高压喷射灌浆防渗墙技术在我县水库除险加固工程中的应用与推广-论文

高压喷射灌浆防渗墙技术在我县水库除险加固工程中的应用与推广-论文

建筑与工程●I高压喷射灌浆防渗墙技术在我县水库除险加固工程中的应用与推广邓元强(腾冲县水务局水利水电勘测设计队云南腾冲679100)[摘要]高喷灌浆防渗墙技术具有“设备简单、适用性广、工效高、工期短、造价低、防渗效果好”等优点，在水库大坝除险加固中得到了广泛应用。本文围绕水库除险加固这一主题，介绍了高喷灌浆防渗墙技术在龙窝田水库除险加固中的应用情况，并结合本地区实际，阐述了该技术在本地区的推广应用前景。[关键词]高喷墙大坝防渗除险加固龙窝田水库中图分类号：X907文献标识鸸：A文章编号：1009—914X(2014)13～0167一O11、概述[J]>100(【Jl为墙体允许渗透坡降)；高压喷射灌浆技术自2皑纪7O年代引入我国，具有“设备比较简单、适用性渗体厚度：10～30cm；广、工效高、工期短、造价低、效果好”等优点，在不释放地基应力的条件下，利用抗压强度：R28≥2Mpa‘不同施工方法、不同喷射形式和连接方式，构造出不同工程需求的各种桩、板、渗透系数：K≤3XlO-7cm／s。墙结构体，具有其他防渗加固技术无法代替的优点，很快在全国进行了推广应(2)质量检测结果用。2008年，我县在龙窝田水库除险加固中首次应用高压喷射灌浆技术对主坝墙体厚度：灌浆结束，随机挖深1．5m、长2m、宽lm的探坑2个检查(测)，灌进行防渗处理并取得成功，开启了我县应用高压喷射灌浆技术先河，为该项技浆缝贯通灌浆顶界，两孔间胶结完整，实测墙体最宽值32cm(搭接处)，最小值术在我县的推广应用提供了借鉴，具有重大的现实意义。16cm(孔位处)，成墙厚度符合设计要求，2、高压喷射灌浆技术抗压强度：钻孔取芯2孔，送检试样3件，28天抗压强度分别为3．21Mpa、3．高压喷射灌浆(简称“高喷灌浆”)是一种采用高压水或高压浆液形成高速喷96Mpa、3．11Mpa，平均3．43Mpa，符合设计要求I射流束，冲击、切割、破碎地层土体，并以水泥基质浆液充填、掺混其中，形成桩渗透系数：随机布置围井1个，注水试验渗透K=3．2XlO-8cm／s，满足设计或板墙状的凝结体，用于提高地基防渗或承载能力的施工技术高喷灌浆方式防渗要求；芯样室内渗透试验：龄期14天送检试样最大渗透系数1．02×10—分旋喷、摆喷和定喷，施工方法分单管法、双管法、三管法。8cm／s，龄期21天送检试样最大渗透系数2．52X10-8cm／s，符合设计防渗要求，高喷防渗墙(简称“高喷墙”)是由旋喷柱形桩、摆喷扇形断面桩或定喷板状且与围井成果吻和。墙段彼此组合搭接起来，形成的地下防渗墙。3．5防渗效果评价3、高喷灌浆技术在龙窝田水库中的应用施工期间，经随机挖坑检查，两L间喷射接缝胶结完整，已形成连续防渗3．1工程概况体；围井注水试验及岩芯样送检渗透系数达到10-8cm／s，优于帷幕灌浆(渗透龙窝田水库始建于1972年，1977年l2月建成，总库容205万m3，枢纽建筑物系数一般在lO-4cm／s'lO一6cm／s之间)防渗效果。包括：主副坝、输水隧洞和溢洪道。主坝坝高30m，坝项长122m，坝顶高程1870．在工程竣工蓄水后检查，大坝防渗处理后的宏观效果较好，原下游坝坡、岸5m，为花岗岩风化料均质土坝，坝体压实度80．5～91．0％，渗透系数K=I．45X坡接触带、右坝肩集中渗漏点(灌浆过程中出现冒浆现象)消失，下游坝脚排水1o-_4～6．83XlO-3cm／s主坝坝基及两坝肩均为燕山期花岗岩全、强风化地棱体渗流量较除险加固前明显减少，且随着库水位的升高，渗流量无明显增加。层，工程建设时未采取任何防渗措施，加之清基不彻底、坝体压实度低等原因，4．