摘要：在雷州市進(jìn)行的各中型水庫(kù)安全加固工程施工，劈裂灌漿是壩體加固常用的技術(shù)手段，對(duì)壩體加固處理是一種有效非常的技術(shù)措施。主要探討邁生水庫(kù)安全加固工程的劈裂灌漿施工技術(shù)與設(shè)計(jì)技術(shù)問(wèn)題的運(yùn)用。
　　關(guān)鍵詞：劈裂灌漿技術(shù)在邁生水庫(kù)的應(yīng)用
　　一、工程概況
　　邁生水庫(kù)位于雷州市雷高鎮(zhèn)東南約6公里處的邁生村旁，庫(kù)區(qū)地理位置為北緯110°15´～110°45´，東經(jīng)22°06´～22°45´。水庫(kù)于1959年11月興建，1963年建成并發(fā)揮效益。壩址建在雷高河中上游，攔截干流長(zhǎng)度22公里，集雨面積65.5平方公里。集水區(qū)域內(nèi)大部分屬低丘地帶，是一宗以灌溉為主，并兼顧工業(yè)供水、防洪、養(yǎng)殖等綜合利用的中型水利工程。
　　根據(jù)工程地質(zhì)勘察報(bào)告，在0+350～1+350樁號(hào)壩體填土壓實(shí)度不夠，土質(zhì)不均勻，且壩體與壩基接觸不良，漏水較大，故應(yīng)對(duì)原壩體進(jìn)行劈裂灌漿，以下簡(jiǎn)述劈裂灌漿技術(shù)的設(shè)計(jì)和施工方法。
　　二、灌漿設(shè)計(jì)
　　按劈裂式灌漿的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)：
　　（1）孔位布置
　　鉆孔布置在原土壩軸線稍偏上游側(cè)1米，布置一排孔，孔距采用二種；當(dāng)孔深大于10米時(shí)為5米，孔深小于10米時(shí)為3米。適宜孔距通過(guò)灌漿試驗(yàn)確定，造孔深入壩基1米。
　　（2）造孔
　　為了移動(dòng)方面，采用QZ-10型打錐機(jī)鉆孔，采用干法造孔。
　　（3）灌漿材料及泥墻設(shè)計(jì)厚度
　　灌漿泥墻設(shè)計(jì)厚度為15米，灌漿材料及物理力學(xué)性能要求見(jiàn)下表。
　　灌漿材料及物理力學(xué)性能表
　　                  　　
　　（4）灌漿最大允許壓力：
　　最大壓力初步估算為0.05～0.1mpa，實(shí)際可在現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定，為使灌漿時(shí)保證壩坡穩(wěn)定和灌漿質(zhì)量，施工時(shí)應(yīng)先將庫(kù)水位降至死水位30.55m高程，同時(shí)，壩體劈裂灌漿應(yīng)“少灌多復(fù)”，分序灌漿，推遲壩面裂縫出現(xiàn)和控制裂縫開(kāi)度在1.5cm以?xún)?nèi)，直至灌后能基本閉合，灌漿先灌河床段，后灌岸坡段。
　　三、灌漿施工
　　(1)鉆孔:
　　采用QZ-10型打錐機(jī)鉆孔，采用干法造孔。
　　鉆孔深度約10m。孔偏斜不得大于孔深的2%。
　　(2)造孔完畢，提出鉆桿，準(zhǔn)備安放灌漿導(dǎo)管。
　　(3)導(dǎo)管安放:
　　導(dǎo)管ф38鋼管(或鍍鋅管)，導(dǎo)管下放為防止堵塞，接上灌漿泵，用稀漿(1.2g/cm3)邊沖邊下放。
　　(4)清孔:
　　為了使?jié){液在裂縫內(nèi)順利流通,以便充分填充每一處裂縫，因此每一次灌漿前均要進(jìn)行清孔，如果是第一次灌漿，用ф20mm鋼管在導(dǎo)管內(nèi)用稀漿沖洗3～5mm，使灌漿孔有吃漿反映,再接好導(dǎo)管,裝上壓力表進(jìn)行灌漿，如果復(fù)灌則用ф20mm鋼管沖洗前一次殘留在導(dǎo)管內(nèi)的泥漿，然后再接上灌漿裝置進(jìn)行灌漿。
　　(5)制漿:
　　①制漿機(jī)械及制漿方法:
　　土壩灌漿主要是灌注粘土泥漿。采用WTG100的泥漿攪灌機(jī)將土料及清水按適當(dāng)?shù)谋壤�，以適當(dāng)速度連續(xù)均勻地從攪漿筒的一端進(jìn)料口加入，土料從攪漿筒內(nèi)經(jīng)過(guò)連續(xù)高速攪打后，由于泥漿的旋轉(zhuǎn)離心作用，經(jīng)過(guò)另一端排漿口排至轉(zhuǎn)篩內(nèi)，篩選過(guò)的細(xì)漿便流入拌漿筒內(nèi)，以防漿液沉淀。
