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【摘要】小型水库除险加固工程的实施，能够确保水库安全度汛，正常蓄水，发挥其应有的防洪社会效益和经济效益，大大保证了水库下游广大人民群众的生命财产安全，对于发展农村水利和农业现代化具有积极的意义。
【关键词】小型；水库；除险；加固；高压旋喷桩；帷幕灌浆
一、小型水库除险加固的重要性
随着小型水库除险加固技术与工艺的不断发展，新技术、新工艺的不断产生和完善，将在水库、堤防及相应工程等的除险加固中不断取得新的成绩和突破。每种技术有各自的原理、施工工艺、优缺点和适用性。因此，要做好除险加固，首先要认真分析病害及其原因，然后才能对症下药，采取适宜的措施进行加固，达到既能使水库正常运行，又能减少工程造价的目的。本文以某工程为例，根据工程的实际情况选择相应的除险加固技术。
二、主要施工方法
本工程主要施工项目有：土方开挖、高压旋喷桩、帷幕灌浆、土方回填、干砌石以及灌木种植等。
2.1土方开挖
2.1.1具体开挖方法
（1）滑坡体表层土方开挖。根据其开挖厚度，拟主要采用10m3挖机一层或分层开挖，每层开挖厚度3m～4m，局部部位和建基面附近采用人工开挖，开挖土料除用作回填的就近堆放外，多余部分装10t.自卸汽车后运往指定的弃土场。
（2）表土剥离。由于剥离厚度较小，拟采用人工配合TY140推土机开挖，开挖土料采用ZL-50装载机装在10t。自卸汽车上先运输至就近部位临时堆放，最后再运回至覆土部位，用于回填。
2.1.2开挖基础面处理待土方开挖后如不需进行基岩的开挖，先采用人工配合推土机对基础面整平，最后用小型振动碾对基础面进行压实。如还需进行下伏基岩的开挖，则不需进行土方开挖基础面的处理。
2.2高压旋喷灌浆施工
高压旋喷桩防渗墙施工程序：测量放线→开挖导流沟→钻机就位→对准桩位→垂直度校正→开钻成孔→确定成孔深度→提钻→泵送水泥浆施喷成桩→钻机移位。
（1）钻机就位。要求将钻机安置在设计孔位上，将钻头对准孔位中心，钻机应放置平稳。同时，用水平尺及吊锤校正钻机水平及垂直度，使钻杆轴线垂直对准钻孔中心位置。旋喷注浆管的允许倾斜度不得大于1%.。
（2）钻孔。在预定的旋喷桩位钻孔，以便旋杆可以放置到设计要求的地层中。为防止泥沙堵塞喷嘴，可以用较小的压力边下杆边射水。钻孔的位置与设计位置的偏差不得大于50mm，孔深须达到预定的深度。实际孔位、孔深和每个钻孔内的地下障碍物等情况均应详细记录。
（3）贯人注浆管。贯入注浆管即插管，是将旋喷注浆管插入地层预定的深度。插管与钻孔两道工序合二而一，钻孔完毕，插管作业即完成。
（4）制浆。注浆材料采用水泥与水搅拌作为基本浆液，水泥浆液的水灰比为1.25～1.5。水泥浆液符合设计要求后通过高压泥浆泵的压力进行注浆。旋喷用的水泥浆液在进入高压泥浆泵施喷前，进行严格过滤，防止水泥结块和杂物堵塞喷嘴和管路。
（5）噴射。钻孔达到设计深度时，喷射注浆参数达到规定值后，即可开始旋喷，自下而上地进行旋喷作业，喷射的水泥浆一边切削四周土体，一边与土体搅拌混合。此时旋喷作业系统的各项工艺参数，都必须按照预先设定的参数加以控制，并随时做好关于旋喷时间、用浆量、冒浆量、压力变化等的记录。
（6）冲洗。旋喷管被提升到设计标高顶部时，该孔的喷射即完成，将卸下的旋喷管逐节拆下，并进行冲洗。通常把浆液换成水，在地面上喷射，以把泥浆泵和喷射管内的浆液全部排出，防止浆液在管内凝结堵塞。
（7）钻机移位。把钻机等机具设备移到下一孔位上。
2.3帷幕灌浆施工方法
