水库大坝水库坝体灌浆工程施工技术分析

水库大坝水库坝体灌浆工程施工技术分析

曹学锐 黄照优 陈书郡

云南省水利水电工程有限公司， 云南 昆明 650501  

摘 要：水库坝体是水库大坝施工建设的主要内容，同时也是基础挡水工程，其施工质量，直接决定了水库大坝总体施工质量。但通常情况下，水库大坝施工所处环境比较恶劣，长期运行难免会发生一些质量通病，如坝体渗漏，不但会影响水库大坝的使用年限，而且会对下游居民的生命和财产构成威胁，需要进行加固处理。本文对水库坝体灌浆工程施工技术进行分析。

关键词：水库大坝；灌浆工程；施工工艺

1 水利工程地质条件分析

一般情况下，水利工程施工实践中，大坝与河流主道相连，河水会渗透到坝体内，导致坝体结构处于渗漏状态，对大坝水库的蓄水功能，造成影响，不利于水利工程预期功能的有效发挥。在大坝水库的具体应用环节，坝体常年裸露在恶劣的自然环境下，受到风化作用导致坝体松散，为安全事故埋下隐患。针对坝体的结构而言，其整体构成为花岗岩，富含石英、正长石等矿物质，弱石化效应较为明显。块石少见砂浆，结构不够紧密。由于坝体的地质条件问题，使得前期对施工技术的要求较高，需要熟练掌握水库坝体的灌浆施工技术和质量要点，并针对灌浆施工中遇到的各种问题，采取科学合理的办法加以控制和解决，在具体的工作中，还应注重坝体的防渗漏设计，提升水库工程的施工质量。

2 水库坝体灌浆工程防渗设计

对坝体的施工灌浆技术的应用需重点关注防渗漏设计，为提高项目施工的精准度，强化坝体的质量，通常情况下，防渗漏的浆孔设计为三排，上游排距以及中游排距控制在1m，下游排距为2m，分三道工序进行施工建设，自上而下进行打孔设计，并且每隔5m留出灌浆口，具体的灌浆数量及压力选择需根据项目工程的实验结果而定，而具体的水泥材料选择应符合P.O42.5普通硅酸盐水泥，防渗标准满足q ＜5LU，施工中应按照先固结，后帷幕的顺序，以此提升工程项目的设计与施工质量，保证坝体加固技术的合理应用。

3 坝体灌浆工程施工技术分析

3.1 防渗体灌浆实验

根据行业施工技术的具体要求，防渗体灌浆实验应安排在大坝左岸0+140m到右岸0+144m的里程段段进行，采用分段孔内循环的灌浆方式，其分段标准通常为5m一段。在具体的实验过程中，水库坝体上下游排以及中间排的水深和压力数值如下表所示；

表1 水深压力数值分布表

由表格中数据可知，水库坝体中游的灌浆压力要高于上游及下游，在防渗体的灌浆技术应用实验中，工作人员应合理分析水库水深和灌浆压力之间的具体关系，合理应用施工技术，提高灌浆施工质量。在具体的施工操作中，应分工序逐步进行，并保持各段压力符合实验结果的要求，而对灌浆技术的要求是，当灌浆量小于1L/min时，应保持灌注时间大于1h，待水库工程整体灌浆结束后，技术人员需利用符合规格的导管将灌浆孔内的水灰比例控制在0.5：1的浓度，并进行灌浆封孔操作。当灌浆结束7日后，工作人员应在实验区域内检测灌浆孔的状态，并利用钻孔取芯和压水实验施工技术，对相关的技术应用效果做出评价。根据防渗灌浆实验操作的具体要求，需要至少完成实验型灌浆孔10个，进尺深度在165m，简易压水实验38段，压水段长150m以上。值得注意的是，压水实验结束后，需在原有的灌浆孔内全孔灌入水泥500kg，以此，提升水库坝体防渗体灌浆操作实验的可靠性。

