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[摘 要]本文笔者论述了某水库枢纽工程坝体的水文地质条件，分析坝体防渗体灌浆方法及工艺，通过灌浆有效解决了坝体渗漏和大坝稳定问题。
[关键词]水库大坝 灌浆 浆砌石坝体 施工技术
中图分类号：R404 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）26-0078-01
1.工程概况
某水库枢纽工程由浆砌石重力坝、输水管道、坝后式电站等组成。该水库最大坝高44.00m，坝顶宽5.00m，坝底宽35.00m，坝顶高程1266.03m，水库正常蓄水位为1265.03m，总库容为1032万m3，水库是以灌溉防洪为主，兼顾发电、养殖等综合利用效益的中型水利工程。工程于1997年10月建成并投入使用。建坝时，由于施工工艺粗糙等种种原因，运行后，病险相继出现，2008年9月经相关单位安全评估为三类病险坝，列入除险加固工程。
2.坝体水文工程地质条件
根据大部分的钻孔显示，坝体中浆砌石块体为花岗岩，其颜色为粉红色，石块中包含的主要矿物有正长石、石英、及少量暗色矿物，其中块石的结构松散，多为强风化。并且大多数连接不紧实，由于砌石之间多呈松散堆积状态，所以其间隙比较多，并且有较好的连通性，这些导致钻进时，多数孔段无回水，进行压水试验时水位无法检测到。前期进行安全评估时，测得现场坝体最小密度为1.76g/cm3、最大的仅2.12g/cm3，坝体空隙率極高，漏水严重，使水库不能正常蓄水。
3.防渗体灌浆施工技术
3.1 防渗体灌浆生产性试验
（1）防渗体灌浆生产性试验技术要求。
根据设计要求，生产性试验安排在大坝左岸0+139～0+144m段进行。防渗体灌浆试验采用自上而下分段孔内循环灌浆方法，段长原则上5m一段，，但当钻孔回水消失，不受段长限制；灌浆压力：上、下游排（1～6）m，压力0.2MPa；（6～16）m，压力0.4MPa；（16～26）m，压力0.6MPa；26m以下0.8MPa；中间排（1～6）m，压力0.3MPa；（6～16）m，压力0.6MPa，（16～26）m，压力0.9MPa，26m以下1.2MPa；分Ⅲ序逐序施工。在各段规定压力条件下，当注入率小于1L/min时，继续灌注60min，灌浆结束；封孔采用导管将孔内余浆置换成为水灰比0.5∶1的浓浆，而后进行纯压式灌浆封孔。灌浆结束7天后，在试验区适当位置检查孔，进行钻孔取芯和压水试验检查，评价灌浆效果。
（2）防渗灌浆生产性试验施工。
我们对防渗灌浆生产性施工有一定的了解，通過对一些施工技术的了解，我们知道了完成整个施工需要11个灌浆孔，38段的简易压水，另外还有162.78m的进尺，注入的水泥共计有189.6t，还有长达151.78m的灌浆段。再认真一点，还会发现这个装备中还设有一个检查孔，三段压水实验，进尺为15.5m。在整个压水实验结束后，我们需要在全孔灌入400g的水泥。
（3）施工时出现的特殊情况。
施工时会出现很多的情况，比如钻孔孔口回水情况、灌浆段大量吸浆情况等。下面我们对其进行详细的分析。首先是钻孔孔口回水的情况，大概就是在1序排钻孔没有发现回水的情况，同时发现部分掉钻的问题；当在上游排3序孔钻孔或者在中间排3序钻孔的时候，发现上部段会有少量的回水现象等。另外还有灌浆段大量吸浆的情况，造成这个情况的原因有很多，比如一些坝体有太多的裂隙，结构也太过松散等。
