水利电力技术 Ｓｈｕｉ ＬＩＤｉａｎ ＬＩ Ｊｉ Ｓｈｕ 建筑与发展 Ｊｉｃｉｎ ＺｈｕＹｕ Ｆａ ＺｈａＩ１ ・３１１・ 浅谈水库土坝加固技术 杨永华 邓保山市腾冲县水务局 筠 云南腾冲６７８０００ 云南省水利水电科学研究院 云南 昆明 ６５０２２８ 【摘要】水库除险加固工作是目前我国对水库病险的主要方法。近几年来，我国已经有很多水库完成除险加固工作，在这些水库中，大部分 彻底解决了病险问题，但也存在加固后依然病险的情况，总结和积累水库除险加固工程建设经验，减少和避免水库除险加固的不彻底性是我国水库 除险加固工作所面临的难题。 【关键词】水库土坝加固技术施工办法保证措施 一、高压喷射灌浆施工程序 施工工艺流程图如图１所示 巨悃咽吨碉 图１施工工艺流程图 二、高压喷射灌浆施工工艺 ２．１钻孔 钻孔用ＸＵ—ｌ ５Ｏ型钻机，泥浆固壁法回转钻进。为防止坝体劈 裂，钻孔下入 １４６ｍｍ套管１２．９ｍ，下入套管后变径用中ｌｌ０ｍｍ，钻 具泥浆固壁钻进至终孔，钻孔分序进行。钻孔终孔后用ＪＪＸ一３Ａ测斜 仪测孔斜。孔偏斜小于０．５％。 ２．２高喷 本工程三管法高压喷射灌浆，是用高压泥浆泵从高压喷嘴中高速 喷出３０ＭＰａ的浆液，从外喷嘴喷射０．７￣ｄＰａ的压缩空气，浆气喷嘴同轴 安装，浆气射流冲击切割破坏土体并充填地层，高压浆液外围坏绕气 流。由于浆液粘滞度较大，对于处理含地下水的砂石地层较为合适。 当进浆水泥配制的比重为１．４５至１．５０ｇ／ｃｍ３。回浆比重为１．５５至１． ６５ｇ／Ｃｍ。，一般规律风化岩段高喷时孔口返浆，土含量小，砂石地层 返浆含砂多比重大。 （１）三重管法旋喷施工方法。主要是：①制浆。利用灰浆搅拌 机制浆，灰浆搅拌机型号为ｗＪＧ一８ ０型。在灰浆搅拌机倒灰口处， 搭设一水泥平台，储放一定数量的水泥，连接搅拌机的供水系统。制 浆前首先开机、开水冲洗搅拌机，调好水量后即可连续不断地加水 泥，同时加入水泥重量３％的膨润土及膨润土重量３％的Ｎａ ＣＯ。，通过 搅拌机连续不断的工作即可制成符合设计要求的浆液。②喷射灌浆。 成孔结束后，移动高压台车对好孔位，连接好高压水管、气管、浆 管。在高压喷管下至高喷孔之前，开启高压泵、空压机、灰浆泵进行试 喷，检查喷头、管路接头等情况。调试正常后停泵、停机，再安装高压 喷管至孔底，经过检查和复查验收合格后，再开启高压泵、空压机、灰 浆搅拌机、灰浆泵，送入符合设计要求的水、气、浆，并反复检查各种 参数，在各参数达到设计要求后，按设计规定的旋转速度、提升速度进 行高压喷射灌浆，灌到设计标高后停喷，提出高压喷管进行管路冲洗， 进行下一个孔高喷。③孔口回填补浆。喷灌结束后，利用部分回浆或搅 拌机制的浆液向喷射孔内补充浆液以消除凹穴。 （２）高喷灌浆技术参数。根据试喷试验结果情况修正部分高喷 参数如表１所列。严格执行通过试验选定的施工工艺流程、技术参 数，以确保防渗墙达到规范要求。 ２．３质量控制措施 ２．３．１钻孔质量控制措施 钻孔孔位和垂直度是该工程质量的关键。如果钻孔方向发生偏 斜，则相邻两孔的高喷固结体有可能不能联成一体，将形成漏水通 路。因此，在施工过程中采取了以下严格措旌，保证钻孔质量： （１）定位定孔：根据建设单位提供的基准点，用经纬仪及钢尺进 行测量放线定位孔位，并１人读数，１人检查，防止差错，确保孔 位偏差不超过１ Ｃ１１１。 （２）孔斜：切实加强孔斜的预防，确保孔的垂直度不超过０．５％。 （３）钻孔施工顺序，实行跳打，即先施工ｌ序孔，再施工２序 孔。 （４）质量检查。钻孔完成后，除检查其深度和是否已进入设计 要求的基岩深度外，对钻孔垂直度用ＪＧＸ一３Ｂ型测斜仪进行检查。 ２．３．２高压旋喷注浆质量控制措施 （１）注浆。严格按所钻导孔施工顺序进行注浆，即先注１序孔， 后注２序孔 （２）检验 严格对所钻导孔质量进行检验，并彻底清孔，以 清除井底钻屑和沉淀物，符合要求后，下放注浆管及喷头，其下入 深度进行了准确丈量，确保达到要求的深度。为防止下放注浆管和喷 头时，喷嘴被泥沙堵塞，采用一层塑料薄膜将喷头包上。 （３）检查设备。仔细对高压注浆设备和管路系统进行检查，确 保泵压、泵量、风量、风压、旋喷提升装置符合要求，管路系统 畅通和密封良好．高压泵、空压机、钻机上的仪表配备齐全，特别 是泵压、浆压力、风压、浆量表。 （４）送注。注浆前，先送稀泥浆，待注浆管路畅通，泵量泵 压、风量风压正常后再送水泥浆液，而后待水泥浆液前峰已流出喷嘴 后，再按规定的旋转速度和提升速度，自下而上进行高喷浆作业。 （５）搅拌。水泥浆液因系悬浮液易沉淀，因此，在高喷注浆 过程中，水泥浆池中的水泥浆液进行了不停搅拌，防止沉淀。高压 旋喷防渗墙工程完工后，业主、监理按照规定对工程进行抽样取芯、 建筑与发展 ‘３１２・ Ｊｌａｎ ＺｈｕＹｕ Ｆａ Ｚｈａｎ 水利电力技术 Ｓｈｕｉ Ｌｉ Ｄｉｏｎ Ｌｉ Ｊｉ Ｓｈｕ 围井试验，检验结果满足设计及规范要求。 丝绳，叶片张开，将士卸入井口处的小车内，将弃土运走，再将冲 抓锥从挂钩上脱下，再次进行冲抓，重复以上操作直至设计深度。 三、坝身冲抓套井回填处理施工方法 ３１．１施工顺序 先打第一排孔，后打第二排孔，这样即使第一排孔遇到少量渗水 ３．４主要施工设备 冲抓套井施工主要设备为８．１１—１ｌ５型冲抓机，自配柴油机动力， 起重能力为３吨，冲抓钻头重Ｉ ５４０公斤。冲抓回填机具由冲抓锥头、 卷扬机和塔架，还有底架与夯锤等辅助设备组成，适用各种土、砂 和塌方时，在第二排孔时冈第一排孔已形成一道防渗墙，可避免第二 排孔内渗水和塌方，提高防渗墙的质量。施工时采用主井和套井相间 布置，一主一套相交连成井墙，先打主井１，３号井回填夯实后再打 套井２号井，回填夯实后再打５号井，回填夯实后再打４号井，以此 类推。 层的造孔和回填多种材料。 四、大坝背水坡土方换填施工方法 ４．１施工放样 ３．２质量控制措施 ３．２．１钻孔质量控制措施 首先确定坝顶及坡脚线轴线控制，顶轴线从坝肩外缘两点联接为 控制线，坡脚线从该两点水平量距ｌ ８．５ｍ相联为控制线。然后用经纬 仪加密控制点。 钻孔孔位和垂克度是该工程质量的关键。如果钻孔方向发生偏 斜，则相邻两孔的高喷固结体有可能不能联成一体，将形成漏水通 路。因此，在施工过程中采取了以下严格措施，保证钻孔质量： （ｉ）定位定孔：根据建设单位提供的基准点，用经纬仪及钢尺 进行测量放线定位孔位，并１人读数，１人检查，防止差错，确保 孔位偏差不超过ｌ Ｃｍ。 （２）孔斜：切实加强孔斜的预防，确保孔的垂直度不超过０．