□李向揚(yáng)（深圳市廣匯源水利建筑工程有限公司）

貝墩水是浰江一級(jí)支流，由優(yōu)勝水和長(zhǎng)塘水匯合而成，發(fā)源于下車鎮(zhèn)翰婆坳，流經(jīng)長(zhǎng)塘、優(yōu)勝、貝墩、彭寨、東水等鄉(xiāng)鎮(zhèn)。流域集水面積707km2，河流長(zhǎng)度86.3km，平均坡降2.4‰。流域中上游多為高山峻嶺，河流湍急，兩岸坡陡，基巖裸露，山多地少，草木茂盛，植被良好，水頭流失較少。

老園水庫(kù)于1970年10月動(dòng)工興建，1972年年底建成運(yùn)行，是以發(fā)電為主，結(jié)合防洪、灌溉于一體的綜合性中型水利樞紐工程，灌溉面積800hm2，多年平均發(fā)電量1470萬(wàn)kWh，是和平縣的骨干水庫(kù)和骨干電站，在山區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起到了極為重要的作用。

土壩壩體填土為粘（粉）土質(zhì)砂（礫）和局部砂質(zhì)粉土，土質(zhì)松散。砂礫含量高、粘粒含量低，孔隙比大，干密度低，屬中～強(qiáng)透水性?；鶐r為流紋巖，強(qiáng)風(fēng)化帶巖芯破碎，節(jié)理發(fā)育，屬中等透水性；弱風(fēng)化帶節(jié)理較發(fā)育，微風(fēng)化帶節(jié)理不甚發(fā)育，屬弱～微透水性。

1.施工特點(diǎn)

本工程灌漿施工方法有3種，土壩采用充填灌漿、劈裂灌漿、帷幕灌漿。灌漿工程施工工序較多、進(jìn)場(chǎng)施工設(shè)備較多，要做好施工協(xié)調(diào)和調(diào)度工作，精心組織，確保工期實(shí)現(xiàn)。

土壩的灌漿施工包括砂礫石層基礎(chǔ)帷幕灌漿、壩體充填灌漿和壩體劈裂灌漿。充填灌漿適用于處理性質(zhì)和范圍都已確定的局部隱患；劈裂灌漿適用于處理范圍較大，而且問(wèn)題的性質(zhì)和部位又都不能完全確定的隱患。

劈裂灌漿孔軸線為現(xiàn)狀土壩軸線及現(xiàn)狀土壩軸線下游2m雙排布置，樁號(hào)0+006.0～0+120.0壩段，劈裂灌孔孔距為5m，孔底端至強(qiáng)風(fēng)化流紋巖層1m。采用3序施工，孔口壓力暫定為0.15～0.5MPa。

充填灌漿布置在壩高＜8m左右兩岸壩頭，采用雙排充填灌漿，灌漿孔至強(qiáng)風(fēng)化流紋巖層1m，梅花形布置，排距2.0m,孔距2.5m。右岸壩頭充填灌漿范圍由樁號(hào)0-010.0～0+006.0，左岸壩頭充填灌漿范圍由樁號(hào)0+120.0～0+133.0。

帷幕灌漿布置在現(xiàn)狀土壩軸線樁號(hào)0-010.0～0+133范圍壩段，孔距為2m，孔深由強(qiáng)風(fēng)化流紋巖層至透水率＜5lu線以下2m。

2.施工準(zhǔn)備

2.1 確定觀測(cè)點(diǎn)位置，埋設(shè)好必需的觀測(cè)標(biāo)點(diǎn)，沿壩軸線方向每隔10m設(shè)一組觀測(cè)標(biāo)點(diǎn)，每組分別在壩頂上、下游壩肩處各設(shè)一個(gè)觀測(cè)標(biāo)點(diǎn)，標(biāo)點(diǎn)用樁或混凝土樁。

2.2 準(zhǔn)備觀測(cè)和試驗(yàn)儀器以及觀測(cè)記錄表和成果表。

2.3 準(zhǔn)備機(jī)械設(shè)備和布置好制漿、灌漿機(jī)械及土料堆放，灌漿機(jī)械施工流程如圖1。

圖1 灌漿機(jī)械施工流程圖

2.4 施工前做好灌漿試驗(yàn)，選好有代表性壩段，按灌漿設(shè)計(jì)進(jìn)行布孔、制漿、灌注。觀測(cè)灌漿壓力，吃漿量及泥漿容重，壩體位移和裂縫，試驗(yàn)孔≥3個(gè)。試驗(yàn)結(jié)束后分析資料，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，修改參數(shù)，完善和熟練灌漿工藝，作為全面施工的依據(jù)。