3.2 特殊情况的处理

水库坝体灌浆工程的施工技术应用中，会出现一些特殊的情况，如钻孔回水问题、冒浆和吸浆问题等。针对钻孔孔口的回水情况分析如下，当技术人员完成下游钻孔工序后，存在少量掉钻的问题但回水问题并未出现，而当工序进行到上游位置时，由于水库坝体的结构特点，导致钻孔出现不同程度的回水问题，影响项目施工进度的正常有序推进。而当钻孔进行到中游位置时，其回水问题有所好转，上部分相关灌段回水减少甚至消失，这种情况对坝体内部缝隙状况进行了合理的分析，指出坝体结构在经过灌浆操作后，其内部灌浆孔未能得到充分有效的填充，由此导致钻孔口回水问题的反复出现。此外，冒浆和吸浆问题也是水库坝体灌浆施工中出现的特殊情况。尤其是下游位置坝体结构的灌浆操作中，由于坡度平缓，导致部分区域会出现冒水和漏浆问题，施工技术人员应注重采取先进的施工技术工艺加以改进，提高灌浆技术的应用效果，促使水库坝体的加固效果达到最大化，相关的工艺处理技术如下，当冒浆问题发生时，冒浆量较少时，应按照正常灌浆方式，降低灌浆速度即可，而针对大规模的冒浆问题，则需采用棉纱性质的工程防渗材料，对相关位置进行嵌缝处理，并结合地表封堵的方法进行改进，在具体的灌注方法上，应采取低压、限流、限量的技术方法进行处理。在具体的施工实践中，鉴于部分坝体结构松散的特点，其内部孔洞较多，容易出现裂痕的问题，在水泥浆液的灌入中，容易发生对浆液的吸附作用，如果对其控制不到位，施工中会引发浆液的严重不足，出现材料浪费，不利于水库项目坝体结构的稳定性，也不利于提高项目施工建设质量标准。

3.3 防渗体灌浆技术分析

水库防渗体灌浆技术的应用是巩固水库坝体施工质量的关键，相关技术人员应综合分析与利用灌浆施工工艺，保证灌浆施工的安全性。在水利工程项目的施工建设实践中，防渗漏灌浆技术的施工中，应注重以下几点：首先，灌浆材料的选择，在发生上下游排大量吸浆问题时，技术人员应选择含有细砂材质的灌浆材料并保持砂石含量≥3%；出现漏浆问题时，相关人员需要在灌浆材料中加入水玻璃，填加比例为5%，以此，提升浆液材料的稳定性和饱和度，有效控制漏浆问题反复发生。其次，针对水库坝体灌浆方法的具体选择。由于大坝防渗体灌浆上游排与下游排孔的施工操作是采用自上而下、水泥混浆灌入的方式进行，而中间排孔则采用纯水泥浆进行灌注施工，所以，相关施工技术与灌浆方法的技术标准要求存在差异，施工技术人员在具体的施工过程中，应坚持具体问题具体分析原则，提高项目建设施工的合理性。此外，技术人员还应根据灌浆实验结果，对水库坝体的不同位置，选择合适的浆液材料。在水泥砂浆中应加入粉煤灰，由此提升灌浆过程的可操作性，强化水库坝体灌浆技术的应用效果。按照排序、孔距、孔深等不同因素的具体要求，对灌浆的选择应是水泥砂浆、水泥煤粉灰砂浆以及水泥灰浆。值得注意的是，在第一排孔上部多采用较为粘稠的水泥砂浆，而在后序孔的位置则采用水泥粉煤灰浆，在砂浆的灌入过程中，应注意灌入量和灌入速度，并调整好灌浆压力，其压力值一般在0.2MPa~1.2MPa之间。灌浆压力是影响水库坝体加固施工质量的关键因素，灌浆压力大会导致施工材料的浪费，而压力过小则易引发结合体不连续和不稳固的问题。在具体的操作过程中，施工技术人员需要根据施工现场实际情况，确定灌浆结束时间，按照坝体的结构特点，依据总量控制的原则，来确定材料的消耗量，并坚持前期孔段采用较大干耗料，后期孔段采用较小干耗料的技术方法。而灌浆的结束条件应是规定条件下的吸浆量连续小于具体特征值。总之，在水库坝体灌浆工程的施工中，施工技术人员应严格按照相关技术和质量要求，优化工艺，选择合适的施工材料，以此提升防渗体灌浆施工的质量，保证水利工程的建设质量。

结束语：

综上所述，在水库大坝工程的坝体灌浆技术应用中，施工技术人员通过开展防渗体灌浆实验，注重处理施工过程中发生的特殊情况以及综合利用防渗体灌浆技术的策略与方法，显著提升了工程项目的施工质量，进而可实现对水库坝体的整体加固处理，提高项目工程的稳定性与可靠性，防止水库大坝渗漏问题出现。

参考文献：

［1］徐 凯. 浅析水库坝体灌浆工程的施工技术［C］//2017年3月建筑科技与管理学术交流会论文集.北京：建筑科技与管理期刊编辑学术委员会，2017：2.

［2］牛 政. 姚双彦. 水库大坝水库坝体灌浆工程施工技术探究［J］.农业开发与装备，2019（01）：81，90.