水库工程，应结合相关技术资料与勘探结果，对于除险加固方案进行改进与完善。
【参考文献】
[1] 姚惠芹，彭朝福，陈文灏 . QC 水电站大坝帷幕灌浆试验与分析［J］. 水利与建筑工程学报，2010，8(3):82 －84.
[2] 王逊，王守军，罗长军 . 既有土坝坝基帷幕灌浆施工工艺及灌浆效果的探讨［J］. 水电能源科学，2009，27(5):86－89.
【关键词】水库除险加固；灌浆技术；应用
中图分类号： TV697文献标识码：A 文章编号：
【前言】
在水库使用过程中，由于受到各种主客观因素的影响，有可能出现不同程度的安全隐患，必须采取相应的措施进行除险加固。在水库除险加固中运用灌浆技术时，应注意对于施工工序和质量的严格控制，强化灌浆的效果，有效提高水库堤坝的防渗漏能力，保证水库经济效益与社会效益的最优化。
1、防渗灌浆技术
灌浆技术主要是指水利水电工程施工项目地基处理的常见技术之一 ，在水利工程施工中该技术应用非常广泛 ，尤其是在水利工程大坝防渗和加固处理施工中的应用。高压喷射灌浆技术是借助高速射流（水、浆液或空气）直接冲击、切割、破坏、剥蚀原地基材料，受到破坏、扰动后的土石料与同时灌注的水泥浆液发生充分的掺搅混合、充填挤压、移动包裹至凝结硬化，从而构成坚固的凝结体，成为结构较密实、强度较高、有足够防渗性能的构筑物，以满足工程需要的一种技术措施。帷幕灌浆技术是在水利工程中重要的技术措施，帷幕灌浆主要是对水库坝基进行加固处理，对于减小大坝渗漏至关重要。
2、水库除险加固中灌浆技术的应用
2.1、高喷灌浆技术的应用
（1）高喷灌浆现场
为保证高压喷射灌浆施工的顺利进行，确保工程质量，检查高喷灌浆工艺参数设计的合理性、成墙的可靠性，在地质条件具有代表性的区段，用选定的配合比进行高压喷射灌浆工艺试验通过试验确定桩距、孔深、浆液性能、喷射流量、压力、提升速度等工艺参数现场试验采用正方形围井布置，完工7天后，对围井进行注水试验，测出围井的渗透参数，与灌浆前的注水试验成果对比之后，相应调整设计参数主要技术
（2）测量放样
在坝轴线上游l.Om位置，用全站仪精确确定控制点，沿相邻两个控制点确定高压旋喷灌浆轴线方向，再用精制钢卷尺按照设计的孔距分别放出先导孔、I序孔、Ⅱ序孔的中心点，并做好标记
（3）二先导孔施工
为确切掌握坝基地质情况，确定钻孔和成墙深度，采取每30m打一个先导孔．取出基岩岩芯，核对地层，描绘地质柱状图，两个相邻先导孔的孔底连线即为高喷防渗墙的墙底
（4）钻孔
高压旋喷灌浆分两序施工，先施工I序孔．再施工Ⅱ序孔钻孔孔距1.5m．孔径130mm．钻孔偏斜率<0 5%钻机就位后，用水平尺校正机身，使钻杆轴线垂直对准钻孔中心位置，孔位偏差< 50mn在下喷管前应对钻孔进行测斜，确保开孔符合设计要求；钻进过程中发现偏斜及时纠斜，即在发现偏斜超过设计值时，采用加超径管、跳级换径、孔底埋管等方法进行纠斜处理经处理重测偏斜合格后，方可续钻一般采用正循环轻压、慢转、中等浆量钻进，泥浆护壁成孔．并一径到底为保证成孔质量和孔壁稳定，适当调整泥浆浆液，控制浓度和黏度，防止缩径和坍孔对遇到地下有砂性土或壤土层，出现坍孔时，加大泥浆回填，填满后继续钻孔
（5）高喷灌浆
