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摘要：通过对临沂市竖旗山水库坝基帷幕灌浆防渗处理，堵截了坝基的渗水通道，彻底根治了坝基的渗漏问题。实验表明坝基灌浆防渗处理是成功的，达到了预期目的。
关健词：渗漏；帷幕灌浆；截断渗流；质量控制
竖旗山水库位于临沂市莒南县北部，属于淮河流域吉龙河上游水系，其控制流域面积2.52km2，总库容110万m3，保护下游6个村6500口人。水库于1965年1月动工兴建，1966年5月建成，是一座具有防洪、灌溉、养殖等综合利用的小(一)型水库，主要建筑物级别为4级，防洪标准为30年一遇洪水设计，300年一遇洪水校核，临时建筑物洪水标准为5年一遇。大坝全长600m,为粘土心墙砂壳坝，轴线呈东北—西南方向，坝顶宽4.0m，坝顶高程202.37m～202.57m，最大坝高15.7m。心墙顶高程201.60～201.78m，为棕黄色亚粘土填筑，人工夯实，普含砂砾，干容重无记录。大坝上、下游砂壳主要有砂壤土、河床粗砂及风化的细砂土组成，含较多的砂砾石，分选性较差。溢洪道位于大坝的东端，宽38m。放水洞位于桩号0+0343处，为浆砌石无压方洞，洞长58m，进口底高程178.25m，闸门为平板钢闸门，竖井式启闭。
1976年5月，水库水位达到183.6m时，在大坝桩号0+480以东处出现渗流，渗水量随着水库水位的升高而增加，受当时建库条件的影响，无具体的档案资料可查。渗水原因分析：建库时，由于受当时施工条件和技术的限制，清基不彻底。地质勘探发现，在坝顶以下13.3m、15.4m处有透水层，需要经过截渗处理。
1 坝基渗漏原因分析
1.1坝基地质情况
坝址底层为元古界胶南群片麻岩、浅粒岩、变粒岩为主，该区有混合岩化作用，风化程度较高，片理发育，但隔水性较差。
坝址下游为第四季冲击覆盖物，主要为冲击、冲洪积和坡积的粘土、亚粘土、沙砾等，厚1～2m，含有大量沙砾石。
溢洪道座落于元古界胶南群片麻岩上，以片麻岩、浅粒岩等为主，表层风化严重，大部分成为碎石。孔隙水埋藏在第四系松散岩层，分布在河床、河漫滩之中。主要含水层为砾质粗砂。裂隙水埋藏分布在花岗岩风化层中受水库和降水补给，并补给孔隙水。
1.2渗漏原因分析
大坝坐落于第四系松散岩层上，形成渗漏通道，其中透水层厚1.5～2.1m，渗透系数为K=119.7m/d,砂砾石层厚8.6m，渗透系数为K=157 m/d，渗水性很强。正常蓄水位和设计洪水位浸润线出口渗透坡降，分别为0.39和0.42，均大于渗透坡降，将产生渗透变形破坏，严重影响着大坝的安全。
2 大坝渗漏处理方案
为达到完全解决大坝坝基渗漏的问题，经过临沂市水利勘测设计院的精心勘察设计，并经过多方分析论证，最终采用帷幕灌浆的处理方法，来堵截坝基的渗水通道，彻底根治坝基的渗漏问题。
2.1施工工艺方法和质量控制要点
2.2.1施工测量放样：
根据施工条件按单排孔分三序实施帷幕灌浆，灌浆轴线布置在距坝轴线上游1.0 m处，按单排孔布置，孔距3.0 m。测量放样由人员技术采用经纬仪测量定线，用钢尺丈量孔距，确定孔位。在每一孔位上打一木桩，在木桩中心钉一小钉，作为灌浆孔的中心点。对于转折点桩号，在旁边加设固定参照标志，以便施工确认。并用水准仪测出各孔口高程，根据施工图纸计算出各灌浆孔帷幕底线和顶线高程。
2.2.2钻孔
本次施工根据工程任务，为了提高劳动生产率和保证施工质量，选用2台SH-30钻机及2台国产二三三厂生产的XU-200A型钻机，使用的钻机最大钻进深度可达200米。
钻孔按三序次施工，先进行先导孔（Ⅰ序孔）施工，进一步探明地质情况，然后按Ⅱ、Ⅲ序孔分别进行。
根据测量的孔位将钻机设备移机就位，钻孔中心与放样孔位偏差控制在规范允许范围内，然后将钻机垫平，校核立轴竖直。
根据不同地层，采用不同的钻进工艺。土层采用SH-30型钻机冲击，直至基岩，先下Φ110mm套管，再采用XU-200A型岩芯钻机旋转钻进，终孔孔径为Φ75mm。钻孔深度按照设计孔深钻进。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆孔位偏差及孔深：孔位力求对中，其水平偏差控制在10cm之内。孔深按设计要求控制。钻孔力求铅直，所有帷幕灌浆孔均全孔测斜。如发现钻孔孔斜率超过规定时要及时纠正,孔斜率控制在2%之内。做好造孔施工记录，加以分析并报监理人员。钻孔结束后，及时进行检查验收，检查合格并签认后，方可进行下一道工序的施工。
