肖恒發(fā) 李祖全 潘建麗

摘 要：在會(huì)澤縣長箐水庫水庫工程施工過程中，利用灌漿技術(shù)將一定配比的漿液壓入到鉆孔的巖層裂隙中，當(dāng)漿液膠結(jié)硬化后可以有效的提高水庫壩體的抗?jié)B性和整體性能，增強(qiáng)水庫基礎(chǔ)的承載力、密度和防滲性。本文將根據(jù)合理的固結(jié)、帷幕灌漿布置、灌漿壓力、最優(yōu)水灰比、漿液稠度、壓力與漿液變換等技術(shù)參數(shù)，推薦合理的施工方法、施工程序、工藝參數(shù)等。

關(guān)鍵詞：灌漿;試驗(yàn);質(zhì)量

1 工程概況

會(huì)澤縣長箐水庫設(shè)計(jì)規(guī)模為?。ㄒ唬┬退畮?，水庫蓄水主要滿足灌溉、人畜飲水，兼顧下游防洪防汛及生態(tài)用水。水庫總庫容119.7萬m3，興利庫容93.8萬m3，主要建筑物由攔河壩、溢洪道、輸水（兼導(dǎo)流）隧洞 及引水管道組成。水庫建成后年供水103.5萬m3，可新增灌溉面積3730畝，解決及改善水庫下游4484人的飲水安全問題。

2 灌漿試驗(yàn)區(qū)的選擇

為了使本灌漿工程設(shè)計(jì)所選用的各種參數(shù)更符合工程實(shí)際，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，對(duì)長箐水庫進(jìn)行灌漿試驗(yàn)任務(wù)。根據(jù)壩體、壩基、壩肩地質(zhì)條件，布置三個(gè)固結(jié)灌漿試驗(yàn)區(qū)，試驗(yàn)一區(qū)為趾板左岸，樁號(hào)為0+060.0～0+078.0，試驗(yàn)二區(qū)為趾板河床左岸部位，樁號(hào)為0+096.0～0+114.0。試驗(yàn)三區(qū)趾板河床右岸部位，樁號(hào)為0+126.0～0+136.0。布置三個(gè)帷幕灌漿試驗(yàn)區(qū)，試驗(yàn)一區(qū)位于左岸，灌漿里程0+150～0+162，布置高程位于趾板高程△2279.6～▽2284.2m。試驗(yàn)二區(qū)位于河床位置，灌漿里程0+186～0+198，布置高程位于趾板高程2270.5m。試驗(yàn)三區(qū)位于右岸，布置高程位于趾板高程△2303.06～▽2310.34m。

3 鉆孔施工

3.1 鉆進(jìn)方向及方法

灌漿試驗(yàn)分固結(jié)灌漿試驗(yàn)和帷幕灌漿試驗(yàn)，固結(jié)灌漿鉆孔同排孔距為4m，帷幕灌漿鉆孔孔距為1.5m。試驗(yàn)段采用XY—2PC型液壓鉆機(jī)鉆進(jìn)，開孔孔徑為Φ91～Φ110㎜，終孔孔徑為Φ91～Φ75㎜。

3.2 鉆孔沖洗

試驗(yàn)采用清水脈沖式?jīng)_洗鉆孔沖，沖洗壓力為灌漿壓力的80%，沖洗時(shí)間一般10～20分鐘，直到孔口回水澄清5～10分鐘為止。沖洗結(jié)束后，下測繩二次探孔，試探孔底巖粉是否小于0.2米，若小于0.2米，則取鉆壓水灌漿;反之則下鉆沖洗或打撈淤積，直到淤積小于0.2米為止。

4 壓水試驗(yàn)

施工中對(duì)I、II、III序孔所有孔段進(jìn)行灌前簡易壓水試驗(yàn)，取得巖層透水率情況資料，以便在施工中選擇起始水灰比或預(yù)測水泥用量。檢查孔壓水試驗(yàn)按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，采用三個(gè)壓力階段五點(diǎn)法進(jìn)行。壓水壓力一般為灌漿壓力的80%，如該值大于1MPa采用1MPa。壓水試驗(yàn)流量穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)按規(guī)范相關(guān)要求執(zhí)行，取最后的流量值作為計(jì)算值，成果以透水率q表示。

