博罗县水利水电勘测设计室
摘要：进入21世纪以来，我国的国民经济迅速发展，在这种发展的势头之下我国小型水库的数量也相应的不断增多，与此同时小型水库除险加固技术的发展也受到了很大的关注而灌浆技术就在在水库除险加固的过程中所使用的一种十分常见的措施，本文将结合实际的具体的例子，对灌浆技术在小型水库加固里的应用进行了分析与研究。
关键词：小型水库；加固应用；灌浆技术
我国的国民经济迅速发展，在这种发展的势头之下我国小型水库的数量也相应的不断增多，因此，小型水库的除险加固也成为了我国政府非常重视的问题。为了能够提高水库的安全性、稳定性以及使用年限，采用合理的除险加固技术是非常必要的。在小型水库的除险加固施工中采用灌浆技术，这样就能达到加固地基的目的，从而来提高水库在施工方面的技术含量。近些年来，灌浆技术在我国中小型水库的除险加固施工中比较常见。
1灌浆技术的产生
经过大量的实例证明了大部分的水库险情都是由于渗水问题导致的，因此找到水库漏水问题的原因，彻底解决水利漏水问题，才能够有效的组织中小型水库的险情，通常来说，导致水利工程出现漏水问题的原因只有两种。首先就是工程建设的之初，地址选择不正确，如果是地质条件差，具有喀斯特溶洞和溶沟，那么就非常容易出现漏水现象；另外就是除险防固的技术使用不正确，没有合理的采用灌浆技术手法，从而无法真正的满足施工需求，进而无法达到施工的最终的目的。因此，为了能够有效预防上述问题，施工人员可以合理的对原来疏松的土体结构进行填充，从而达到提高工程整体稳定性的目的。在混合浆的浆刃影响下，浆液会沿着坝体的最小主应力面形成启劈裂缝，浆液也会继续充填和扩张启劈裂缝，最终使坝体沿着纵向劈裂；停止灌浆后，孔口的压力会逐步消散，混合泥浆也会浓缩固结，泥浆的压力将逐渐减小，坝体就会进行回弹压缩浆液。此外，通过灌浆的压力和土体的湿化变形，坝体内部的应力会进行再分配，逐步趋向均衡，从而使坝体达到稳定的变形目的。同时，灌浆技术在很多应用范围内都得到大力推广，如在透水强度高的砂卵石、堆石渣层及砂卵漂石中，都是使用率非常高的。并且利用泥浆固壁的方式，提出了冲击钻造孔的一种新方法，这不仅使得转钻孔技术存在的不足得以弥补，还拥有以下优点:首先能够有效的提高成孔的几率和效率，并且能够保障成孔的准确度，不容易导致倾斜。其次，浆液的侵透能够非常强，因此能量的消耗也会逐渐的减少。然后，能够有效提高施工的效率，缩短工期。最后，钻孔工具能够有效减少消耗，从而降低机具的损耗。在我国科技与经济水平不断提高的形势下，水利水电工程中也更加广泛的采用这项技术，使水利工程和水电工程对于该项技术的应用不仅可以用于松散的地层防止渗漏，也可用于低水坝的坝基渗漏还可以修补混凝土渗墙断裂。
2灌浆技术的工艺流程和装置示意图
3某小型水坝的加固措施中灌浆技术应用
3.1某小型水呗的具体概况
某小型水坝为土石坝，由于建坝时透水层没有采取有效的防渗措施，水平防渗的长度或垂直防渗的厚度不够，坝体施工质量差，坝内涵管与坝结合不严密，坝基覆盖层没有很好的清理，坝头与山体结合面和山体裂隙岩层的漏水带未进行严格处理等因素，当水库蓄水后，在水压力作用下，水流会沿着坝身土料、坝基土体和坝端两岸地基中的孔隙渗向下游，造成坝身、接触、坝基或绕坝渗漏。
3.2具体措施
某小型所采用的灌浆方法为帷幕灌浆发具体的操作如下
①测量布孔。首先，要对水库大坝进行实时测量，需要测量的内容包括坝体的施工基准 （点、线），而且还要针对灌浆孔的中心确定其中心线的位置。结合测量的数据进行科学分析，进而确定帷幕灌浆孔的轴线位置，然后严格按照规范的施工准则，合理的进行布孔作业，将实际布孔的位置与图纸要求的位置的误差在纸面上控制在 7cm 以内，当布孔结束并进行严格的审查后方可在图纸上按照顺序进行标号。
