摘要：在水库除险加固工程中，帷幕灌浆是一项关键技术，发挥着不容小觑的作用，既可以增强坝基防渗效果，还可以降低成本造价。在本文中，以某水库为例，探析了除险加固工程中大坝帷幕灌浆施工。
关键词：水库；除险加固；大坝；帷幕灌浆；施工
引言
各个地区在发展现代化经济时，水库大坝承担着重要职责，可为其发展成果提供重要保障，容易因为施工环境具有较强复杂性或设备老化等直接影响坝体结构，导致其出现程度不一的渗漏现象。对于使用资源，要提高大坝利用率，施工人员需要以实践为出发点，也就是基于掌握工程建设中渗漏实际情况，发现控制与使用帷幕灌浆施工技术的对策，从而提高水库的稳定性、经济性以及效率，进而开展实践，促进现代经济切实发展。
一、工程概况
清河水库的总库容达到9.68*108立方米，按照《水利水电工程等级划分及洪水标准》的SL252-2000规定，该水库属于大型水利枢纽工程，它的工程等级划分为Ⅱ类，是2级水工建筑物，它的抗震设计烈度为7度。
该水库大坝为典型的粘土斜墙砂砾坝，它的防浪墙顶高程为140.45米，最大坝高是40.75米，防洪标准为500a——遇洪水设计，10000a——遇洪水校核。水库正常高水位是131米，防洪限制水位127米，死水位109.7米，设计洪水位135.1米，它的相应库容是7.97*108立方米，校核洪水位138.06米，相应库容达到9.68*108立方米。
二、改造问题与设计内容
1、问题
1958年，已完成该水库的建设，在大约六十年的应用与运行中，因为建筑及相关设备出现老化现象，并且技术滞后，使多种问题出现在人们面前，由于实际应用设备的时间超出规定时间，引发较多安全隐患。大体上水库大坝存在三个问题。其一，针对防洪而言，基本上水库大坝标准并未达到相关规定与要求，它的高度有所限制。其二，因为该大坝位于辽河上游，这一位置出现护坡破损及风化现象，对坝体产生极为不利的影响，导致其厚度仍有所欠缺，与此同时在河流的下游，同样存在比较严重的护坡风化现象。其三，在河流下游，它的排水体并不能顺利排水，并且防浪墙出现面积较大的裂缝。
2、设计内容
在设计该水库大坝除险加固工程时，以除险加固为中心，由此开展设计工作。第一项操作是适当增加大坝的高度，拆除原来坝顶的所有构筑物，利用“戴帽培厚加高 ”这一方法，以大坝上游所存在的防浪墙为对象，其形状为L型，在原来位置进行重置。与此同时，应该将下游的防浪墙拆除，且完成路缘石的设置，对坝体厚度进行一定程度的增加，在此基础上朝下游培厚，作用于位于一级马道之上的边坡，使其坡比发生相应变化，从1:2.25转变成1:2，由此可让坝肩与坝体直接相连。
在大坝的上游和下游都存在护坡，但因为均缺乏稳定性，必须对其实施改造。在坝体上游，应用干砌石护坡，其厚度为0.4米，在护坡改造过程中对底高程进行设置，即116米。在坝体下游，通过干砌毛料石框格填碎石的应用实现护坡的目的。在改造坝顶时，需要在大坝上游，重新建设钢筋防浪墙，其主要材料为钢筋混凝土，且进行坝顶路面的重铺。除此之外，在大坝左岸与右岸的坝头位置，加固山体，该水库所编制和应用的方案为，有机结合削坡和防护。
上述以清河水库大坝除险加固工程为对象，帷幕灌浆便是所设计的核心内容，接下来要探析帷幕灌浆的设计与试验以及工艺流程。
三、水库除险加固工程大坝帷幕灌浆施工
1、灌浆设计
在设计该水库大坝防渗帷幕时，需要以大坝轴线为准，沿其实施布置，可将帷幕划分为两排，一是主排，二是副排，将帷幕长度设置为350米。大坝原来设置的临时溢洪道周边出现了较为严重的渗水问题，正因如此，应完成该位置的双排孔布置工作，并对其进行强化，严格控制排距，使其维持在一米。
在大坝中，设计了大量灌浆孔，共有218个，并且其中的试验孔有20个，此外以主帷幕为准，距其下游大约一米的位置，还应加设4个补强孔。