灌浆段坝坡冒浆情况和处理方案：在灌浆的过程中，我们会经常看到漏浆的现象，特别是在刚开始的时候，也就是在我们对排一序孔灌浆的时候下游坝坡会出现好多的问题，比如在下游坝不同高度的地方，可能会有多达二十处冒水和漏浆的情况。灌浆的时候，有的地方冒浆量可能比较小，随着浆液的水灰比逐渐变浓，漏浆点会慢慢消失，之后再按一般的灌浆方式灌注至结束；在冒浆量较大的地方，则选择用不漏水的棉纱等材料进行嵌缝或者地表封堵方法进行补救，封堵后采取低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆等方法处理，灌至结束。
3.2 防渗体灌浆技术要求的补充
通过防渗灌浆生产性试验的成果，同时结合灌浆过程中会发生的不同情况以及处理方案，经深入总结探讨，对防渗体灌浆技术提出以下要求补充：
（1）灌浆材料方面。当防渗体灌浆的上游和下游排孔出现大量吸浆情况时，我们需要在其中添加洁净的细砂（细砂的含泥量应小于3%）。若出现漏浆的现象，则需要掺加比例为3%-5%的水玻璃。
（2）在灌浆的方法方面，我们可以用水泥砂浆从上面到下面对灌浆上游排和下游排去充填灌浆。如果出现了漏浆，我们可以采用掺水玻璃的方法去完成堵漏的行为，之后需要按照防渗体灌浆的要求，从上面到下面依次对分段孔内进行循环灌浆，一直灌至结束。在防渗体灌浆的中间段，我们可以用纯水泥浆从上面到下面分别对分段孔内进行循环灌浆直到结束。
（3）出现地表冒浆情况的处理方法。在灌浆过程中如果发现冒浆、漏浆等情况，首先需要查明这些情况出现的具体原因，然后根据不同的灌浆量，选用不同方法进行处理：第一，当冒浆，漏浆量较小时，不需要其他要求，只需按正常灌浆方式直到结束即可；第二，冒浆，漏浆量较大时，需要立即停止工作，然后依次检查在工作影响范围内的廊道、结构分缝、坝坡等地方，查出具体地方后对其进行封堵处理，封堵完成后可继续工作至结束，在灌浆过程中，需要灌注加有水玻璃的泥砂浆，灌注同时可采用低压、限流、间歇、待凝等方法。
（4）施工参数。在原则上，我们规定段长为5m，如果出现孔内钻孔回水突然停止的情况，我们则必须立刻结束灌注，而且不再对段长进行限制；在纯水泥灌浆的压力上下游排的不同深度时候，压力不同。比如在1-6m处的时候压力为0.2MPa，在6-16m的深度处时，它的压力为0.4MPa。同样的，中间排在不同深度处也有不同的压力。在我们灌浆的时候，若孔口没有出现回水的现象，我们一般就会采用掺和10%到20%的细砂去对空隙进行填充，若出现坝外漏浆的现象，掺和的比例也要发生变化。直到孔内填满溢浆水玻璃才能停止进行，直到孔口返将我们才算完成填灌。最后我们必须停止掺和水玻璃并且严格按照纯水泥浆灌浆的要求去灌浆。
3.3 防渗体灌浆效果
一直以来，我们对防渗体灌浆的施工技术的要求都比较高，严格的要求下，想要完成施工我们需要364个钻孔，灌浆段累计起来也有8161.08m，总计起来灌入水泥的重量能有3942.5t。完成防渗体灌浆后，如果发现灌浆的质量比较好，就算是达到了标准。
（1）单位注入量逐排逐序减少。为了达到标准，我们必须严格按照标准注入泥浆。下游排最先施工，我们的单位注入量为914.7kg/m，然后注是上游排，它的注入量为640.3kg/m，最后是中间排，它的单位注入量是193.1kg/m。一定要注意的是，我们的单位注入量随着排序的减小而减少。
（2）浆砌石内空隙充填完整紧密。通过检测，我们发现坝体容量竟然可以达到2.33t/m3。在对溢流面开挖的过程中，可以知道可以密实填充在空隙中的还有水泥石，还有钻孔岩芯大都表现为柱状，确保了比较好的胶结。
（3）坝内防渗体检查孔压水试验透水率均<5Lu，满足设计要求。防渗体灌浆完成14天后，施工检查孔37个，压水试验190段，透水率均<5Lu，全部合格。
4.结束语
本水库坝体在加固工程之前有浆砌石空隙率高，结构松散，透水性强等主要病因。灌浆浆砌时在石坝体中到处出现漏浆或者吸浆量大的情况，这些情况较大地提高了除险加固工程的费用开支。但是由于本次工作的水库坝体浆砌石存在空隙率较高，结构相对松散和透水性强烈的问题，我们在施工过程中及时的调整了对灌浆方式、工艺参数、灌浆材料等的处理方法，直接保证了灌浆工程的质量问题。