②钻孔及压水试验。根据规范的操作流程，制定合理的钻孔顺序，主要环节可以分为先导孔、I级帷幕灌浆孔、II级帷幕灌浆孔与 III级帷幕灌浆孔，其中要求相邻的两孔之间应保持 17M 以上的间距。另外在钻孔作业之前，还需要对灌浆孔的斜度进行测量，可以使用测斜仪，当灌浆孔的斜度在限定范围内时方可进行钻孔。钻孔作业的主要流程可分为三个方面，其一，需要严格规范的安装钻孔机械，并保证钻孔机械处在正常的状态下运行，避免过负荷、过载工作；其二，在钻头的选择上，应尽量控制孔壁的完成程度，使用较为广泛的钻头为合金、金刚石混合钻头；其三，在钻入过程中，要确保钻孔机械的立轴与钻入点处于同一直线上，以此保证准确的钻入方向。另外，水库大坝不同位置所采取的钻孔方式也不相同，对于坝体而言应该运用干钻模式，而对于坝基而言要使用清水钻入模式，同时对于深度超过 17M 的孔道，需要在钻头上使用导向器，以此确保正确的钻孔方向。在钻孔完成后还需进行冲洗，清除孔内杂质。冲洗结束后还需进行压水试验，以此确定孔道是否满足要求。
③浆体制作与灌输。
首先应保证制浆原材料的质量，而且在混合环节中有着相当严格的要求，常用浆的混合比为1:2.5 （1代表水泥，2.5代表粘土），而且需要将此常用浆的稳定牢牢控制在 8℃以上、35℃以下。当浆体的制作完成后，可按照图纸中的帷幕灌浆孔顺序进行依次灌浆，三排帷幕虽然在施工工序上较为复杂，但其具有更高的准确性，因此三排灌浆技术得到了广泛的使用。其中“三排”是指灌浆孔道的分布（下游、上游、中间），而且在灌浆过程中应严格按照顺序进行，否则会造成帷幕不实的不良后果。应用最为广泛的灌浆方式为内循环式灌浆，结合施工的具体情况及孔道的具体深度确定灌浆压力。灌浆操作的具体步骤为：灌浆、等待凝固并根据实际的凝结程度判断是否有二次灌浆的必要，经检验无误后方可进行下级灌浆。
④验收及封孔。
在各个孔道的灌浆施工均完成以后，需要除险加固工程相关的管理人员安排合格的专业工程师对防渗帷幕进行验收，待验收完毕以后对孔道进行封闭处理。常用的封孔方法为对孔道进行分层灌浆，在封闭前应结合施工现场的地质情况，选用纯水泥或者是混凝土，以恒定的压力进行分层灌浆。
4某小型水坝除险加固工程中存在的问题及对策
4.1 灌浆量较大
通常情况下的灌浆作业周期为 1~2 天，灌浆总量维持在260kg/m3，但在实际施工过程中会受到地质条件等诸多因素的影响，导致灌浆量偏大、灌浆周期延长的情况发生。根据产生这一现象的原因，可将解决对策分为两种。1） 如果造成这一现象的原因是浆体从地面渗出，则可以运用限流灌浆及二次灌浆的方式进行处理。2） 如果在使用了上述方法后并没有
得到显著的改善，可在浆液中适量添加细骨料，并且在等待凝固的过程中对孔道进行清开，为二次灌浆提供方便。
4.2 灌浆孔倾斜
灌浆孔斜现象是由于施工技术受到限制或者是某些地质因素的影响，导致灌浆孔斜度的具体值超过了规定的标准值。这种情况下极易造成卡钻现象，增大了钻孔工具出现施工故障的几率，严重的甚至会引发孔道内塌方，最终使孔道失效。想要有效的杜绝发生这种现象，首先需要在帷幕灌浆具体施工时稳定安装好钻机的，同时对准既定空位，还要在施工前根据孔道地质具体的情况科学的选取孔钻工具，最后，开始深孔钻入以后对孔斜度采取实时测量，让施工的人员及时掌握孔斜的具体情况并制定有效的应对措施。
4.3工程结束之后的结果
施工结束后，漏洞得到了有效的封堵，消除了安全隐患。灌浆技术方法施工不仅简单，而且造价低，施工速度也快，水库经过常年的运行，效果也是非常显著。
结束语
水利工程是我国重要的基础设施之一，在农业经济发展以及农民的生产生活中具有不可替代的作用，另外水利工程还具有蓄水、发电、抗旱等综合功能，因此，国家政府对于我国水利工程的建设一项非常重视。而中小型水库在水利工程中所占比重大，近些年里中小型水库的数量不断增多，其质量问题也更加收到社会各界的关注，为了能够延长水库的使用年限，适当的选择加固除险技术非常重要。本文采用具体案例，对灌浆加固除险技术的应用进行了分析与研究，这种技术在我国中小型水库加固施工中应用非常普遍，并且也取得令人很好的效果。因此非常值得应用和推广。
参考文献
[1] 林永顺.浅谈帷幕灌浆技术在水库除险加固中的应用[J].科技致富向导,2013.
[2]陈仁英,赵建华,李宗才.灌浆技术在跋山水库除险加固工程中的应用[J].治淮,2003(6).
论文作者:张坤
论文发表刊物:《基层建设》2017年第31期
论文发表时间:2018/1/22
标签：水库论文; 孔道论文; 钻孔论文; 技术论文; 帷幕论文; 坝基论文; 浆液论文; 《基层建设》2017年第31期论文;