漿砌石壩灌漿治漏加固技術(shù)

1、漿砌石壩灌漿治漏加固技術(shù)1 漏水原因漿砌石壩蓄水后 , 壩下游面、壩后基礎(chǔ)巖及壩頭接合部位有濕潤冒汗的地方稱為滲水 , 這是一種較普遍的現(xiàn)象。若滲水發(fā)展成為管涌或股水成流則稱為漏水, 漏水較嚴重的壩一般都有較多的出逸點, 且水量較大。漏水的主要原因有以下幾點 : 壩體局部裂縫、斷裂或壩面勾縫脫落引起漏水 ; 壩體無防滲墻或施工質(zhì)量差引起漏水 ; 清基不徹底或壩體與壩基結(jié)合不好 , 造成接觸帶滲漏和壩頭繞滲 ; 壩址基巖破碎、裂隙發(fā)育或灰?guī)r地層造成壩基漏水; 由于壩體長期受凍融、 沖蝕、溶蝕和潛蝕作用引起漏水。2 灌漿治漏加固技術(shù)2.1 方法簡介壩體、壩基帷幕灌漿 ; 主要充填漏洞和縫隙 , 防

2、滲裁漏 , 通過灌漿加固 , 形成防滲體。此方法適用于漿砌石重力壩。壩上游面固結(jié)灌漿 ; 堵塞漏洞和縫隙 , 加固補強壩體和提高防滲性能 , 以進一步提高壩體的承載能力和完整性。壩下游面追蹤固結(jié)灌漿; 在下游壩面有漏水或溶蝕物出逸的地方,造成水平孔或斜孔 , 埋注漿管進行灌漿 , 以堵塞漏水通道和壩體空洞、裂縫 , 加固壩體 , 增加壩面穩(wěn)定性和抗沖刷能力。這種反向灌漿工藝,非常適合拱壩和支墩壩工程, 對重力壩工程只有搞清揚壓力并設(shè)排水孔也可采用。采用這種方法時最好是壩前無水。壩面重新剔勾縫 ; 剔縫后 , 用高標(biāo)號水泥砂漿、 干硬性預(yù)縮水泥砂漿或用防水材料配制高標(biāo)號水泥砂漿勾縫, 提高壩面防

3、滲漏能力及壩體穩(wěn)定性、整體性和抗凍融、抗風(fēng)浪淘刷能力。此方法即“前堵、中截、后追蹤”灌漿治漏加固法。2.2 灌漿前的勘探與試驗為準(zhǔn)確地確定各種灌漿參數(shù), 保證質(zhì)量 ,首先要進行勘探和試驗。壩體和壩基勘探 ; 目的是查清壩體和壩基的現(xiàn)狀 , 為設(shè)計和施工提供依據(jù)。首先在典型漏水部位進行鉆孔勘探 , 查明壩內(nèi)部的石質(zhì)、膠結(jié)材料密實程度 , 有無空洞及基巖結(jié)構(gòu)情況等。壓力抬動試驗 ; 目的是查明壩基、壩體的承壓情況 , 以確定灌漿壓力。在不破壞原結(jié)構(gòu)的條件下 , 有效地將漿液壓入壩體內(nèi)部、基巖裂縫、砂礫石層中 , 以保證淄漿效果。壓水試驗 ; 目的是為帷幕及固結(jié)灌漿設(shè)計提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù) , 并指導(dǎo)施工