2.5 對(duì)所用土料及漿液進(jìn)行試驗(yàn)。土料試驗(yàn)包括顆粒分析有機(jī)質(zhì)含量及可容鹽含量等，漿液試驗(yàn)包括容重、粘度、穩(wěn)定性、膠體率及失水量等。

3.灌漿造孔

3.1 首先按設(shè)計(jì)要求布孔，然后按設(shè)計(jì)要求3序造孔，分兩序跳躍式造孔。

3.2 造孔鉛直偏斜控制在孔深的1.5%。采用泥漿護(hù)壁。

3.3 做好造孔的記錄和描述。如有發(fā)現(xiàn)特殊情況時(shí)，做好詳細(xì)記錄并分析處理。

4.漿液制作

砂礫石層帷幕灌漿材料主要是水泥和粘土，土壩壩體灌漿所用漿液為土料。

4.1 砂礫石層帷幕灌漿常用的灌漿材料為水泥粘土漿。水泥粘土漿中水泥和粘土的比例為，水泥:粘土＝1:1～1:4（重量比），漿液濃度范圍為，干料:水＝1:1～1:3（重量比）。

4.2 各類漿液必須攪拌均勻，測(cè)定漿液密度和黏滯度等參數(shù)，并作好記錄。

4.3 灌漿用的水泥必須符合規(guī)定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，不得使用受潮結(jié)塊的水泥。水泥不應(yīng)存放過(guò)久，出廠期超過(guò)3個(gè)月的水泥不應(yīng)使用。

4.4 土料應(yīng)先在泥漿池內(nèi)浸泡數(shù)小時(shí)后攪拌成漿,制漿土料物理性質(zhì)指標(biāo)如下：攪拌機(jī)把土料及水混合、攪拌成漿，通過(guò)過(guò)濾篩和沉淀清除大顆粒和雜物，灌漿前再通過(guò)35孔/cm2的過(guò)濾篩。

4.5 漿液各項(xiàng)指標(biāo)按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行控制，灌漿過(guò)程中漿液容重和輸漿量按每小時(shí)測(cè)定1次，漿液的穩(wěn)定性和自由析水率10d測(cè)1次，并做好記錄，如漿料發(fā)生變化，及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。

5.灌漿施工：充填灌漿和劈裂灌漿

充填灌漿適用于處理性質(zhì)和范圍都已確定的局部隱患；劈裂灌漿適用于處理范圍較大，而且問(wèn)題的性質(zhì)和部位又都不能完全確定的隱患。

名稱 技術(shù)塑性指數(shù) 8%～15%粘粒含量 20%～30%粉粒含量 30%～50%砂粒含量 10%～30%

充填灌漿和劈裂灌漿施工過(guò)程的主要區(qū)別為灌漿壓力。充填式灌漿是利用漿液自重進(jìn)行防滲堵漏來(lái)提高壩體的防滲能力及整體性。劈裂灌漿則是利用一定的灌漿壓力，將壩體劈裂灌漿以提高壩體的防滲能力及整體性。

在施工前要選定有代表性的壩段進(jìn)行試驗(yàn)，根據(jù)勘探資料和試驗(yàn)數(shù)據(jù)合理調(diào)整劈裂灌漿的施工參數(shù)。本工程灌漿依據(jù)施工設(shè)計(jì)圖執(zhí)行《土壩壩體灌漿技術(shù)規(guī)范》，每一個(gè)工序嚴(yán)格按規(guī)范控制。

5.1 按鉆孔順序分序進(jìn)行灌注

5.2 采用孔底注漿全孔灌注的方法進(jìn)行灌注。把注漿管放置離孔底0.5～1.0m處，然后用織布和粘土把注漿孔上段0.5～1m外，周圍密封，即可往孔內(nèi)注漿，經(jīng)過(guò)幾次灌漿，基本不吃漿或孔口壓力達(dá)到或接近設(shè)計(jì)灌漿壓力時(shí)，立即停灌，并將灌漿管提升3～4m，再繼續(xù)灌至設(shè)計(jì)要求，如此進(jìn)行反復(fù)灌注。直至該孔達(dá)到設(shè)計(jì)要求為止。

5.3 灌漿開始時(shí)，先采用稀漿灌注，經(jīng)過(guò)3～5min后再加大泥漿稠度，若孔口壓力下降和注漿管出現(xiàn)負(fù)壓（壓力表讀數(shù)為0以下）時(shí)，立即進(jìn)行再加大漿液稠度。漿液的容重按技術(shù)要求嚴(yán)格控制。

5.4 在灌漿中，先對(duì)第1序孔輪灌。采用“少灌多復(fù)”的方法待第1序孔灌漿結(jié)束后，再進(jìn)行第2序孔。

5.5 每次最大灌漿量應(yīng)按設(shè)計(jì)要求控制，一般以1m3/m為宜，每孔灌漿次數(shù)應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定，根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)，一般為6～10次。