下放喷射管之前，先在地面上进行试喷试验，检查机械及管路运行情况，并调整好喷射方向和旋轉速度，检查水气嘴是否畅通，压力等各项指标是否达到设计要求下管时，为防止泥砂堵塞喷嘴，可边射水边插管，水压不超过IMPa．以防孔壁被射塌当喷管下至设计孔底深度时（下人孔底的深度与实际钻孔深度差值不得>O.lm)．通知质检人员到场检查，确认具备灌浆条件后方可开喷。在施工过程中，对含泥量较少的回浆进行回收利用回收浆液先沉淀过滤后，再掺拌适量水泥，经检测达到设计进浆比重及水泥比时方可使用，从而使成本得到有效的降低。高喷灌浆全孔自下而上连续作业，需要中途拆卸喷射管时，搭接段应进行复喷，复喷长度不得<0 3n高喷灌浆因供水、电、风中断后恢复施工时，应将喷头下放500mm，采用重叠搭接喷射处理后，方可继续向上提升及喷射注浆，并应记录中断深度和时间若中断超过30mi。孔口回浆浓度变小且不能满足设计要求时，应加大进浆浓度或进浆量高喷灌浆过程中出现压力突降或骤增、孔口回浆浓度或回浆量异常等情况时，应查明原因，及时处理灌浆过程中采取必要的措施保证孔内浆液上返通畅，避免造成地层劈裂或地面抬动灌浆施工中应如实记录高喷灌浆的各项参数、浆液材料用量、异常现象及处理情况等。
（6）二钻孔取芯检查
高压旋喷墙完成14天后，可在墙体上布置钻孔取芯检查孔孔位布置在墙体中心线上的相邻两孔喷射墙体的搭接处，自上而下分段钻孔、取芯和进行静水头压水试验每个单元工程可布置1个检查孔从取芯情况看，坝基粉土、黏土、粉土质砂、中粗砂、细砾段抽芯芯样较完整，水泥胶结较好，芯样抗压强度一般在12MPa以上
（7）围井注水试验
在高压旋喷墙完成7天后进行，围井宜布置在地层复杂、漏浆严重或可能存在质量缺陷等部位，以高压旋喷墙为一侧井壁，进行布孔和灌浆形成井型封闭式墙体，并对井底进行封闭，在围井内钻孔进行注水或抽水试验围井各面墙体轴线围成的平面面积，砂土、粉土层中下小于3 .Om-，砾石、卵石层中不小于4.5m- .测得注水试验渗透系数在6.22×10-7cm/s- 2.78×10-6cm/s，达到设计要求
2.2、 帷幕灌浆技术的应用
（1）钻孔布置
在混凝土防渗墙以下透水率大于 5Lu 的弱风化岩层，设置帷幕灌浆，沿防渗墙中心线布置，孔距 2m，底线至 5Lu 线以下 5m。防渗设计标准为灌浆后基岩透水率不大于 5Lu。灌浆孔按三个次序施工，先施工一序孔，(即设先导孔，以调整和优化设计参数，先导孔间距约 16m，孔深应大于其他灌浆孔5m 以上)再施工二序孔，然后施工三序孔，但在正式施工前必须做帷幕灌浆试验，以最终确定各施工参数。
（2） 钻孔 L 冲洗和裂隙冲洗
所有的灌浆段在灌浆前进行钻孔冲洗和裂隙冲洗。钻孔完成后，直接用钻杆通入大流量水流，从孔底向外对灌浆段进行钻孔冲洗，冲洗至回水清净后结束，孔内残存的沉积物厚度不超过 10cm。钻孔冲洗完成后，对灌浆段卡塞并用压力水对裂隙进行冲洗。
（3）压水试验
压水试验采用单点法，压力为灌浆压力的 80％，该值若大于IMPa，采用 1MPa，压水 20min，每 5min 测读一次压入流量，取最后的流量值为计算流量，其成果为透水率表示。检查孔采用单点法，段长 5m。稳定标准为：在稳定的压力下每 3～5min 测读 1 次压入流量，连续 4 次读数中最大值与最小值之差小于最终值的 10％，或最大值与最小值之差小于 1L／min 时，本阶段即可结束，取最终值作为计算值，其成果以透水率表示。
（4） 灌浆工艺采用自上而下分段循环灌浆工艺。灌浆管口距孔底不大于 0．5m，灌浆塞安设在被灌段顶以上0．5m 处，以防漏灌。
（5）制浆