4、 , 保證效果。選擇壩體或壩基典型部位 , 按照水利水電工程鉆孔壓水試驗規(guī)程進行工作 , 試驗壓力采用設(shè)計灌漿壓力 , 根據(jù)試驗結(jié)果、單位吸水量 (o) 值的大小 , 確定漿液濃 ?度、吃漿量大小。 (o) 值越大 , 吃漿量就越大 , 漿液就要適當(dāng)變濃。灌漿試驗 ; 目的是解決帷幕灌漿和固結(jié)淄漿的影響半徑、漿液濃度及其它參數(shù)等 , 為布孔和淄漿設(shè)計提供依據(jù)。2.3 設(shè)備及材料選擇造孔設(shè)備 ; 帷幕灌漿垂直造孔采用回轉(zhuǎn)式液壓鉆機 , 如鉆孔淺時, 也可采用風(fēng)鉆造孔。壩上下游固結(jié)灌漿 ( 即前堵、后追蹤灌漿 ) 造水平孔或斜孔 , 使用風(fēng)鉆或采用 7655 型汽鉆機造孔。灌漿設(shè)備 ; 有攪拌機、

5、多缸活塞式灌漿機、承壓輸漿膠管、注漿管、膠塞、壓力表、比重計等。灌漿材料 ; 主要是 425 普通硅酸鹽水泥、砂子、粉煤灰、石英粉、水、外加劑等。2.4 布孔和造孔帷幕灌漿布孔 , 在漏水壩段沿壩頂中心線, 以孔距 3m、孔徑 50mm或 75mm為宜 , 或根據(jù)試驗確定孔距?？咨钽@至漏水部位以下1m-2m,如接觸帶或基巖漏水 , 鉆孔可鉆至不透水基巖以下 lm-2m。造孔可一次性造孔 , 也可分序造孔 , 破碎地帶上下分段造孔、分段海漿 , 同時在漿體凝固 5-7 天后 , 再繼續(xù)向下鉆孔 , 以防止卡鉆、埋鉆事故發(fā)生。 壩體與基巖接觸部位和壩基灌漿, 也可采取在上游壩腳打斜孔或垂直孔灌漿堵

6、漏 , 但造孔前應(yīng)先清基 , 在壩腳澆筑 0.3m-0.5m 厚混凝土 , 待凝固后再打孔。垂直或傾角小于5。的帷幕灌漿孔 , 其孔向的偏差值不得大于規(guī)定值。壩上游固結(jié)灌漿布孔 ; 在漏水部位呈 “梅花”型, 鉆孔間距和排距 lm-3m 為宜 , 根據(jù)漏水情況確定 , 鉆孔位置選在砌石“了”縫中 ; 在裂縫部位 , 可沿裂縫每 lm 布設(shè)一孔。孔徑為 42mm,孔深 0.7m-1.5m, 根據(jù)壩體實際情況確定。壩下游面追蹤固結(jié)淄漿布孔 ; 在裂縫部位沿縫隙每 1m布一孔 ; 在其它滲水部位 , 按照“梅花”型布孔 , 排距和孔距 2m-3m為宜 , 布孔位置在 ?“T”縫中 , 也可適當(dāng)加密布

7、孔?？咨詈涂讖酵瑝紊嫌蚊?。2.5 施工要求先放空水庫或?qū)焖唤抵凉酀{部位以下, 再灌漿施工 , 并做好灌漿各項記錄。洗孔 ; 灌漿前應(yīng)對孔壁、孔底及裂縫進行沖洗 , 采用風(fēng)水聯(lián)合沖洗方法 , 水壓力不大于本段灌漿壓力的 75%,時間以孔深淺確定 , 直到回清水為止。維幕灌漿 ;a. 采用孔內(nèi)循環(huán)法 , 自上而下或自下而上分段灌漿, 最后全孔灌注。分段灌漿時 , 要在遭漿段以上Oo5m處加膠塞封堵。 通過論證 , 也可采用小口徑鉆孔孔口封閉灌漿法 ;b. 壩體內(nèi)灌漿長度 , 一船 5nt 左右較好 , 孔深不超過 8m時, 可全孔一次性灌注 ;c. 灌漿壓力按設(shè)計控制 , 但要低于抬動試驗極限

