论文部分内容阅读
【摘 要】在水利工程建设中，土石坝是最常见的一种坝体结构形式。但是在长期使用中，浆砌石坝却常常出现渗漏的现象，极大的降低了坝体的稳定性，极易形成渗流通道，造成坝体渗漏，影响石坝的安全稳定。现本文就主要分析了在水利工程建设中，浆砌石坝的加固施工中，灌浆治漏加固技术措施的应用。文章首先分析了坝体渗漏的主要原因，继而详细介绍了灌浆治漏加固技术方法，并在最后简单介绍了加固施工质量检测方法。
【关键词】水利工程；浆砌石坝；灌浆；渗漏；治漏加固技术
在所有的水利工程大坝施工形式中，浆砌石坝的历史最为悠久，也是数量最多的一种坝体结构形式。数量众多的浆砌石坝为我国多个地区的防洪发电、农业灌溉以及生活用水供应等领域都起到了极大的作用。但是由于很多浆砌石坝是很早之前修建的，修建的技术水平较低，设计不够合理，施工技术较为落后，再加上长期的运行和疏于整治维修，使得这些浆砌石坝都出现了不同程度的病害。为了保证石坝的正常运行，必须要对其进行一定的整治加固处理。而灌浆施工技术对于浆砌石坝来讲，无疑是最好的加固施工技术方法。以下本文就针对灌浆加固施工技术方法进行简单介绍。
1.浆砌石坝渗漏原因分析
通常来讲，浆砌石坝在开始蓄水之后，若坝体的下游面、坝基和坝头相连接的地方有水渗出，则就认为该浆砌石坝发生了渗漏现象。事实上，作为一种浆砌石坝，发生一些渗水现象属于正常现象，但是若渗漏问题较为严重，甚至出现了渗透通道，则就不是普通现象，必须要采取措施对其进行治漏加固处理。若任由其继续发展，则一旦遇到较大洪水，则后果不堪设想。通常引起浆砌石坝渗漏的主要原因有四点，第一，坝体本身存在一定的裂缝，并且在长期的运行中， 该裂缝的缝宽不断扩大，甚至出现了断裂等现象，引起了较大程度的渗漏；第二，石坝在修建时没有建立一定的防渗墙，或者防渗墙的施工质量较差，不能满足防渗要求；第三，在坝基施工处理时没有做好基底清理工作，使得坝体和坝基没有完全吻合，形成了渗漏通道，或者出现了坝头绕渗；第四，坝址的基层岩石经过长期的水流冲击，发生破碎现象，造成了坝基的大范围漏水。
2.浆砌石坝的灌浆治漏加固技术方法
在采取灌浆技术方法进行石坝的治漏加固施工时，需要注意要根据不同的坝体部位，采用最合适的灌浆施工技术方法。通常在坝体和坝基的治漏加固中，常常使用帷幕灌浆技术方法，这种灌浆技术方法能够很好的填补坝体和坝基中的漏洞与缝隙，实现较好的加固效果。而在坝体上游面的加固施工中，最好使用固结灌浆技术方法，能够很好的提升坝体上游面的防渗性能和承载抗压能力，保证坝体面的完整性。而在坝体的下游面加固施工中，使用追踪固结灌浆技术方法加固效果较好，但是使用该灌浆加固技术时，尽量保证坝前没有水，以保证加固施工效果。当灌浆施工完成之后，要利用一定比例配制的水泥砂浆对坝面缝隙进行勾缝处理，以此来提高坝面的防渗能力，保证坝体的稳定。
3.灌浆前的勘探与试验
（1）坝体和坝基勘探；目的是查清坝体和坝基的现状，为设计和施工提供依据。首先在典型漏水部位进行钻孔勘探，查明坝内部的石质、胶结材料密实程度，有无空洞及基岩结构情况等。
（2）压力抬动试验；目的是查明坝基、坝体的承压情况，以确定灌浆压力。在不破坏原结构的条件下，有效地将浆液压入坝体内部、基岩裂缝、砂砾石层中，以保证灌浆效果。
（3）压水试验；目的是为帷幕及固结灌浆设计提供准确的数据，并指导施工，保证效果。选择坝体或坝基典型部位，按照《水利水电工程钻孔压水试验规程》进行工作，试验压力采用设计灌浆压力，根据试验结果、单位吸水量值的大小，确定浆液浓度、吃浆量大小。
（4）灌浆试验；目的是解决帷幕灌浆和固结灌浆的影响半径、浆液浓度及其它参数等，为布孔和灌浆设计提供依据。
