水库工程病险加固施工和质量控制措施探析

1、水库工程病险加固施工和质量控制措施探析摘要文章主要针对当前水库工程病险加固采用 高压旋喷灌浆技术、施工工艺及质量控制措施进行了一些简 要的分析研究。以供类似水库工程加固作参考、应用。关键词水库工程高压旋喷灌浆施工质量控制措施中图分类号:x769文献标识码：a文章编号:1009-914x (2014) 13-0163-01一、工程简介该水库是一个以农业灌溉为主，兼顾防洪、水产养殖等 综合利用的中型水利工程。水库控制流域面积52. 3km2，总 库容1430万m3,工程等别为iii等，主要水工建筑物级别为 3级，次要建筑物级别为4级。水库枢纽工程由主坝、东西 两座副坝、输水底涵及溢洪道组成。工程除

2、险加固防洪设计 标准，挡、泄水建筑物按100年一遇洪水设计，2000年一遇 洪水校核。二、水库工程病险的处理措施水库工程始建时，由于经济技术条件所限及对坝址地质 认识不足，致使工程主要建筑物均坐落在第四系粉土、砂土 层上。工程投入运行后，主坝曾多次出现沿砂土层的渗透破 坏，主坝坝脚多处陷落和沼泽化，库区多处出现落洞。在本 次除险加固前，已针对主坝进行过2次增加铺盖、1次增设 反滤体和4次灌浆处理，均未彻底根除水库工程病害。对水 库大坝实施了除险加固处理，主要工程措施有：对左岸基础 下部石灰岩进行帷幕灌浆、左右岸高压摆喷灌浆、内外坝坡 整修、下游修筑排水系统、新建及返修倒滤体、输水道基础 加固、

3、增设输水底涵进口检修闸及完善大坝观测设施等。其 中右岸高压摆喷灌浆段桩号是0+100m0+330u1,高喷板墙下 部深入到坝基相对隔水层（ql-3）黏土、（n2）半固结粉细 砂层，板墙顶部高程为1852. 51864m,摆喷灌浆孔距2m, 摆角20° o左岸灌浆段桩号是0+450m0+675m,上部进行 了高压摆喷灌浆，下部进行了帷幕灌浆。上部高压摆喷灌浆 孔距1. 8m,摆角20° ,其高喷板墙顶部高程为18551866m。 下部帷幕灌浆底高程为1818m,顶高程在1851.0m以下，灌 浆材料为水泥黏土浆，单排孔孔距2. 5m,按三序加密原则灌 注。两种灌浆的质量检查标

4、准均为q80o设计各高压旋喷孔 高喷段顶部高程与正常蓄水位1867. im持平，底部则嵌入相 对隔水层第四系湖积层（ql-3）黏土下2m。四、施工工艺高压旋喷灌浆施工工艺流程见图lo五、高压旋喷参数选择方案为了确保施工质量，主坝进行了 3次高压旋喷生产性试 验，每次试验后都邀请有关专家到现场对试验情况进行分析 论证，对设计参数逐步进行优化调整，使之更加符合水库主 坝的工程地质情况，从而选定最优技术参数实施。试验区选 择：第一次试验选择在地层具有代表性和人工开挖后可用机 械进一步开挖的主坝溢洪道开挖范围内，12根桩布置成一个 三角形，其中坝轴线上4根桩，孔编号为i、j、k和1号； 坝轴线上游8根

5、桩，孔编号为ah号。第二次生产性试验 为了缩短试验周期，选择已成孔的361、360、359号3个孔。 第三次试验在主坝左坝肩538、539、540、541号孔的位置（施工后统一编号为31、32、33、34号）。第三次试验开挖 后搭接厚度取芯钻孔布置实验检查及分析：从3次试验的开 挖情况来看，主坝右岸回填坝土黏粒含量较髙，因而第一试 验区开挖段内高压旋喷桩成桩直径相对较小，桩与桩之间没 有搭接，只在下部砂层中经溢洪道基础开挖后可见部分已形 成连续防渗墙体。六、施工质量保证措施为了确保高压旋喷施工质量达到设计要求，采取了如下 措施：1）按设计图纸的要求，严格控制桩位及导正架的垂直 度，减小桩体偏移

6、。2）按规范规定确保水泥抽检、送检次数，严把水泥进 场质量关。3）每台机组安排专人对每项施工参数做出准确的记录, 若自动记录仪出现故障时，及时采用人工记录，并及时修复 自动记录仪。4）严格实行单孔验收制度和联检制，由建管处技术人 员、监理工程师、施工单位技术人员现场按照有关技术规范 及设计要求，进行孔深、孔斜率等技术指标的测量。七、施工过程中异常情况的处理7. 1高喷钻孔塌孔处理方法由于坝体基础粉细砂层较厚，多数处于地下水位以下， 造孔过程中采取了泥浆固壁的施工处理方法仍然存在大量 的塌孔现象。针对这一现象综合分析了本工程的具体地质情 况后，不再对塌孔进行施工处理，而是在高压旋喷过程中， 在下

7、高喷三管（水管、气管、浆管）入孔时，采用水管和浆 管供水，气管供气，旋转条件下慢速下降，把发生塌孔的钻 孔中的粉细砂及其它物质从孔中冲出，从而可以把三管下放 到起喷底界高程，即设计起喷高程。实践证明，这种施工方 法在本工程中的应用是成功的，具有便捷、加快施工进度等 优点，还解决了本工程粉细砂层所存在的塌孔现象严重问 题。这种施工方法突破了高压旋喷灌浆钻孔过程中出现塌孔 现象时都必须采用泥浆或其它措施固壁来稳定孔壁的处理 方法。7.2遇到返浆异常的高喷施工处理方法1）孔口不返浆情况下的施工处理方法。通过对个别孔 在高压旋喷灌浆时长时间不返浆的情况具体分析，最后采用 了如下的施工方法：把三管从高喷孔中提出，用测绳至孔中 测量出浆液面所处位置，即可判断浆液面即为漏浆位置，然 后再把三管下至比三管提出时低0. 51. 0m的位置开始高喷 至测绳所测漏浆位置，若此时孔口正常返浆，则可以正常施 工。若孔口仍然没有返浆，则停止提升直到孔口正常返浆后 再提升，从而保证了高喷漏浆段能够得到充分处理。2）串冒浆的处理方法。在高压旋喷过程中，如果出现 串孔现象，则应对被串孔进行封堵，待高喷孔结束后，尽快 进行被串孔的扫孔或高压旋喷灌浆，从而保证高喷质量。当 高喷灌浆过程中出现冒浆现象时，则应对冒浆处进行封堵并 加大浆液密度，同时停止提升，直到冒浆位置不再冒浆再提 升。八、结语从建设过程中