施工流程为：钻孔与测斜→钻孔冲洗与简易压水→灌浆→封孔。
（1）钻孔与测斜。首先进行布孔，在塑性混凝土防渗墙中心线上游2.0m处纵向布孔，单排，孔距2.0m。采用小口径地质回转钻机，金钢石钻头钻孔，开孔前用“两点法”地锚固定，用角度尺和地质罗盘校正钻机立轴。第1段灌浆结束后进行孔口管埋设，埋入基岩深度2m，孔口管采用73mm的无缝钢管。
灌浆孔采用回旋转式钻机钻进土层，应用干法造孔，不得用清水循环钻进，灌浆钻孔位置与设计位置的偏差不得大于10cm。实际孔位有记录，孔深应符合设计要求。灌浆选用较小的孔径，钻孔孔壁平直完整。灌浆钻孔必须保证孔向准确，钻机安装必须平正稳同，钻孔宜埋设孔口管，钻机立轴和孔口管的方向必须与设计孔向一致。钻孔孔底的偏差值孔深20m不得大于25cm，钻孔测斜选用KXP—I型测斜仪，一般每10m测1次。
（2）钻孔冲洗与简易压水。灌浆孔在灌浆前，要进行钻孔冲洗，孔内沉积厚度不得超过20cm。灌浆孔在灌浆前采用压力水进行裂隙冲洗，直到回水清净为止。冲洗压力为0.2～0.4MPa，孔顶取小值，孔底取大值。灌浆采用自下而上分段灌浆法时，先导孔要自上而下分段进行压水试验，各次序灌浆孔在灌浆前，全孔要进行一次钻孔冲洗和裂隙冲洗。采用高压水脉动冲洗，冲洗时间不少于30min，回清水10min。灌浆前均进行简易压水试验，压力为1.0MPa。
（3）灌浆。灌浆材料和浆液使用普通硅酸盐水泥，水泥品质必须符合现行的国家标准及有关部颁标准的规定，对水泥细度的要求为通过80um方孔筛余量不大于5%。运至工地的水泥，应有制造厂的品质试验报告，并按规定进行抽验。采用纯水泥浆液。制造材料必须称量，称量误差小于5%。浆液必须搅拌均匀并测定浆液密度，浆液在初凝前30min用完。采用集中制浆，分部位供浆，浆液经湿磨机串联磨制后送入搅拌桶。浆液浓度采用标准漏斗粘度计检测，要求漏斗粘度小于30s，细度主要采用沉降法，用激光粒度仪校核，要求每10t水泥检测1次。
灌浆采用自下而上分段灌浆法，灌浆段长度为5m，如遇特殊情况可适当缩短和延长，但段长不得超过10m。灌浆采用循环式，射浆管距孔底不得大于50cm。如果灌浆段的长度因故超过10m，应对该段采用补救措施。 灌浆压力通过灌浆试验调整确定，帷幕灌浆压力初步确定如下：帷幕孔顶段为0.3～0.5MPa，在灌浆过程中注意观察灌浆周围情况，如有异常情况则要停止灌浆或减少灌浆压力。灌浆要尽快达到设计压力，但注入率大时应分级升压。灌浆浆液的浓度由稀到浓，逐级变换，灌浆浆液水灰比采用5：1、3：1、2：1、1：2、0.8：1、0.6：1、0.5：1共7个比级。
当灌浆压力保持不变，注入率持续减少时，或当灌人不变而压力持续升高时，不得改变水灰比。当某一比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显著时。应改浓一级。当注入率大于30L/rain时，可根据具体情况越级变浓。灌浆过程中，灌浆压力或注人率突然改变较大时，要立即查明原因，采取相应的措施处理。
（4）封孔。灌浆采用自下而上分段灌浆法时，继续灌注的时间可相应地减少为30min和60min，灌浆可以结束，灌浆孔封孔采用“压力灌浆封孔法”。回填材料多采用水泥加砂。砂粒需洁净，粒度不大于2mm。砂的掺量为水泥的0.75～2倍，水灰比为0.5：1或0.6：1，使砂浆具有适当的流动性，以及砂粒不易很快沉淀为原则。在施工时，要求保证使回填料和钻孔岩壁紧密胶结且不漏水，并要求在封孔后，钻孔内的回填料填密压实，孔内不应留有孔洞。
2.4土方回填