5 灌漿施工工藝

5.1 施工順序

按照“先固結(jié)后帷幕，先下游排后上游排，先鉆灌I序孔，后鉆灌II序孔，再鉆灌III序孔，循序漸進(jìn)，逐序加密”的原則施工。

5.2 灌漿壓力

固結(jié)灌漿壓力按0.15～0.3Mpa進(jìn)行試驗(yàn)，在灌漿過程中，多數(shù)孔當(dāng)壓力還未達(dá)到0.2Mpa時(shí)，漿液從趾板上游混凝土與開挖基巖接縫處冒出，經(jīng)過多次間隙灌漿后才能結(jié)束，所以固結(jié)灌漿壓力應(yīng)在0.2Mpa左右，最大不得超過0.3Mpa。帷幕灌漿壓力第一段采用0.3Mpa，第二段采用0.4～0.5Mpa，以下每段增加0.3Mpa，最大不得超過2Mpa。

5.3 灌漿方法

按設(shè)計(jì)要求或灌漿實(shí)際情況，固結(jié)灌漿采用孔口封閉純壓式灌漿法，帷幕灌漿原則上采用自上而下循環(huán)式或孔口封閉循環(huán)式灌漿法。但在實(shí)際施工過程中多數(shù)孔內(nèi)由于承壓水較大，畢漿后取鉆時(shí)漿液會(huì)被承壓水?dāng)D出孔內(nèi)，灌漿效果較差，所以后期改為純壓式分段灌漿法，灌漿結(jié)束后可使?jié){液在孔內(nèi)和裂隙中穩(wěn)固一段時(shí)間后在取出止?jié){塞。

5.4 灌漿段長

固結(jié)灌漿由于灌漿段長為5米，故采用全孔一次性灌漿法;帷幕灌漿在趾板與基巖結(jié)合段段長為2～3米，其余每個(gè)灌漿段長度原則上宜采用5米，特大吃漿和嚴(yán)重垮孔處可適當(dāng)縮短灌漿段長;在遇透水性較微時(shí)可適當(dāng)加長灌漿段長，但不宜大于10米。

5.5 灌漿材料及漿液的選定

水泥采用P.O42.5普通硅酸鹽水泥，經(jīng)出廠檢驗(yàn)、進(jìn)場復(fù)檢，水泥質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。進(jìn)場水泥保持新鮮，做到先進(jìn)庫先用，受潮結(jié)塊的不得使用。從出廠到使用時(shí)的存放時(shí)間要求少于3個(gè)月。漿液的濃度按水灰比（重量比）控制，固結(jié)灌漿選定為3：1、2：1、1：1、0.5：1等四個(gè)比級(jí)，帷幕灌漿選定為5：1、3：1、2：1、1：1、0.7：1、0.5：1等六個(gè)比級(jí)，由稀至稠逐級(jí)調(diào)配使用。用5：1、3：1引導(dǎo)，2：1、1：1主灌，0.7：1、0.5：1用于特殊情況處理及封孔。

5.6 灌漿的施工控制

5.6.1 非特殊情況，應(yīng)保持灌漿進(jìn)程連續(xù)不中斷地灌注。

5.6.2 不合格或已損壞的壓力表嚴(yán)禁使用，壓力表和管路之間設(shè)置隔漿裝置。

5.6.3 灌漿栓塞應(yīng)具有良好的膨脹性和耐壓性能。

5.6.4 灌漿過程中嚴(yán)密監(jiān)測抬動(dòng)變形情況。

5.6.5 漿液變化。當(dāng)灌漿壓力保持不變，注入率持續(xù)減少時(shí)，或注入率不變而壓力持續(xù)升高時(shí)，不得改變水灰比;當(dāng)每級(jí)漿液注入量已達(dá)300L以上，或灌漿時(shí)間已達(dá)30min，而灌漿壓力和注入率均無改變或變化不顯著時(shí)，應(yīng)改濃一級(jí)水灰比;當(dāng)注入率大于30L/ min時(shí)，根據(jù)具體情況越級(jí)變濃。灌漿段在最大設(shè)計(jì)壓力下，當(dāng)注入率不大于1L/min后，繼續(xù)灌注30min，灌漿工作方可結(jié)束。

5.7 封孔

鉆孔終孔段灌漿結(jié)束后，根據(jù)基巖灌漿段數(shù)多少采用“自下而上分段壓力灌漿法”進(jìn)行封孔。每段長10～15米，灌漿壓力采用栓塞所在段的壓力值，漿液濃度用0.5：1的水泥漿液，鉆孔非灌段未封滿部分，應(yīng)采用“置換法”封孔，即下入鉆桿距未封滿的孔底0.5m處利用機(jī)械進(jìn)行壓力封孔，讓孔內(nèi)清水清漿排除，濃漿溢出方能結(jié)束封孔，若漿液下沉應(yīng)繼續(xù)補(bǔ)漿封填，直至全孔封滿不再下沉為止。封孔結(jié)束后在孔口留注標(biāo)記，以備查考。