考虑到坝顶宽度较小，施工设备和场地的限制，采用建设制浆站集中供浆的方式。制浆能力应满足260L／min 的要求。浆液各项指标应达到以下要求。灌浆材料。要求使用水泥标号不低于 42．5 级，细度超过 0．088mm孔径标准的筛余量不宜大于 5％。水泥必须符合质量标准，并按批量收集出厂合格证和抽样检验，不合格水泥不进场。不得使用受潮结块水泥。灌浆用水应符合拌制水工混凝土用水的要求。浆液制备。制浆材料必须称重，称重误差小于5％。浆液必须搅拌均匀并测定浆液密度。施工中随时对进场水泥进行抽查，严格按配比制浆。水泥浆液的搅拌时间不少于 30s，制浆在使用前需过筛，搅制好的浆液有效存放时间不得超过 3h。集中制浆站按灰水比 l：0．5 制备纯水泥浆，输送浆液流速为1.4m／s～2．0m／s。各灌浆点测定来浆密度，再根据需要调制使用。
（6） 灌浆
灌浆压力控制。灌浆施工采用以压力控制为主的灌浆工艺，同时结合吸浆率和浆液浓度一同考虑。一般当吸浆率较小时，应灌稀浆，尽快升到规定的最大压力；当吸浆率较大时，应灌浓浆，逐渐的升压；应确保灌浆质量，上部第一灌浆段压力不宜过高，以免浆液绕流将坝体和上部全风化层劈开。当发现吃浆量过大时，应采用限量灌注，必要时根据晴况调整灌浆压力和灌浆量；采用循环式灌浆，压力表装在回浆管上，压力值以指针摆动的中值为准。压力表指针摆动范围应小于灌浆压力的 20％，摆动幅度应做记录。灌浆变换。灌浆浆液，应按由稀到浓逐次升级的原则控制。浆液按灰水比为：1：10，1：5，1：3，1：2，1：1．5，1：1，1：O．8，1：0．6，1：0．5 九级变化；灌浆中，当灌浆压力保持不变，吸浆率均匀减小时，或吸浆率不变压力均匀升高时，不得改变水灰比；③当吸浆率大于 6L／min 时，根据情况浆液可越变浓，但浆液变浓后，如灌浆压力突增或吸浆率突减，应立即查明原因，并改回原水灰比进行灌浆；④当某一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明显时，应改浓一级。
（7）结束标准及封孔
根据设计及规范要求，当达到该段次的设计压力下，注入率不大于 1L／min 时继续灌注 60min，灌浆即可结束。封孔采用"置换和全孔压力灌浆封孔法" 即终孔段灌浆结束后先将孔内余浆置换成 O．5：1 的浓浆，而后在孔口封闭进行全孔压力灌浆封孔，封孔压力值采用该孔灌浆的最大压力，其摒浆结束标准与常规段次相同。封孔结束后将孔口部分用 0．5：1 的水泥砂浆填满、捣实、抹平。
3、水库除险加固中灌浆技术的应注意的事项
冒浆是指在灌浆过程中浆液在坝坡、地面或库区底部流出或喷出采取在冒浆点加覆盖、降低灌浆压力、间断灌浆等措施。串孔是指在某一孔口正常灌浆时，浆液从相临孔口返出，说明钻孔在地下有通道相通及时填堵被串孔，待灌浆孔高喷灌浆结束后，立即进行被串孔的扫孔，进行高喷灌浆或继续钻进，凡经特殊处理的渗漏段，侍孔口返浆后均将喷射管下至原不返浆的最下位置，再进行正常喷射（复灌），确保防渗墙墙体质量。
【結束语】
在水库运行过程中，必须注重除险加固时各种施工工艺、技术的合理运用，特别是对于存在较大安全隐患的水库工程，应结合相关技术资料与勘探结果，对于除险加固方案进行改进与完善。
【参考文献】
[1] 姚惠芹，彭朝福，陈文灏 . QC 水电站大坝帷幕灌浆试验与分析［J］. 水利与建筑工程学报，2010，8(3):82 －84.
[2] 王逊，王守军，罗长军 . 既有土坝坝基帷幕灌浆施工工艺及灌浆效果的探讨［J］. 水电能源科学，2009，27(5):86－89.