　　②泥漿濃度的調(diào)配:
　　在灌漿過(guò)程中,根據(jù)不同的情況改變泥漿的濃度,以利于灌漿工作的進(jìn)行及保證灌漿的質(zhì)量,泥漿由濃變稀要加水,由稀變濃要加土。此時(shí)，可用以下公式算出加水量和加干土量。
　　1m³濃泥漿變稀的加水量△Gw為：
　　                  
　　1m³稀漿變濃的加干土量△GS為:
　　                
　　式中:λs、λ’s分別為濃、稀泥漿的水土比。
　　③泥漿濃度的選用：
　　在壩體灌漿中，泥漿密度控制在1.3～1.6g/cm³之間。密度在1.4g/cm³以上的泥漿為濃漿，以下為稀漿。原則上，開(kāi)始用稀漿3～5min以后，然后用濃漿。
　　④泥漿中摻入少量水玻璃：
　　為了提高壩體的灌漿效果，改變泥漿的性能，摻入水玻璃0.2～0.5%(干土重的比例)。
　　水玻璃既硅酸鈉，屬硅酸鹽類(lèi)，它是半透明的稠狀液體，其密度在1.4～1.6g/cm3之間。水玻璃摻入泥漿后能促進(jìn)沉砂作用，能起到降低泥漿粘度和靜切力的作用。
　　泥漿的流動(dòng)性除與其濃度有關(guān)外，還與灌漿壓力的大小有關(guān)。本工程采用壓力0.05～0.1mpa,灌漿壓力較小,在濃漿中滲入水玻璃，增加泥漿的流動(dòng)性，有利于提高灌漿效果。
　　(6)灌漿:
　　①灌漿方法:
　　劈裂灌漿采用孔底注漿全孔灌注法。孔底注漿全孔灌注提高灌漿質(zhì)量和保證壩體安全的重要技術(shù)措施。灌漿機(jī)以一定的壓力收漿液壓入注漿管，漿液從管底流出，順注漿管壁外側(cè)向上流動(dòng)。
　　灌漿開(kāi)始時(shí)，先用稀漿（1.3g/cm3）灌3～5min,然后加大泥漿稠度至設(shè)計(jì)要求。若孔口出現(xiàn)壓力下降或注漿管出現(xiàn)負(fù)壓時(shí)，應(yīng)再加大漿液的稠度，當(dāng)壓力表讀數(shù)大于設(shè)計(jì)的最大壓力時(shí)，應(yīng)立即調(diào)節(jié)出漿量或停灌，保持穩(wěn)定1～2h后，即可換孔灌漿，在換孔前先用稀漿注3～5mm，以便下一次灌注易于清孔和漿液流通。
　　②灌漿次數(shù)和復(fù)灌時(shí)間：
　　灌漿次數(shù)：5次以上，每次灌漿的間隔時(shí)間5天，在雨天為7天。
　　③灌漿工藝：
　　A.設(shè)阻漿塞或下護(hù)壁套管。根據(jù)本工程特點(diǎn)只能采用下護(hù)壁套管。灌漿前在鉆孔上部設(shè)下2～3mm的護(hù)壁套管，可以防止孔口塌落，減少孔口冒漿。
　　B.壓力控制：灌漿壓力0.05～0.1mpa，設(shè)立專(zhuān)人觀測(cè)記錄孔口壓力，如果灌漿壓力超過(guò)了設(shè)計(jì)壓力，則應(yīng)及時(shí)采用控制措施，如打開(kāi)灌漿泵上或孔口設(shè)置的回漿閥門(mén)，減少輸漿量，以維持設(shè)計(jì)壓力。
　　C.灌漿量控制：在施工中控制每次的灌漿量，并且采用少灌多復(fù)的原則：?jiǎn)慰椎墓嗳肓靠刂圃?.3～0.5m3/m左右。Ⅰ序孔的灌入量的60%以上。對(duì)于灌入量突然加大這些孔，找出原因，采取處理措施。
　　D.復(fù)灌間隔時(shí)間控制：
　　復(fù)灌間隔時(shí)間控制在5天左右。
　　E．位移量控制：為了保證壩體的安全，增加壩體的回彈比，提高灌漿效果，通過(guò)控制單孔的每次灌漿量，增加復(fù)灌次數(shù)，控制壩體位移量。在灌漿時(shí)，重復(fù)對(duì)右岸壩肩及主壩與閘壩兩端的位移。因此，在灌漿期間應(yīng)加強(qiáng)觀測(cè)，每次觀測(cè)1次。
　　F．終灌標(biāo)準(zhǔn)和封孔：
　　終孔標(biāo)準(zhǔn)：當(dāng)開(kāi)啟灌漿泵后幾分鐘時(shí)間，壩頂表面裂縫即冒漿，這時(shí)在無(wú)壓情況下反復(fù)輕灌，壩頂連續(xù)三次冒漿，縫內(nèi)漿面基本不下降，即可終灌。封孔：當(dāng)每次灌完后，待孔周?chē)�泥漿不再流動(dòng)時(shí)，待孔內(nèi)漿液取出，掃孔到底，然后向孔內(nèi)灌注密度1.6g/cm3的稠漿。