高喷灌浆技术在大坝防渗处理中的优势在长期的运行中，逐渐暴露出坝体、接触带和右坝肩绕渗问题并有逐年加剧之总结龙窝田水库主坝高喷灌浆防渗工程经验，并与我县采取其它防渗处理势，下游坝坡、坝体与两岸坡接触带、右坝肩均出现集中渗漏现象且渗漏量随库措施的水库工程进行比较，它的优势主要表现在：水位变化而变化，危及大坝安全。一是高喷灌浆具有施工速度快、固结体强度大、耐久性较好等优点，且施工3．2主坝防渗设计噪音较小，水泥浆液不会造成环境和地下水污染。工程设计时，考虑到花岗岩全、强风化层“吃水不吃浆”的特点，若采用传统二是与传统的帷幕灌浆相比，其施工工艺、设备相类似，但高喷灌浆防渗性的帷幕灌浆难于形成连续的帷幕，防渗效果及耐久性较差的原因，主坝防渗处能更佳、连续眭更好且其检查直观明了，特别是在“吃水不吃浆”的花岗岩全、强理采用高喷防渗墙。防渗轴线布置于坝轴线上游0．5m，防渗顶界为水库正常风化层中，其优势更为明显。蓄水位，防渗体底界为进入弱透水层(qlOLu)以下1．Om，两坝肩地下水位线三是与混凝土防渗墙(最薄墙体30cm)相比，可节约投资30％以上，并具有与正常水位线的交点为左、右两端防渗边界，防渗体全长129．6m，布灌浆孔82开挖量小、占地少、对临近建筑物影响小、施工方便等特点个，孔距I．6m，平均孔深28．5m。结合坝基地质及筑坝土料特性，高喷灌浆采用5．高喷灌浆技术在我县的推广应用前景单管法摆喷方式，设计摆角257(±12．57)，分两序逐级加密施工。腾冲地处青藏、滇缅、印尼“歹”字型构造的西支中段与经向构造体系的复3．3防渗墙体质量控制合部位，属腾冲～梁河弧型构造带。区内新生代火山岩、燕山期花岗岩和中、古(1)浆液质量控制生代变质岩相伴而生，尤以燕山期花岗岩分布最为广泛，其分布范围约占全县高喷灌浆浆液采用水泥浆，所用水泥为P．042．5普通硅酸盐水泥，其细度国土面积的60％。全县有中、小型水库40多座，小坝塘l80多座，有近一半建在花为0．08ram方L筛余量≤5％，并保持新鲜无受潮结块。水泥浆由制浆机搅拌而岗岩地区，且多为上世纪60、70年代建成，80％以上带病运行。花岗岩风化强烈，成，浆液拌制用水符合混凝土拌合用水标准。浆液水灰比1：1．0，密度≥1．6g／风化料多呈砂土状并被“就地取材”用于筑坝，但由于碾压不实、压实度低等原cm3，搅拌时间≥3min，超过4h的浆液作废浆处理。因，坝体及坝基渗漏已成为我县同类型水库的通病。在我县水库大坝防渗处理(2)主要施工技术参数中，面对花岗岩“吃水不吃浆”的特性，传统的帷幕灌浆方式显得力不从心。而高高喷灌浆施工参数确定是防渗墙成墙质量的重要环节，严格按照施工技术喷灌浆通过高压、高速喷射浆液冲击、切割、破碎地层(坝体)土体，以水泥基质参数进行施工是确保施工质量的关键。本工程施工技术参数经查阅规范并通过浆液充填、掺混在花岗岩风化砂土中，并与其中的“砂胶结形成强度相对较高、现场试验确定，在施工过程中根据地层变化隋况及时调整。主要技术参数如下：耐久性好的凝结体，能较好地解决花岗岩“吃水不吃浆这个“顽疾，在我县水①防渗墙连接方式采用摆喷对接，摆角257，摆喷速度8cm／min，套接长度库大坝除险加固中推广应用前景广阔。大于20cm，两孔成墙夹角1807l6结论②钻L孔距1．6m，L位偏差不大于5cm，偏斜率不大于0．3％(1)采用高喷灌浆技术进行堤、坝及水工建筑物基础防渗，应根据不同土③提升速度：经先导孔灌浆试验，提升速度15~20cm／min}层，通过现场试验合理确定施工参数，有针对性的采用不同的施工工艺，确保施④高喷灌浆压力2528M!~，流量80L／min。工质量，使墙体均匀，连续性好，连接可靠。⑤浆液比重1．61．7g／cm3，回浆比重≥1．2g／cm3。(2)高喷灌浆技术在水库大坝、松散地基特别是砂土类地基防渗处理中，具⑥I、Ⅱ序孔施工间隔时间7d。有防渗性能、耐久性好、造价低、施工简便等特点，有较好的推广应用前景。3．4防渗墙质量检验(1)设计质量要求科技博览}167