回填土料采用1.0m3挖机或ZL-50.装载机二次装车运到回填现场后，直接卸料至回填仓面，而后采用人工配合TY140推土机分层铺料。根据回填厚度，拟分两层回填，每层厚度25cm～30cm，铺料后采用18t振动平碾压实。
在回填过程中，特别要保证条带与条带之间结合部位的压实质量和填筑层与层之间的结合强度。要有专职质检、试验人员对每一层回填土料的压实度测点进行检测，其压实度应符合设计要求。在下一层的压实度没有達到设计要求的压实度标准时，决不允许进行上一层的土方回填。
2.5砌体工程
浆砌石施工采用铺浆法分层砌筑。在砌筑之前，应先将基础进行平整、夯实，要求基础的压实度不低于95%。砌筑应先在基础面上铺一层3cm～5cm.厚的稠砂浆，然后安放石块。砌筑用的石块表面必须冲洗干净，砌筑前应散水湿润，以便与砂浆结合良好，但砌筑仓面不得有积水。
2.6乔木和灌木种植
2.6.1苗木选购
苗木应符合GB6000规定的1、2级苗木，且应具备以下条件：
（1）根系发达而完整，主根短直，接近根茎一定范围内要有较多的侧根和须根，起苗后大根系应无劈裂。
（2）苗干粗壮通直（藤木除外），有一定的合适高度，不徒长。
（3）主侧枝分布均匀，能构成完美丰满树冠。
2.6.2苗木管理
（1）苗木质量的检验和起苗、包装、运输、贮藏等技术，执行GB6000.和LY1000的相关规定。
（2）尽可能选取当地所育苗木，避免长途运输造成损失，提高栽植成活率。
2.6.3整地
种植采用挖槽的形式。整地之前，先清除所有的灰槽、灰渣、砾石、砖石、碎木及建筑垃圾，刨除枯树根，搬除可以移动的障碍物，在整地的同时将紧实的土壤挖松，并根据设计要求种植。
2.6.4种植
种植树木，以阴而无风天最佳；晴天宜上午11时前或下午3时后进行，先检查树穴，有塌落的坑穴应适当清理。
三、结语
通过该水库加固的施工，总结出了一套适用于小型水库除险加固的施工方法和工艺流程，为今后的水库安全打下了坚实的基础，也给人们的生活和生产提供了强有力的保障。
【关键词】小型；水库；除险；加固；高压旋喷桩；帷幕灌浆
一、小型水库除险加固的重要性
随着小型水库除险加固技术与工艺的不断发展，新技术、新工艺的不断产生和完善，将在水库、堤防及相应工程等的除险加固中不断取得新的成绩和突破。每种技术有各自的原理、施工工艺、优缺点和适用性。因此，要做好除险加固，首先要认真分析病害及其原因，然后才能对症下药，采取适宜的措施进行加固，达到既能使水库正常运行，又能减少工程造价的目的。本文以某工程为例，根据工程的实际情况选择相应的除险加固技术。
二、主要施工方法
本工程主要施工项目有：土方开挖、高压旋喷桩、帷幕灌浆、土方回填、干砌石以及灌木种植等。
2.1土方开挖
2.1.1具体开挖方法
（1）滑坡体表层土方开挖。根据其开挖厚度，拟主要采用10m3挖机一层或分层开挖，每层开挖厚度3m～4m，局部部位和建基面附近采用人工开挖，开挖土料除用作回填的就近堆放外，多余部分装10t.自卸汽车后运往指定的弃土场。
（2）表土剥离。由于剥离厚度较小，拟采用人工配合TY140推土机开挖，开挖土料采用ZL-50装载机装在10t。自卸汽车上先运输至就近部位临时堆放，最后再运回至覆土部位，用于回填。
2.1.2开挖基础面处理待土方开挖后如不需进行基岩的开挖，先采用人工配合推土机对基础面整平，最后用小型振动碾对基础面进行压实。如还需进行下伏基岩的开挖，则不需进行土方开挖基础面的处理。
2.2高压旋喷灌浆施工
高压旋喷桩防渗墙施工程序：测量放线→开挖导流沟→钻机就位→对准桩位→垂直度校正→开钻成孔→确定成孔深度→提钻→泵送水泥浆施喷成桩→钻机移位。