　　G.灌漿期間出現(xiàn)問(wèn)題的處理:
　　縱向裂縫:灌漿期間,為了避免裂縫過(guò)早地延伸到壩面,可采用如上所述鉆孔內(nèi)下護(hù)壁套管,寬縫采用自重灌漿處理。
　　橫向裂縫：灌漿期間，在岸壩及壩基突起處，常出現(xiàn)橫向聯(lián)合向裂縫，采用間歇灌漿，對(duì)寬縫位置增加阻漿蓋。
　　冒漿：灌漿期間出現(xiàn)冒漿，在不同的部位采用不同的方法。
　　a壩坡冒漿:輕微的冒漿部位開(kāi)挖回填夯實(shí),采用灌一停一灌的間歇性灌注方法。
　　壩坡底部嚴(yán)重冒漿,說(shuō)明壩體內(nèi)有與灌漿孔相連的大通道,處理方法:一是封堵冒漿通道,二是控制灌漿量或灌入稠漿來(lái)防止冒漿；或采用灌一停一灌的方法，間隔時(shí)間適當(dāng)延長(zhǎng)。
　　b上游或下游水位以下冒漿。若因灌漿壓力大導(dǎo)致水下冒漿，應(yīng)立即降低灌漿壓力；若孔口并無(wú)壓力而冒漿，說(shuō)明原有裂縫、洞穴與灌漿孔相通，應(yīng)采取濃漿間歇灌注，等灌入的泥漿初凝后再繼續(xù)灌注，或在泥漿中摻加適量水泥，以加建漿液初凝，達(dá)到封堵冒漿通道的目的。
　　c壩頂和孔口冒漿。在灌漿初期，通過(guò)孔口下護(hù)壁套管或設(shè)阻漿塞，可以阻止壩頂和孔口冒漿。灌漿后期冒漿，表明壩體內(nèi)已灌滿，不必采取封堵措施。
　　串漿：兩孔串聯(lián)灌漿或串漿孔堵住。
　　塌坑：在塌坑內(nèi)回填粘性土料，分層夯實(shí)；或往塌坑口灌注泥漿，初凝后用于土封口夯實(shí)。
　　隆起：查出原因，采取相應(yīng)的措施。
　　單孔吃漿量過(guò)大，采用少灌多復(fù)的辦法，直至灌飽為止。
　　④質(zhì)量檢查：
　　A灌漿前和灌漿后進(jìn)行探地雷達(dá)探測(cè)及電法探測(cè)，以鑒定灌漿效果。
　　B沿灌漿中心線各排布4個(gè)鉆孔，灌漿前，一灌漿后進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)注水試驗(yàn)。注水試驗(yàn)段長(zhǎng)為5米，灌漿后的滲透系數(shù)K值應(yīng)小于1.14～4cm/s,灌漿前后對(duì)比K值應(yīng)降低5倍以上。
　　C施工期每周進(jìn)行一次壩面的沉降觀測(cè)。
　　⑤執(zhí)行規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)：
　　按照1988年頒布的《土壩壩體灌漿技術(shù)規(guī)范》（SD266—88）的技術(shù)要求進(jìn)行施工，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工，同時(shí)，結(jié)合工地現(xiàn)場(chǎng)情況，灌漿經(jīng)驗(yàn)配合應(yīng)用。
　　⑥施工記錄與整理：
　　灌漿資料的記錄與整理，是灌漿施工的重要組成部分。
　　鉆孔灌漿原始報(bào)表必須如實(shí)記錄,準(zhǔn)確可靠。
　　對(duì)灌漿中出現(xiàn)問(wèn)題及處理方法，應(yīng)詳細(xì)準(zhǔn)確記錄。
　　應(yīng)根據(jù)原始資料進(jìn)行匯總、整理、并繪制分析表。
　　嚴(yán)格按規(guī)范要求，提交土壩壩體灌漿竣工報(bào)告。
　　四、結(jié)語(yǔ)
　　1．在初造過(guò)程中普遍存在孔口壓力較低的現(xiàn)象，2．大部分灌孔口在孔口汽有壓力的情況下就開(kāi)始臂裂，3．以邁生水庫(kù)壩體質(zhì)量較差，4．在比較多的裂縫及孔洞。5．通過(guò)在邁生水庫(kù)采用劈裂灌漿技術(shù)進(jìn)行處理，6．已在壩體內(nèi)形成一道近于垂直在擠壓作用，7．解決了土壩的應(yīng)力平衡及滲途穩(wěn)定問(wèn)題。8．利用土壩的原有的觀測(cè)設(shè)施情況，9．對(duì)壩體進(jìn)行觀測(cè)。