4.布孔和造孔
（1）帷幕灌浆布孔，在漏水坝段沿坝顶中心线，以孔距3m、孔径50mm或75mm为宜，孔深钻至漏水部位以下1m-2m，如接触带或基岩漏水，钻孔可钻至不透水基岩以下lm-2m。造孔可一次性造孔，也可分序造孔，破碎地带上下分段造孔、分段注浆，同时在浆体凝固5-7天后，再继续向下钻孔，以防止卡钻、埋钻事故发生。
（2）坝上游固结灌浆布孔；在漏水部位呈“梅花”型，钻孔间距和排距lm-3m为宜，根据漏水情况确定，钻孔位置选在砌石“T”缝中；在裂缝部位，可沿裂缝每lm布设一孔。孔径为42mm，孔深0.7m-1.5m，根据坝体实际情况确定。
（3）坝下游面追踪固结灌浆布孔；在裂缝部位沿缝隙每1m布一孔；在其它渗水部位，按照“梅花”型布孔，排距和孔距2m-3m为宜，布孔位置在 “T”缝中，也可适当加密布孔。孔深和孔径同坝上游面。
5.施工要求
（1）先放空水库或将库水位降至灌浆部位以下，再灌浆施工，并做好灌浆各项记录。
（2）洗孔；灌浆前应对孔壁、孔底及裂缝进行冲洗，采用风水联合冲洗方法，水压力不大于本段灌浆压力的75%，时间以孔深浅确定，直到回清水为止。
（3）帷幕灌浆；采用孔内循环法，自上而下或自下而上分段灌浆，最后全孔灌注。分段灌浆时，要在灌浆段以上0.5m处加胶塞封堵。通过论证，也可采用小口径钻孔孔口封闭灌浆法；坝体内灌浆长度，孔深不超过8m时，可全孔一次性灌注；灌浆压力按设计控制，但要低于抬动试验极限压力，一般控制在0.2MPa-0.4MPa。
（4）坝面固结和追踪灌浆；在孔内预埋注浆管，孔口管周围用干硬性水泥砂浆填堵，采用内径20mm钢管，长50cm，插入孔内40cm，外露5 cm，管头要加工丝扣，以便与输浆管连接；采取一组四孔并联灌浆法，也可单孔或两孔一起灌注。对坝后漏水处重点孔位要采取单孔重点灌浆。灌浆压力按设计控制，一般采用0.2MPa-0.25MPa。
（5）浆液的浓度；灌浆时应遵循由稀到浓的原则，根据压水试验逐级改浓。坝体当注入浆量大于30L/min时，可越级变浓。当某一级浆液灌注400L以上，而灌浆压力和吸浆量均无明显改变时，可改浓一级浆液灌注。浆液水灰比一般采用重量比8：1、5：1、3：1、2：1、1.5：1、1：1、0，8：1、0.6：1、0.5：1九个级别。根据设计，必要时还可掺和粉煤灰、砂石、石英粉、铝粉等。
（6）灌浆时要分2-3序灌注，同时一定要进行复灌。在设计压力下，当吸浆量不大于0.4L/min时，再续灌30分钟即可结束。
（7）灌浆孔封孔；帷幕灌浆时，竖孔封孔采用机械导管法，用1：2水泥砂浆从孔底向上逐渐提升封填密实；坝面固结灌浆水平孔封孔，采用低水灰比1：2水泥砂浆人工填堵捣实。封填材料最好用膨胀水泥砂浆。
（8）加强灌浆观测；在灌浆期间，应随时观测坝体位移、变形情况，发现问题立即停灌或降低压力，采取补救措施。
6.质量检测
质量检测主要以灌浆前后压水试验资料、灌浆资料、灌浆前后钻孔取岩芯资料、孔内摄影及蓄水考验等资料，进行比较综合评定，或者在灌浆前后用振動测试分析仪检测坝体质量。灌浆质量评定按合格和优良两级；凡各单元工程主要检测项目全合格，其他检查项目有70%及其以上达到标准要求的定为合格，90%及以上则定为优良。
7.结语
总之，在浆砌石坝的灌浆治漏加固施工中，必须要先进行实地勘察，了解坝体的渗漏情况，包括坝体的渗漏部位和渗漏原因，之后在采取有针对性的施工方案进行灌浆加固施工。在施工中要严格按照技术要求标准进行规范作业，在灌浆完成后对施工质量进行检测，只有在合格或优秀的施工质量检测结果下，才能竣工。
【参考文献】
[1]蒋险峰.浆砌石坝防渗灌浆施工技术[J].陕西农业科学，2004（05）.