（1）钻机就位。要求将钻机安置在设计孔位上，将钻头对准孔位中心，钻机应放置平稳。同时，用水平尺及吊锤校正钻机水平及垂直度，使钻杆轴线垂直对准钻孔中心位置。旋喷注浆管的允许倾斜度不得大于1%.。
（2）钻孔。在预定的旋喷桩位钻孔，以便旋杆可以放置到设计要求的地层中。为防止泥沙堵塞喷嘴，可以用较小的压力边下杆边射水。钻孔的位置与设计位置的偏差不得大于50mm，孔深须达到预定的深度。实际孔位、孔深和每个钻孔内的地下障碍物等情况均应详细记录。
（3）贯人注浆管。贯入注浆管即插管，是将旋喷注浆管插入地层预定的深度。插管与钻孔两道工序合二而一，钻孔完毕，插管作业即完成。
（4）制浆。注浆材料采用水泥与水搅拌作为基本浆液，水泥浆液的水灰比为1.25～1.5。水泥浆液符合设计要求后通过高压泥浆泵的压力进行注浆。旋喷用的水泥浆液在进入高压泥浆泵施喷前，进行严格过滤，防止水泥结块和杂物堵塞喷嘴和管路。
（5）噴射。钻孔达到设计深度时，喷射注浆参数达到规定值后，即可开始旋喷，自下而上地进行旋喷作业，喷射的水泥浆一边切削四周土体，一边与土体搅拌混合。此时旋喷作业系统的各项工艺参数，都必须按照预先设定的参数加以控制，并随时做好关于旋喷时间、用浆量、冒浆量、压力变化等的记录。
（6）冲洗。旋喷管被提升到设计标高顶部时，该孔的喷射即完成，将卸下的旋喷管逐节拆下，并进行冲洗。通常把浆液换成水，在地面上喷射，以把泥浆泵和喷射管内的浆液全部排出，防止浆液在管内凝结堵塞。
（7）钻机移位。把钻机等机具设备移到下一孔位上。
2.3帷幕灌浆施工方法
施工流程为：钻孔与测斜→钻孔冲洗与简易压水→灌浆→封孔。
（1）钻孔与测斜。首先进行布孔，在塑性混凝土防渗墙中心线上游2.0m处纵向布孔，单排，孔距2.0m。采用小口径地质回转钻机，金钢石钻头钻孔，开孔前用“两点法”地锚固定，用角度尺和地质罗盘校正钻机立轴。第1段灌浆结束后进行孔口管埋设，埋入基岩深度2m，孔口管采用73mm的无缝钢管。
灌浆孔采用回旋转式钻机钻进土层，应用干法造孔，不得用清水循环钻进，灌浆钻孔位置与设计位置的偏差不得大于10cm。实际孔位有记录，孔深应符合设计要求。灌浆选用较小的孔径，钻孔孔壁平直完整。灌浆钻孔必须保证孔向准确，钻机安装必须平正稳同，钻孔宜埋设孔口管，钻机立轴和孔口管的方向必须与设计孔向一致。钻孔孔底的偏差值孔深20m不得大于25cm，钻孔测斜选用KXP—I型测斜仪，一般每10m测1次。
（2）钻孔冲洗与简易压水。灌浆孔在灌浆前，要进行钻孔冲洗，孔内沉积厚度不得超过20cm。灌浆孔在灌浆前采用压力水进行裂隙冲洗，直到回水清净为止。冲洗压力为0.2～0.4MPa，孔顶取小值，孔底取大值。灌浆采用自下而上分段灌浆法时，先导孔要自上而下分段进行压水试验，各次序灌浆孔在灌浆前，全孔要进行一次钻孔冲洗和裂隙冲洗。采用高压水脉动冲洗，冲洗时间不少于30min，回清水10min。灌浆前均进行简易压水试验，压力为1.0MPa。
（3）灌浆。灌浆材料和浆液使用普通硅酸盐水泥，水泥品质必须符合现行的国家标准及有关部颁标准的规定，对水泥细度的要求为通过80um方孔筛余量不大于5%。运至工地的水泥，应有制造厂的品质试验报告，并按规定进行抽验。采用纯水泥浆液。制造材料必须称量，称量误差小于5%。浆液必须搅拌均匀并测定浆液密度，浆液在初凝前30min用完。采用集中制浆，分部位供浆，浆液经湿磨机串联磨制后送入搅拌桶。浆液浓度采用标准漏斗粘度计检测，要求漏斗粘度小于30s，细度主要采用沉降法，用激光粒度仪校核，要求每10t水泥检测1次。