8、壓力 , 一般控制在 0.2MPa-0.4MPa。壩面固結(jié)和追蹤灌漿 ;a. 在孔內(nèi)預(yù)埋注漿管 , 孔口管周圍用干硬性水泥砂漿填堵 , 采用內(nèi)徑 20mm鋼管 , 長 50cm,插入孔內(nèi) 40cm,外露 5Cm“10Cm,管頭要加工絲扣 , 以便與輸漿管連接 ;b. 采取一組四孔并聯(lián)灌漿法 , 也可單孔或兩孔一起灌注。對壩后漏水處重點孔位要采取單孔重點灌漿。灌漿壓力按設(shè)計控制, 一般采用 0.2MPa-0.25MPa。漿液的濃度 ; 灌漿時應(yīng)遵循由稀到濃的原則, 根據(jù)壓水試驗逐級改濃。壩體當(dāng)注入漿量大于 30L/min 時, 可越級變濃。當(dāng)某一級漿液灌注 400L 以上 , 而灌漿壓力和吸漿量

9、均無明顯改變時 , 可改濃一級漿液灌注。漿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 九個級別。根據(jù)設(shè)計 , 必要時還可摻和粉煤灰、砂于、石英粉、鋁粉等。在灌漿過程中, 漿液要每隔一小時測定一次比重。灌漿時要分 2-3 序灌注 , 同時一定要進行復(fù)灌。在設(shè)計壓力下 , 當(dāng)吸漿量不大于 O.4L/mio 時, 再續(xù)灌 30 分鐘即可結(jié)束。灌漿孔封孔 ; 帷幕灌漿時 , 豎孔封孔采 . 用機械導(dǎo)管法 , 用 1:2 水泥砂漿從孔底向上逐漸提升封填密實 ; 壩面固結(jié)灌漿水平孔封孔 , 采用低水灰比 1:2 水泥砂漿人

10、工填堵?lián)v實。 封填材料最好用膨脹水泥砂漿。特殊灌漿孔處理 : 灌漿過程中 , 發(fā)現(xiàn)冒漿時 , 可采用表面封堵、加濃漿液、降壓等方法處理 ; 壩體灌漿串漿時 , 一是串漿孔正在鉆進時 , 應(yīng)立即停鉆 ; 二是相鄰孔串漿量大時 , 可兩孔同時并灌 , 三是在串漿孔上部用膠塞封堵 ; 灌漿過程應(yīng)連續(xù)進行 , 因故中斷超過 30 分鐘 , 應(yīng)及時沖洗鉆孔或掃孔后復(fù)灌 ; 在涌水段灌漿時 , 當(dāng)涌水壓力超過 O.2MPa 時。應(yīng)首先測定涌水壓力及涌水量 , 再采用 : 自上而下用稠漿灌漿法 ; 對壩基可適當(dāng)加壓 ; 海漿結(jié)束有屏漿措施 , 且時間不少于 1 小時 ; 必要時加速凝劑 ; 采用機械封孔。壩體吸漿量較大難于結(jié)束時, 加大漿液濃度, 可采取限流、間歇灌漿、 漿液中加速凝劑。灌漿過程中 , 若有回漿變濃 , 則應(yīng)改稀漿后灌注。若回漿仍變濃 , 則結(jié)束灌漿。加強灌漿觀測 ; 在灌漿期間 , 應(yīng)隨時觀測壩體位移、變形情況 , 發(fā)現(xiàn)問題立即停灌或降低壓力 , 采取補救措施。2.6 質(zhì)量檢測質(zhì)量檢測主要以灌漿前后壓水試驗資料、 灌漿資料、灌漿前后鉆孔取巖芯資料、孔內(nèi)攝影及蓄水考驗等資料 , 進行比較綜合評定 , 或者在灌漿前后用振動測試分析儀檢測壩體質(zhì)量。采取檢測孔檢測壩體灌漿質(zhì)量的原則 ; 檢測孔的數(shù)量 , 一般為孔總數(shù)的 5%-10%;檢測孔位置 , 選在灌漿中心線或下