6 質(zhì)量控制及效果

6.1 灌漿試驗(yàn)實(shí)施過程中，嚴(yán)格按照規(guī)范及設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，各道工序嚴(yán)格把關(guān)，按“三檢制”要求檢查。

6.2 直觀效果：固結(jié)灌漿結(jié)束后，孔距為4m時(shí)檢查孔壓水試驗(yàn)結(jié)果不達(dá)到設(shè)計(jì)要求，孔距調(diào)整為2m并重新補(bǔ)灌后開展帷幕灌漿施工，帷幕灌漿的第一、二段也可作為固結(jié)灌漿的補(bǔ)強(qiáng)，灌漿過程中漿液已不再從趾板與巖層接縫處冒出。

6.3 檢查孔檢查：綜合固結(jié)、帷幕檢查孔壓水試驗(yàn)成果資料可看出，當(dāng)固結(jié)灌漿孔孔距4m，排距2.4m時(shí)，檢查結(jié)果達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，當(dāng)固結(jié)灌漿孔孔距2m，排距2.4m時(shí)，在不做帷幕灌漿的情況下，也未能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，最終經(jīng)過帷幕灌漿后，實(shí)際形成了3排固結(jié)孔，排距為1.2m，固結(jié)灌漿檢查孔壓水試驗(yàn)結(jié)果合格，防滲效果滿足設(shè)計(jì)要求。帷幕灌漿采用全孔封閉灌漿法實(shí)施時(shí)，由于承壓水壓力較大，最大反向壓力實(shí)測為1.0Mpa，檢查孔壓水試驗(yàn)結(jié)果不滿足設(shè)計(jì)要求，灌漿效果較差，經(jīng)參建各方共同研究調(diào)整為純壓試分段灌漿法，并適當(dāng)加大灌漿壓力后，檢查孔壓水試驗(yàn)結(jié)果滿足設(shè)計(jì)要求。

6.4 檢查孔巖芯觀察：由于本工程壩址區(qū)巖層為泥質(zhì)白云巖與內(nèi)碎屑白云巖夾藻類白云巖，強(qiáng)度較低，鉆孔取芯相當(dāng)困難，采取巖樣均為碎屑砂礫，無柱狀體，采取率較低，對(duì)質(zhì)量評(píng)價(jià)無實(shí)際價(jià)值。但根據(jù)鉆孔情況，檢查孔鉆進(jìn)速度明顯慢于試驗(yàn)孔，說明巖體經(jīng)過灌漿充填和擠壓后得到了明顯改善。

7 結(jié)語

7.1 開孔孔徑為Φ91～Φ110mm，終孔孔徑為Φ75～Φ91mm，可滿足本工程的灌漿質(zhì)量要求。

7.2 固結(jié)灌漿壓力采用0.15～0.3Mpa，最大不得超過0.3Mpa;帷幕灌漿壓力第一段采用0.3Mpa，第二段采用0.4～0.5Mpa，以下每段增加0.3Mpa，最大不得超過2.0Mpa，可滿足本工程的灌漿施工質(zhì)量要求。

7.3 水泥采用P.O42.5普通硅酸鹽水泥，灌注純水泥漿，漿液的濃度按設(shè)計(jì)技術(shù)要求實(shí)施，可滿足本工程的灌漿質(zhì)量要求。

7.4 固結(jié)灌漿采用孔口封閉純壓式灌漿法，帷幕灌漿采用自上而下分段純壓式灌漿法灌注，可滿足本工程的灌漿質(zhì)量要求。

7.5 固結(jié)灌漿孔采用全孔一次性灌漿法;帷幕灌漿在趾板與基巖結(jié)合段段長為2m，第二段段長為3m，其余每個(gè)灌漿段長為5m，特大吃漿和嚴(yán)重垮孔處適當(dāng)縮短灌漿段長，可滿足本工程的灌漿質(zhì)量要求。

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作者簡介：李祖全（1981年10月—），男，漢族，云南省曲靖市麒麟?yún)^(qū)人，本科，工程師，國家注冊(cè)監(jiān)理工程師、水利造價(jià)工程師、二級(jí)建造師，從事水利工程監(jiān)理工作。

作者簡介：肖恒發(fā)（1986年5月—），男，漢族，云南省昭通市巧家縣人，本科，工程師，從事水利工程勘察設(shè)計(jì)與施工管理等相關(guān)工作，于2013、2018、2019年年度考核為優(yōu)秀并評(píng)為先進(jìn)工作者。

作者簡介：潘建麗（1977年4月—），女，漢族，云南省曲靖市會(huì)澤人，本科，工程師，從事水利工程管理工作。