2.2.3钻孔冲洗及压水实验
每孔钻完后，采用BW-150灌浆泵进行冲洗，冲洗时水量开至最大挡进行孔内冲洗，直至回水澄清，无砂和岩粉为止，残留在孔内的岩芯厚不超过0.2m，如超过0.2m则要再扫孔取出。冲洗顺序是先冲洗钻孔，再冲洗岩层裂缝。冲洗压力不大于灌浆压力的80%，以免引起裂缝扩张和岩层的移动、变形。大坝灌浆正式施工前，选择坝段进行灌浆试验，在灌浆试验区，根据监理工程师的指示选定试验孔布置方式、孔深、灌浆分段、灌浆压力等参数进行灌浆，通过试验以确定灌浆施工时的各项技术参数。灌浆采用42.5普通硅酸盐水泥，所用水泥须有出厂合格证明，进货后抽样复检，复检合格后方可使用。
2.2.4灌浆
灌浆机械采用钻机的卷扬提升降装置，用以升降孔内的射浆管、双管、栓塞等。孔内采用循环式双管，用橡皮塞将孔内阻塞成灌浆段。制浆用GNJ-60型制浆机，送浆采用BW-150型泥浆泵输送。灌浆严格按照《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（SL62-94）执行。根据本工程特点，采用自下而上分段循环式灌浆法。钻孔钻至设计孔深并压水冲洗完成后,提升钻杆下入灌浆管,灌浆管距孔底小于0.4m。灌浆段长5.0m，接触面灌浆段长为2.0m，如基岩破碎，按规范规定最大段长不超过10m（根据压水试验确定）。
灌浆压力以回浆压力表读数为准，其值随着孔深的增大而增大，参照同类工程的实践经验及合同文件要求，灌浆压力按设计要求严格执行。当灌浆孔离岸坡面较近时，为防止压力过大挤动岸坡，根据情况降低灌浆最大压力值，但不小于最小压力值。
水灰比随基岩的单位吸水量大小而变换，采用42.5普通硅酸盐水泥灌注，浆液由稀到浓,起始水灰比采用5:1，以后依次采用3:1、2:1、1:1、0.8:1、0.6:1，个别灌浆段可视情况采用0.5:1。其浆液浓度变换严格按规范（SL62-94）执行。
浆液水灰比的变换原则是当注入量达400～600L时吸浆量仍很大时，则改浓一级灌注，或注入量大于30L/min时，也可根据具体情况越级变浓。但越级变浓后，如灌浆压力突增或吸浆率突减，应立即查明原因，并改回原水灰比进行灌注。灌浆中，当灌浆压力保持不变，吸浆率均匀减少时，或吸浆率不变，压力均匀升高时，不得改变水灰比。
采用灌浆压力微机记录仪（简明扼要称自动记录仪）对简易压水、灌浆压力、流量、水泥用量等进行自动记录，每5min 打印一次所有设置及记录值。
2.2.5帷幕灌浆结束标准和封孔
在设计压力下，当吸浆量不大于0.4L/min时,继续灌浆30min，或不大于1L/min时继续灌注60min，即可结束。
全孔灌浆完毕后，采用自下而上分段灌浆封孔，每段15～20m，灌水灰比为0.5:1.0的浓浆封孔，灌注压力与该段灌浆压力相同。当注浆量不大于1L/min时，继续灌浆90min方可停止注浆。
灌浆质量检查以检查孔压水试验成果为主，坝体与基岩接触段的合格率为100%；其它各段合格率在90%以上，不合格段的透水率值不超过设计规定值的10%，且不集中，灌浆质量可认为合格。
2.2.6工程质量控制措施
①由专业测量人员进行测量放样，采用水准仪、经纬仪、钢尺进行放样定位，保证轴线、高程测定的精度。②水泥有出厂检验合格证明材料，并分批采样进行水泥质量抽检。③加强施工质量监督检查工作，现场成立专门质量监督小组，随时监测钻孔孔位、孔斜度、深度，钻孔须经监理工程师验收合格并签字后，方可进行下一道的施工。④采用联合制浆机，确保浆液质量的稳定性，连续均匀性，水灰比严格按照设计要求控制。⑤保证浆液流动畅通，确保灌浆管路能承受1.5倍的最大灌浆压力，并在孔口处安装压力表，尽量使用新表压力，未经计量检测站检测合格的压力表，禁止使用。⑥建立健全质量管理体系，落实三级检查责任制，对施工全过程实行全面监理，以保证工程质量。
3结语
通过对临沂市竖旗山水库大坝桩号0+480以东段坝基的集中灌浆，截断了渗流通道，解决了坝基的渗漏问题。在坝后0+490、0+510两处饮水井变成干井，说明帷幕灌浆起到了良好的效果，达到了预期防渗目的。
作者简介
林飞，男，1990年生，助理工程师，主要从事水利工程施工管理工作。
论文作者:林飞,王玉明
论文发表刊物:《基层建设》2019年第3期
论文发表时间:2019/4/26
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