联系我们

山东鸿志岩土灌浆有限公司

地址:山东省新泰市汶南镇

手机:13581195687 房经理

江山灌浆

添加微信

当前位置:首页 > 新闻动态 >> 水库灌浆

论如何有效进行水库灌浆施工

来源:本站原创作者:dcwladmin时间:2017年11月14日点击:

本文以某水库为例子,根据设计院所提供的设计图纸对该水库主坝、一、二、五、六副坝进行劈裂灌浆防渗加固;对一副坝的输水涵管两侧、二副坝“98.6”险情部位进行充填灌浆防渗加固。

水库灌浆

1、水库灌浆施工布置及工程量

1.1施工布置
根据设计图纸,劈裂灌浆主坝、一、二、五、六副坝沿坝顶轴线布置一排孔、孔距、两坝头2.5米,河床段5米,孔深钻入残积层2.0米;(原主坝的主河床段设计10.0米孔距经监理、设计同意更改为5.0米)。充填灌浆布置在一副坝输水涵管两侧在坝顶上、下游离坝轴线5.0米起按梅花状沿涵管两侧各布置10个孔,孔距3.0米,孔深钻进
33.8米高程;二副坝沿“98.6”漏水涵道及白蚁通道呈梅花状布置三排孔,排距3.0米,孔距4.0米,上、下游离坝轴线5.0米,中间排距离坝轴线7.0米,孔深按设计钻进44米高程。

1.2完成灌浆工程量
主坝、一、二、五、六副坝共完成劈裂灌浆、充填灌浆钻孔319个,进尺4023.50米,注入总浆量4408.75
立方米,消耗总干土量2327.82吨,平均单位耗干土量每米0.58吨,用水泥79.37吨(充填灌浆用)。

2、施工方法、技术参数及灌浆工艺

2.1施工方法
充填灌浆、劈裂灌浆采用孔口封闭全孔注浆法,通过孔口压力来控制充填灌浆和劈裂灌浆。充填灌浆采用0.05Mpa压力来使浆液充填孔隙、裂缝、空洞,起到充填压密的过程来增强坝体的防渗能力;而劈裂灌浆采用
0.15~0.4Mpa压力根据灌浆孔深来先充填后劈裂使浆液从底部逐步向上发展,经过反复劈裂~回弹的过程,逐步形成一条从下到上连续的防渗帷幕墙。

2.2施工技术参数

本次充填灌浆、劈裂灌浆所用技术参数指标为:灌浆材料,劈裂灌浆采用粘土浆、充填灌浆采用粘土水泥浆,水泥为32.5R普通硅酸盐水泥,水泥用量为干土料量的15%。充填灌浆的灌浆压力为0.05Mpa,劈裂灌浆压力按不同孔深确定,泥浆密度以满足流动性为主,然后考虑其收缩性等因素确定,一般浆液密度为1.25~1.35g/cm3
,坝体防渗指示的渗透系数K值应小于5×10-4cm/s,劈裂灌浆的防渗泥墙厚度5~20cm。

2.3灌浆工艺
充填灌浆、劈裂灌浆施工工艺

3、水库灌浆施工情况

充填、劈裂灌浆是采用不同的压力控制,通过灌浆工艺流程来达到防渗加固的目的。前者是采用低压力充填裂隙、裂缝、洞穴隐患为目的。后者是满足前者的过程后,土体得到封闭压密、压力升高,当灌浆压力大于起劈力时,将会沿着垂直坝体最小应力方向即沿着主坝轴线方向劈开,经过反复间歇灌浆,坝体多次压缩回弹挤压密实,形成竖直连续的浆体防渗帷幕。

本次对主坝、一、二、五、六副坝的充填、劈裂灌浆复灌次数不少于5次,初期灌浆常会在坝体前后坡、防渗墙脚及坝脚冒出浆液,我们进行了封堵,中期采用反复间歇灌浆,使浆液从下往上升,后期采取对串孔、坝顶裂缝冒浆的封堵,采用慢灌的方法控制坝顶纵向裂缝宽度在1~3cm以内,在连续三次不再吃浆或坝顶连续三次冒浆及达到设计要求复灌次数即可终灌。本次灌浆的吸浆量是根据坝体的密实程度来确定的,据灌浆完工后的统计,本次灌浆的总浆量为4023.50m3,干土总用量为2327.82t,单位平均耗干土量为0.58t/m。