[关键词]水库大坝 灌浆 浆砌石坝体 施工技术
中图分类号：R404 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）26-0078-01
1.工程概况
某水库枢纽工程由浆砌石重力坝、输水管道、坝后式电站等组成。该水库最大坝高44.00m，坝顶宽5.00m，坝底宽35.00m，坝顶高程1266.03m，水库正常蓄水位为1265.03m，总库容为1032万m3，水库是以灌溉防洪为主，兼顾发电、养殖等综合利用效益的中型水利工程。工程于1997年10月建成并投入使用。建坝时，由于施工工艺粗糙等种种原因，运行后，病险相继出现，2008年9月经相关单位安全评估为三类病险坝，列入除险加固工程。
2.坝体水文工程地质条件
根据大部分的钻孔显示，坝体中浆砌石块体为花岗岩，其颜色为粉红色，石块中包含的主要矿物有正长石、石英、及少量暗色矿物，其中块石的结构松散，多为强风化。并且大多数连接不紧实，由于砌石之间多呈松散堆积状态，所以其间隙比较多，并且有较好的连通性，这些导致钻进时，多数孔段无回水，进行压水试验时水位无法检测到。前期进行安全评估时，测得现场坝体最小密度为1.76g/cm3、最大的仅2.12g/cm3，坝体空隙率極高，漏水严重，使水库不能正常蓄水。
3.防渗体灌浆施工技术
3.1 防渗体灌浆生产性试验
（1）防渗体灌浆生产性试验技术要求。
根据设计要求，生产性试验安排在大坝左岸0+139～0+144m段进行。防渗体灌浆试验采用自上而下分段孔内循环灌浆方法，段长原则上5m一段，，但当钻孔回水消失，不受段长限制；灌浆压力：上、下游排（1～6）m，压力0.2MPa；（6～16）m，压力0.4MPa；（16～26）m，压力0.6MPa；26m以下0.8MPa；中间排（1～6）m，压力0.3MPa；（6～16）m，压力0.6MPa，（16～26）m，压力0.9MPa，26m以下1.2MPa；分Ⅲ序逐序施工。在各段规定压力条件下，当注入率小于1L/min时，继续灌注60min，灌浆结束；封孔采用导管将孔内余浆置换成为水灰比0.5∶1的浓浆，而后进行纯压式灌浆封孔。灌浆结束7天后，在试验区适当位置检查孔，进行钻孔取芯和压水试验检查，评价灌浆效果。
（2）防渗灌浆生产性试验施工。
我们对防渗灌浆生产性施工有一定的了解，通過对一些施工技术的了解，我们知道了完成整个施工需要11个灌浆孔，38段的简易压水，另外还有162.78m的进尺，注入的水泥共计有189.6t，还有长达151.78m的灌浆段。再认真一点，还会发现这个装备中还设有一个检查孔，三段压水实验，进尺为15.5m。在整个压水实验结束后，我们需要在全孔灌入400g的水泥。
（3）施工时出现的特殊情况。
施工时会出现很多的情况，比如钻孔孔口回水情况、灌浆段大量吸浆情况等。下面我们对其进行详细的分析。首先是钻孔孔口回水的情况，大概就是在1序排钻孔没有发现回水的情况，同时发现部分掉钻的问题；当在上游排3序孔钻孔或者在中间排3序钻孔的时候，发现上部段会有少量的回水现象等。另外还有灌浆段大量吸浆的情况，造成这个情况的原因有很多，比如一些坝体有太多的裂隙，结构也太过松散等。
灌浆段坝坡冒浆情况和处理方案：在灌浆的过程中，我们会经常看到漏浆的现象，特别是在刚开始的时候，也就是在我们对排一序孔灌浆的时候下游坝坡会出现好多的问题，比如在下游坝不同高度的地方，可能会有多达二十处冒水和漏浆的情况。灌浆的时候，有的地方冒浆量可能比较小，随着浆液的水灰比逐渐变浓，漏浆点会慢慢消失，之后再按一般的灌浆方式灌注至结束；在冒浆量较大的地方，则选择用不漏水的棉纱等材料进行嵌缝或者地表封堵方法进行补救，封堵后采取低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆等方法处理，灌至结束。