灌浆采用自下而上分段灌浆法，灌浆段长度为5m，如遇特殊情况可适当缩短和延长，但段长不得超过10m。灌浆采用循环式，射浆管距孔底不得大于50cm。如果灌浆段的长度因故超过10m，应对该段采用补救措施。 灌浆压力通过灌浆试验调整确定，帷幕灌浆压力初步确定如下：帷幕孔顶段为0.3～0.5MPa，在灌浆过程中注意观察灌浆周围情况，如有异常情况则要停止灌浆或减少灌浆压力。灌浆要尽快达到设计压力，但注入率大时应分级升压。灌浆浆液的浓度由稀到浓，逐级变换，灌浆浆液水灰比采用5：1、3：1、2：1、1：2、0.8：1、0.6：1、0.5：1共7个比级。
当灌浆压力保持不变，注入率持续减少时，或当灌人不变而压力持续升高时，不得改变水灰比。当某一比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显著时。应改浓一级。当注入率大于30L/rain时，可根据具体情况越级变浓。灌浆过程中，灌浆压力或注人率突然改变较大时，要立即查明原因，采取相应的措施处理。
（4）封孔。灌浆采用自下而上分段灌浆法时，继续灌注的时间可相应地减少为30min和60min，灌浆可以结束，灌浆孔封孔采用“压力灌浆封孔法”。回填材料多采用水泥加砂。砂粒需洁净，粒度不大于2mm。砂的掺量为水泥的0.75～2倍，水灰比为0.5：1或0.6：1，使砂浆具有适当的流动性，以及砂粒不易很快沉淀为原则。在施工时，要求保证使回填料和钻孔岩壁紧密胶结且不漏水，并要求在封孔后，钻孔内的回填料填密压实，孔内不应留有孔洞。
2.4土方回填
回填土料采用1.0m3挖机或ZL-50.装载机二次装车运到回填现场后，直接卸料至回填仓面，而后采用人工配合TY140推土机分层铺料。根据回填厚度，拟分两层回填，每层厚度25cm～30cm，铺料后采用18t振动平碾压实。
在回填过程中，特别要保证条带与条带之间结合部位的压实质量和填筑层与层之间的结合强度。要有专职质检、试验人员对每一层回填土料的压实度测点进行检测，其压实度应符合设计要求。在下一层的压实度没有達到设计要求的压实度标准时，决不允许进行上一层的土方回填。
2.5砌体工程
浆砌石施工采用铺浆法分层砌筑。在砌筑之前，应先将基础进行平整、夯实，要求基础的压实度不低于95%。砌筑应先在基础面上铺一层3cm～5cm.厚的稠砂浆，然后安放石块。砌筑用的石块表面必须冲洗干净，砌筑前应散水湿润，以便与砂浆结合良好，但砌筑仓面不得有积水。
2.6乔木和灌木种植
2.6.1苗木选购
苗木应符合GB6000规定的1、2级苗木，且应具备以下条件：
（1）根系发达而完整，主根短直，接近根茎一定范围内要有较多的侧根和须根，起苗后大根系应无劈裂。
（2）苗干粗壮通直（藤木除外），有一定的合适高度，不徒长。
（3）主侧枝分布均匀，能构成完美丰满树冠。
2.6.2苗木管理
（1）苗木质量的检验和起苗、包装、运输、贮藏等技术，执行GB6000.和LY1000的相关规定。
（2）尽可能选取当地所育苗木，避免长途运输造成损失，提高栽植成活率。
2.6.3整地
种植采用挖槽的形式。整地之前，先清除所有的灰槽、灰渣、砾石、砖石、碎木及建筑垃圾，刨除枯树根，搬除可以移动的障碍物，在整地的同时将紧实的土壤挖松，并根据设计要求种植。
2.6.4种植
种植树木，以阴而无风天最佳；晴天宜上午11时前或下午3时后进行，先检查树穴，有塌落的坑穴应适当清理。
三、结语
通过该水库加固的施工，总结出了一套适用于小型水库除险加固的施工方法和工艺流程，为今后的水库安全打下了坚实的基础，也给人们的生活和生产提供了强有力的保障。