4、水库灌浆效果及质量检查

良西水库主坝、一、二、五、六副坝经过半年多三台套灌浆设备的除险加固灌浆后,经过探槽检查及测压管、渗流量观察等,取得明显效果。

4.1灌浆效果
①主坝、一、二、五、六副坝经充填、劈裂灌浆,坝体密度得到加强,在坝轴线已形成5.00~15.00cm厚的防渗帷幕,防渗帷幕的渗透系数K值3.16×10-5cm/s~3.73×10-6cm/s,平均K值1.53×10-5cm/s,防渗效果良好。
②一副坝输水涵管坝脚反滤体渗漏水,灌浆后渗漏消失。
③二副坝左坝肩的渗漏及白蚁通道渗漏和局部牛皮胀现象,经灌浆后在高水位时全部消失。

4.2灌浆帷幕的性状及防渗性能检查
主坝、一、二、五、六副坝灌浆(充填、劈裂灌浆)完成后,在坝顶布置24个探槽检查灌浆帷幕(浆脉厚度)质量。检查结果,坝浆脉厚度为5.00~15.00cm,浆脉均匀连续,浆脉厚度达到设计要求,各探槽泥墙取样渗透系数K值1.53×10-5cm/s~3.73×10-6cm/s,平均K值1.53×10-5cm/s,渗透系数K值符合设计要求;干密度1.42
~1.54g/cm3,平均干密度1.50g/cm3,符合规范1.40~1.60g/cm3的要求。

4.3测压管的水位情况对比及浸润线变化
主坝、二副坝灌浆后新装了测压管,二副坝测压管水位与灌浆前充填灌浆钻孔观察水位落差明显,主坝测压管水位与库水位的落差显著。

4.4渗流量情况对比
灌浆前后在主坝、一副坝、二副坝的集水沟安装了简易三角堰观测渗流量,通过对主坝、一副坝、二副坝渗流量数据的整理,结合业主提供的库水位,主坝、一副坝、二副坝灌浆前后渗流量效果分析对比。

以上两表的流量观测值表明,在相近库水位的情况下,灌浆后的渗流量比灌浆前减少,渗流量平均值从灌浆前主坝7.933l/s、一副坝6.089l/s、二副坝8.998l/s,减少到灌浆后主坝2.758l/s,减少65.23%,一副坝1.239l/s
,减少79.65%,二副坝1.941l/s,减少78.43%。

5、结语

该水库除险灌浆加固工程严格依照设计图纸要求和国家有关规范进行施工,通过对灌浆过程的观察及灌浆后的效果检查,可得出如下结论:

5.1主坝、一、二、五、六副坝的防渗灌浆加固,使坝体空隙得到压密充实,同时沿坝轴线形成一道帷幕,使得坝体防渗效果提高,通过探槽开挖检查,帷幕(浆脉)厚度:主坝6~13cm,一副坝6~9cm,二副坝5~15cm,五副坝10~15cm,六副坝6~12cm,且分布连续均匀,孔与孔之间连接较好,浆脉干密度1.42g/cm3~1.54g/cm3
,平均干密度150g/cm3,符合土坝灌浆规范1.40g/cm3~1.60g/cm3的要求。渗透系数K值3.16×10-5cm/s~3.73×10-6cm/s,平均渗透系数1.53×10-5cm/s。帷幕厚度由上到下逐渐增厚,灌浆质量满足设计要求。

5.2灌浆后改变了原坝体的渗流状态,二副坝经在相近库水位情况下灌浆前背水坡钻孔水位观测,而灌浆后新装测压管背水坡水位对比水位下降0.57~1.48~3.95m,水位落差明显,主坝新装测压管水位,与库水位的落差4.59~13.64m。可见灌浆后,坝体浸润线下降显著。