图1 帷幕灌浆设计示意图
2、灌浆方法
该水库除险加固工程大坝帷幕灌浆施工过程中，所应用的灌浆方法为填充法，实施位置为坝基和左右岸坡，在坝基部位，实施纯水泥浆的灌注，而结合部位灌注的是混合浆，将水泥和粘土按照1:1的比例混合。在坝体位置进行灌浆试验，由此选取合适级别的水泥粘土混合浆。严格控制灌浆初始压力，使其处于0.03MPa至0.05MPa范围内，经由灌浆试验明确与大坝相适应的灌浆压力。
3、灌浆试验
在灌浆试验方面，该工程以设计的基本要求为依据，在灌浆施工开展之前进行这一操作。当进行施工时，应该在帷幕线上对试验区进行设置，且以大坝枢纽部位的实际地质情况为依据，检测渗漏发生的严重程度。也就是选取主帷幕线上的四个试验区，开展灌浆试验，对已设置的20个试验孔进行充分应用。利用灌浆试验结果明确施工中不同参数。
4、施工工艺流程
在帷幕灌浆施工之前，需布置施工现场，比如说，在施工过程中对水
有较大需求，应对其进行充分满足，可将水位较高的水池设置于大坝左岸坡上，且将潜水泵应用于水库中，确保能够不间断供水。同时在大坝右岸供给钻机和灌浆站沟渠水，水量始终处于饱和状态。
对于供电系统，所供应的对象主要有三个，一是搅拌机，二是灌浆泵，三是照明用电系统，在大坝的左岸位置，已经完成变压器架线的设置，通过它将电力引入其中。要防止因为停电暂停帷幕灌浆施工，应该设置柴油发电机，将其当作备用电源。
此外，灌浆系统最为重要，需要在坝肩的左侧和右侧，分别设置综合浆站，既包括水泥库房与土料堆聚场，还有灌浆泵、储浆池以及搅拌机。浆站所需承担的主要工作为大坝左侧和右侧的灌浆封孔，以及配浆、灌浆与封孔等。同时在坝面两侧道中还完成了镀锌铁管的安装，其长度为6.67厘米，使其服务于帷幕灌浆，作为其输入输出回浆管。
5、帷幕灌浆施工应注意的问题
其一，绕塞返浆。在该水库大坝中，从整体看其坝土，土质较为疏松，而且出现比较严重的风化现象，对护壁套管产生十分不利的影响，导致其下段极易松动。因此，在灌浆施工中，需要注意绕塞返浆问题。最佳处理方法为，利用水泥阻挡管脚位置的水分，且将水泥袋设置于孔口处，实现封堵的目的。若是这一方法不奏效，还能实施浓浆灌注，在等待凝结的过程中进行间歇灌浆。
其二，串浆。一旦发现串浆问题，必须在第一时间利用胶带堵住孔口，然后才可继续灌浆。若是这一现象出现在正钻井的孔中，必须马上暂停灌浆，直到浆液凝固后才可再次灌注，为灌浆质量提供重要保障。若是灌浆中出现坝面或是坝背冒浆或排气等问题，此时需封堵冒浆位置的表面，所能应用的处理方法包括慢灌或浓浆等。
其三，漏浆。若是在帷幕灌浆施工中出现吃浆量太大并且未起压的问题，极易导致漏浆现象发生。这个时候可利用间歇灌注法，且在原来的溢洪道位置，回填灰岩块，对出现于帷幕灌浆施工中的漏浆等问题进行有效缓解。
结语
因为该水库大坝的建成时间已十分久远，因此实施除险加固势在必行，通过帷幕灌浆施工作用于坝基坝体，强化其防渗效果。在这一工程中，对比施工前制定的设计标准与要求，防渗质量已达标，并且有效控制甚至降低工程造价。由此可见，对于水库而言，帷幕灌浆施工是其除险加固的最好方法。
参考文献
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[2]李聪丽.银口水库大坝除险加固帷幕灌浆施工工艺分析[J].河南建材,2018(04):41-42.
[3]刘峥嵘.水库大坝除险加固工程设计及施工技术运用[J].居舍,2018(20):70.
论文作者:孙晓明
论文发表刊物:《基层建设》2019年第2期
论文发表时间:2019/4/11
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