5.6 如難以定向劈裂，則采用加密孔距，減少灌漿壓力和1次灌漿量（1次灌漿量＜1m3/m），實(shí)行輪灌，增加復(fù)灌次數(shù)或相鄰兩孔或幾孔同時(shí)灌注方法進(jìn)行，這樣有利于沿鉆孔布置方向定向劈裂。

5.7 作好灌漿記錄，并繪制圖表。

6.灌漿施工：帷幕灌漿

帷幕灌漿主要是用漿液灌入土層的裂隙、空隙，形成阻水幕，以減少滲流量或揚(yáng)壓力的灌漿。

6.1 灌漿方式:本標(biāo)段工程的帷幕灌漿采用循環(huán)式灌漿。循環(huán)式灌漿是指漿液通過(guò)注漿管注入到孔段內(nèi)，部分漿液滲入到巖體裂隙中，部分漿液通過(guò)回漿管返回，保持孔段內(nèi)的漿液呈循環(huán)流動(dòng)狀態(tài)的灌漿方式。這種方式一方面使?jié){液保持流動(dòng)狀態(tài)，可防止水泥沉淀，灌漿效果好；另一方面可以根據(jù)進(jìn)漿和回漿液相對(duì)密度的差值，判定巖層吸收水泥的情況，如圖2。

圖2 循環(huán)式灌漿圖

6.2 灌漿方法:本標(biāo)段工程的帷幕灌漿采用自上而下分段灌漿法。自上而下分段灌漿法是從上向下逐段進(jìn)行鉆孔，逐段安裝灌漿塞進(jìn)行灌漿，直至孔底的灌漿方法。

6.3 水灰比控制：帷幕灌漿采用普通硅酸鹽水泥，漿液濃度,應(yīng)由稀到濃，逐級(jí)改變。漿液的水灰比〔重量比〕采用5:1；3:1；2：1；1.5:1；1:1；0.8:l；0.6:1 七個(gè)級(jí)別。起始水灰比一律采用 0.8:1，不取決于是巖石的單位吸水率ω的大小。

6.4 孔口第一段至第三段灌漿壓力分別為1MPa、1.5MPa，以下各段為1.5MPa至終孔。

6.5 從第4段開始，灌漿壓力應(yīng)盡快升至設(shè)計(jì)規(guī)定值，若遇到吸漿量大等原因，不能立即升到設(shè)計(jì)壓力時(shí)，應(yīng)遵循表吸漿量控制灌漿壓力。

6.6 灌漿時(shí)，當(dāng)灌漿壓力保持不變，吸漿量均勻減少時(shí)；或吸漿量不變，壓力均勻上升時(shí)，灌漿應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行，不得改變水灰比。

7.灌漿綜合控制

綜合控制包括：灌漿壓力控制，灌漿量控制，裂縫開展寬度控制，橫向水平位移控制。綜合控制施行于灌漿過(guò)程的始終。

7.1 每孔每次平均灌漿量，以孔深計(jì)每米孔深控制在0.8m3以下，每孔灌漿次數(shù)應(yīng)要6次以上。灌漿過(guò)程可按實(shí)際土質(zhì)情況而定。

7.2 兩次灌漿間隔時(shí)間一般不應(yīng)＜5d，實(shí)際間隔時(shí)間要根據(jù)壩體和漿液固結(jié)時(shí)間而定。

7.3 孔口壓力，應(yīng)控制在設(shè)計(jì)最大允許灌漿壓力以內(nèi)，孔口壓力≤0.5MPa。

7.4 灌漿時(shí)，壩頂上、下游兩壩肩處橫向水平位移的允許量應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)確定，一般控制在3cm以內(nèi)，要求在停灌后能基本復(fù)原。

7.5 應(yīng)盡量推遲和限制壩面出現(xiàn)裂縫，裂縫限制寬度應(yīng)根據(jù)灌漿試驗(yàn)確定，一般控制在2cm以內(nèi)，要求在停灌后壩體裂縫能基本閉合。

7.6 灌漿形成的每道泥墻≥15cm。

8.灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)及封孔

8.1 當(dāng)漿液升至孔口，經(jīng)連續(xù)復(fù)灌3次不再吃漿時(shí)，即可終止灌漿。

8.2 當(dāng)每孔灌完后，可以將漿管拔出，并注滿容重＞1.5t/m3的稠漿。如果漿面下降，可繼續(xù)注稠漿，直至漿面升至壩頂不再下降為止。

9.結(jié)語(yǔ)

老園水庫(kù)經(jīng)過(guò)壩體灌漿加固，壩體的整體性、穩(wěn)定性和防滲能力明顯提高。原壩體基礎(chǔ)滲漏、壩體開裂沉陷等問(wèn)題得到有效的解決，達(dá)到理想的效果和施工效益。