５％。 （３）钻孔施工顺序，实行跳打，即先施工１序孔，再施工２序 孔。 （４）质量检查。钻孔完成后，除检查其深度和是否已进入设计 要求的基岩深度外，对钻孔垂直度用ＪＧｘ一３Ｂ型测斜仪进行检查。 ３．２．２高压旋喷注浆质量控制措施 （１）注浆。严格按所钻导孔施工顺序进行注浆，即先注１序孔， 后注２序孔。 （２）检验。严格对所钻导孔质量进行检验，并彻底清孔，以 清除井底钻屑和沉淀物，符合要求后，下放注浆管及喷头，其下入 深度进行了准确丈量，确保达到要求的深度。为防止下放注浆管和喷 头时，喷嘴被泥沙堵塞，采用一层塑料薄膜将喷头包上。 （３）检查设备。仔细对高压注浆设备和管路系统进行检查，确 保泵压、泵量、风量、风压、旋喷提升装置符合要求，管路系统 畅通和密封良好．高压泵、空压机、钻机上的仪表配备齐全，特别 是泵压、浆压力、风压、浆量表。 （４）送注。注浆前，先送稀泥浆，待注浆管路畅通，泵量泵 压、风量风压正常后再送水泥浆液，而后待水泥浆液前峰已流出喷嘴 后，再按规定的旋转速度和提升速度，自下而上进行高喷浆作业。 （５）搅拌。水泥浆液因系悬浮液易沉淀，因此，在高喷注浆 过程中，水泥浆池中的水泥浆液进行了不停搅拌，防止沉淀。高压 旋喷防渗墙工程完工后，业主、监理按照规定对工程进行抽样取芯、 围井试验，检验结果满足设计及规范要求。 ３．３主要施工方法 试造时利用冲抓锥自重使前支腿基础沉陷到位，保持导向罩平 衡。冲抓机工作时，钻头靠自重向井位冲击，冲击时，叶片张开， 插入土层后，操作卷扬机使钢丝绳通过滑轮组将４个叶片闭合，将土 抓住，然后提升至井口，使其碰到自动挂卸器，自动挂钩，放松钢 ４．２施工顺序 分单元进行施工，每个单元ｉ ０ ０Ｉｎ，以桩号明确各单元范围。 ４．３施工方法 首先清除下坝肩缘石，然后清除草皮及腐殖质地皮，沿设计断面 线垂直开挖１．５ ｍ，最后拆除纵向排水沟。局部弹簧土应随之清除， 待整理结束由施工单位申报经现场监理复验批准后，方可进行土方回 填。回填土料需要经过含水量测试，合格后方可使用，大块土必须 破碎。大坝采用分层回填分层碾压方式进行施工，将原有坝面挖成台 阶形，便于搭接。 五、质量保证措施 ５．１强化意识 建立质量分级负责的管理体系，建立健全岗位责任制，岗位与责 任，权利与义务挂钩，完成本职工作的质量成果与工资挂钩。 ５．２实行三检制 所有施工人员都牢记质量第一的观点，坚持严密的科学态度，实 行数据说话的原创。各工序都严格遵守有关操作程序和技术规范。必 须做到：班组自检，专职质检复检，监理工程师检验，加强工程质量 控制。 ５．３建立工地实验室 由施工人员组成的实验组队工程原材料，中间产品及成品规范要 求进行试验。 ５．４建立Ｑｃ小组 由项目负责人和技术负责人牵头，以班组骨干人员组成临时工程 ＱＣ小组，对每天的工程进度进行检查，发现问题及时纠正，避免对 后续的工程造成危害。 ５．５材料保证 采购人员严格按照质量要求，选购合格，有出厂合格证的成品或 半成品，仓库管理人员和质检人员协助把关，严禁不合格品进入施工 现场。 结束语 水库土坝工程的加固要严格按照施工工艺流程，施工工艺措施和 方法要求旌工，落实工程质量和安全责任人，层层抓落实，确保人 民群众生命和财产的安全，发挥水库应有功能。