3.2 防渗体灌浆技术要求的补充
通过防渗灌浆生产性试验的成果，同时结合灌浆过程中会发生的不同情况以及处理方案，经深入总结探讨，对防渗体灌浆技术提出以下要求补充：
（1）灌浆材料方面。当防渗体灌浆的上游和下游排孔出现大量吸浆情况时，我们需要在其中添加洁净的细砂（细砂的含泥量应小于3%）。若出现漏浆的现象，则需要掺加比例为3%-5%的水玻璃。
（2）在灌浆的方法方面，我们可以用水泥砂浆从上面到下面对灌浆上游排和下游排去充填灌浆。如果出现了漏浆，我们可以采用掺水玻璃的方法去完成堵漏的行为，之后需要按照防渗体灌浆的要求，从上面到下面依次对分段孔内进行循环灌浆，一直灌至结束。在防渗体灌浆的中间段，我们可以用纯水泥浆从上面到下面分别对分段孔内进行循环灌浆直到结束。
（3）出现地表冒浆情况的处理方法。在灌浆过程中如果发现冒浆、漏浆等情况，首先需要查明这些情况出现的具体原因，然后根据不同的灌浆量，选用不同方法进行处理：第一，当冒浆，漏浆量较小时，不需要其他要求，只需按正常灌浆方式直到结束即可；第二，冒浆，漏浆量较大时，需要立即停止工作，然后依次检查在工作影响范围内的廊道、结构分缝、坝坡等地方，查出具体地方后对其进行封堵处理，封堵完成后可继续工作至结束，在灌浆过程中，需要灌注加有水玻璃的泥砂浆，灌注同时可采用低压、限流、间歇、待凝等方法。
（4）施工参数。在原则上，我们规定段长为5m，如果出现孔内钻孔回水突然停止的情况，我们则必须立刻结束灌注，而且不再对段长进行限制；在纯水泥灌浆的压力上下游排的不同深度时候，压力不同。比如在1-6m处的时候压力为0.2MPa，在6-16m的深度处时，它的压力为0.4MPa。同样的，中间排在不同深度处也有不同的压力。在我们灌浆的时候，若孔口没有出现回水的现象，我们一般就会采用掺和10%到20%的细砂去对空隙进行填充，若出现坝外漏浆的现象，掺和的比例也要发生变化。直到孔内填满溢浆水玻璃才能停止进行，直到孔口返将我们才算完成填灌。最后我们必须停止掺和水玻璃并且严格按照纯水泥浆灌浆的要求去灌浆。
3.3 防渗体灌浆效果
一直以来，我们对防渗体灌浆的施工技术的要求都比较高，严格的要求下，想要完成施工我们需要364个钻孔，灌浆段累计起来也有8161.08m，总计起来灌入水泥的重量能有3942.5t。完成防渗体灌浆后，如果发现灌浆的质量比较好，就算是达到了标准。
（1）单位注入量逐排逐序减少。为了达到标准，我们必须严格按照标准注入泥浆。下游排最先施工，我们的单位注入量为914.7kg/m，然后注是上游排，它的注入量为640.3kg/m，最后是中间排，它的单位注入量是193.1kg/m。一定要注意的是，我们的单位注入量随着排序的减小而减少。
（2）浆砌石内空隙充填完整紧密。通过检测，我们发现坝体容量竟然可以达到2.33t/m3。在对溢流面开挖的过程中，可以知道可以密实填充在空隙中的还有水泥石，还有钻孔岩芯大都表现为柱状，确保了比较好的胶结。
（3）坝内防渗体检查孔压水试验透水率均<5Lu，满足设计要求。防渗体灌浆完成14天后，施工检查孔37个，压水试验190段，透水率均<5Lu，全部合格。
4.结束语
本水库坝体在加固工程之前有浆砌石空隙率高，结构松散，透水性强等主要病因。灌浆浆砌时在石坝体中到处出现漏浆或者吸浆量大的情况，这些情况较大地提高了除险加固工程的费用开支。但是由于本次工作的水库坝体浆砌石存在空隙率较高，结构相对松散和透水性强烈的问题，我们在施工过程中及时的调整了对灌浆方式、工艺参数、灌浆材料等的处理方法，直接保证了灌浆工程的质量问题。