[2]韩凤梅.浆砌石坝体治漏加固技术问题研究[J].科技致富向导，2011（05）.
【关键词】水利工程；浆砌石坝；灌浆；渗漏；治漏加固技术
在所有的水利工程大坝施工形式中，浆砌石坝的历史最为悠久，也是数量最多的一种坝体结构形式。数量众多的浆砌石坝为我国多个地区的防洪发电、农业灌溉以及生活用水供应等领域都起到了极大的作用。但是由于很多浆砌石坝是很早之前修建的，修建的技术水平较低，设计不够合理，施工技术较为落后，再加上长期的运行和疏于整治维修，使得这些浆砌石坝都出现了不同程度的病害。为了保证石坝的正常运行，必须要对其进行一定的整治加固处理。而灌浆施工技术对于浆砌石坝来讲，无疑是最好的加固施工技术方法。以下本文就针对灌浆加固施工技术方法进行简单介绍。
1.浆砌石坝渗漏原因分析
通常来讲，浆砌石坝在开始蓄水之后，若坝体的下游面、坝基和坝头相连接的地方有水渗出，则就认为该浆砌石坝发生了渗漏现象。事实上，作为一种浆砌石坝，发生一些渗水现象属于正常现象，但是若渗漏问题较为严重，甚至出现了渗透通道，则就不是普通现象，必须要采取措施对其进行治漏加固处理。若任由其继续发展，则一旦遇到较大洪水，则后果不堪设想。通常引起浆砌石坝渗漏的主要原因有四点，第一，坝体本身存在一定的裂缝，并且在长期的运行中， 该裂缝的缝宽不断扩大，甚至出现了断裂等现象，引起了较大程度的渗漏；第二，石坝在修建时没有建立一定的防渗墙，或者防渗墙的施工质量较差，不能满足防渗要求；第三，在坝基施工处理时没有做好基底清理工作，使得坝体和坝基没有完全吻合，形成了渗漏通道，或者出现了坝头绕渗；第四，坝址的基层岩石经过长期的水流冲击，发生破碎现象，造成了坝基的大范围漏水。
2.浆砌石坝的灌浆治漏加固技术方法
在采取灌浆技术方法进行石坝的治漏加固施工时，需要注意要根据不同的坝体部位，采用最合适的灌浆施工技术方法。通常在坝体和坝基的治漏加固中，常常使用帷幕灌浆技术方法，这种灌浆技术方法能够很好的填补坝体和坝基中的漏洞与缝隙，实现较好的加固效果。而在坝体上游面的加固施工中，最好使用固结灌浆技术方法，能够很好的提升坝体上游面的防渗性能和承载抗压能力，保证坝体面的完整性。而在坝体的下游面加固施工中，使用追踪固结灌浆技术方法加固效果较好，但是使用该灌浆加固技术时，尽量保证坝前没有水，以保证加固施工效果。当灌浆施工完成之后，要利用一定比例配制的水泥砂浆对坝面缝隙进行勾缝处理，以此来提高坝面的防渗能力，保证坝体的稳定。
3.灌浆前的勘探与试验
（1）坝体和坝基勘探；目的是查清坝体和坝基的现状，为设计和施工提供依据。首先在典型漏水部位进行钻孔勘探，查明坝内部的石质、胶结材料密实程度，有无空洞及基岩结构情况等。
（2）压力抬动试验；目的是查明坝基、坝体的承压情况，以确定灌浆压力。在不破坏原结构的条件下，有效地将浆液压入坝体内部、基岩裂缝、砂砾石层中，以保证灌浆效果。
（3）压水试验；目的是为帷幕及固结灌浆设计提供准确的数据，并指导施工，保证效果。选择坝体或坝基典型部位，按照《水利水电工程钻孔压水试验规程》进行工作，试验压力采用设计灌浆压力，根据试验结果、单位吸水量值的大小，确定浆液浓度、吃浆量大小。
（4）灌浆试验；目的是解决帷幕灌浆和固结灌浆的影响半径、浆液浓度及其它参数等，为布孔和灌浆设计提供依据。
4.布孔和造孔
（1）帷幕灌浆布孔，在漏水坝段沿坝顶中心线，以孔距3m、孔径50mm或75mm为宜，孔深钻至漏水部位以下1m-2m，如接触带或基岩漏水，钻孔可钻至不透水基岩以下lm-2m。造孔可一次性造孔，也可分序造孔，破碎地带上下分段造孔、分段注浆，同时在浆体凝固5-7天后，再继续向下钻孔，以防止卡钻、埋钻事故发生。
（2）坝上游固结灌浆布孔；在漏水部位呈“梅花”型，钻孔间距和排距lm-3m为宜，根据漏水情况确定，钻孔位置选在砌石“T”缝中；在裂缝部位，可沿裂缝每lm布设一孔。孔径为42mm，孔深0.7m-1.5m，根据坝体实际情况确定。
（3）坝下游面追踪固结灌浆布孔；在裂缝部位沿缝隙每1m布一孔；在其它渗水部位，按照“梅花”型布孔，排距和孔距2m-3m为宜，布孔位置在 “T”缝中，也可适当加密布孔。孔深和孔径同坝上游面。
5.施工要求
（1）先放空水库或将库水位降至灌浆部位以下，再灌浆施工，并做好灌浆各项记录。
（2）洗孔；灌浆前应对孔壁、孔底及裂缝进行冲洗，采用风水联合冲洗方法，水压力不大于本段灌浆压力的75%，时间以孔深浅确定，直到回清水为止。
（3）帷幕灌浆；采用孔内循环法，自上而下或自下而上分段灌浆，最后全孔灌注。分段灌浆时，要在灌浆段以上0.5m处加胶塞封堵。通过论证，也可采用小口径钻孔孔口封闭灌浆法；坝体内灌浆长度，孔深不超过8m时，可全孔一次性灌注；灌浆压力按设计控制，但要低于抬动试验极限压力，一般控制在0.2MPa-0.4MPa。
（4）坝面固结和追踪灌浆；在孔内预埋注浆管，孔口管周围用干硬性水泥砂浆填堵，采用内径20mm钢管，长50cm，插入孔内40cm，外露5 cm，管头要加工丝扣，以便与输浆管连接；采取一组四孔并联灌浆法，也可单孔或两孔一起灌注。对坝后漏水处重点孔位要采取单孔重点灌浆。灌浆压力按设计控制，一般采用0.2MPa-0.25MPa。
（5）浆液的浓度；灌浆时应遵循由稀到浓的原则，根据压水试验逐级改浓。坝体当注入浆量大于30L/min时，可越级变浓。当某一级浆液灌注400L以上，而灌浆压力和吸浆量均无明显改变时，可改浓一级浆液灌注。浆液水灰比一般采用重量比8：1、5：1、3：1、2：1、1.5：1、1：1、0，8：1、0.6：1、0.5：1九个级别。根据设计，必要时还可掺和粉煤灰、砂石、石英粉、铝粉等。
（6）灌浆时要分2-3序灌注，同时一定要进行复灌。在设计压力下，当吸浆量不大于0.4L/min时，再续灌30分钟即可结束。
（7）灌浆孔封孔；帷幕灌浆时，竖孔封孔采用机械导管法，用1：2水泥砂浆从孔底向上逐渐提升封填密实；坝面固结灌浆水平孔封孔，采用低水灰比1：2水泥砂浆人工填堵捣实。封填材料最好用膨胀水泥砂浆。
（8）加强灌浆观测；在灌浆期间，应随时观测坝体位移、变形情况，发现问题立即停灌或降低压力，采取补救措施。
6.质量检测
质量检测主要以灌浆前后压水试验资料、灌浆资料、灌浆前后钻孔取岩芯资料、孔内摄影及蓄水考验等资料，进行比较综合评定，或者在灌浆前后用振動测试分析仪检测坝体质量。灌浆质量评定按合格和优良两级；凡各单元工程主要检测项目全合格，其他检查项目有70%及其以上达到标准要求的定为合格，90%及以上则定为优良。
7.结语
总之，在浆砌石坝的灌浆治漏加固施工中，必须要先进行实地勘察，了解坝体的渗漏情况，包括坝体的渗漏部位和渗漏原因，之后在采取有针对性的施工方案进行灌浆加固施工。在施工中要严格按照技术要求标准进行规范作业，在灌浆完成后对施工质量进行检测，只有在合格或优秀的施工质量检测结果下，才能竣工。
【参考文献】
[1]蒋险峰.浆砌石坝防渗灌浆施工技术[J].陕西农业科学，2004（05）.
[2]韩凤梅.浆砌石坝体治漏加固技术问题研究[J].科技致富向导，2011（05）.