劈裂灌浆技术在温杖子水库的应用

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1、劈裂灌浆技术在温杖子水库的应用伦秀梅（凌源市水利局，辽宁凌源122500）摘要：温杖子水库建成蓄水后，发现大坝和输水洞漏水，凌源市水利勘测设计院提出了大坝劈裂灌浆设计书，2006年至2007年凌源市水利局打井队通过钻孔、压水试验灌浆等一系列工作完成灌浆任务，灌浆效果良好，解决了该水库防渗问题。关键词：渗漏；设计；劈裂灌浆；效果好中图分类号：TV543文献标识码：A文章编号：1671-6035（2013）08-0000-02温杖子水库位于辽宁省凌源市渗津河支流上，水库大坝于1974年9月竣工。坝长165米，库容210万米3。该水库建成蓄水后，发现大坝和输水

2、洞漏水，渗流量逐年增加，主要漏水部位一是坝后左下脚（距北端20米处）和坝中间合拢部位，二是输水洞尾水工程，渗漏方式为滴渗、润渗，至2005年渗漏像小泉子似的。经上级批准2006年4月开始进行灌浆处理，凌源市水利勘测设计院提出了《大坝劈裂灌浆设计书》。该水库大坝心墙为粘土心墙，建在火成岩层上，岩层节理裂隙发育，心墙及土坝施工质量差，粘土心墙未与岩石结合，中间夹0.3-2.5米河淤土，坝肩未嵌入风化岩层内，又粘土心墙孔隙率较高，未夯实，并有冻土块和碎石。渗漏严重部位是0+025-0+075和0+113-0+145，应做重点处理，经过灌浆试验，大坝的可灌性较好

3、，采用铺盖、地膜等防渗处理方案比较，最后确定劈裂灌浆。一、劈裂灌浆设计该水库大坝原坝体内未设计廊道，为了结合坝体处理，拟定在大坝坝项面进行钻探与灌浆。灌浆采用单排孔，不设排水孔，劈裂线设在大坝中心线上游1米处，设计垂直孔，灌浆孔孔距为4米，分二次施工，即I序次孔距8米，II序次孔距4米。劈裂钻孔深度：主河道0+025-0+085和严重漏水段0+113-0+145，劈裂深度为40米，其余为35米。劈裂灌浆的厚度按0.58米孔距计算，其厚度为1.76米。粘土心墙首段灌浆压力为3kg/cm2,最大灌浆压力为8kg/cm2,按有关技术规定，该水库大坝属于低坝（坝

4、高30米），艽防渗标准控制在0.05升/分·米·米以内，劈裂灌浆孔和检查孔直径都采用109毫米。二、水泥劈裂灌浆劈裂灌浆按设计要求分二序次施工，第I序次2006年4月9月，第II序次2006年至2007年10月，各序次钻灌工作量如表1。各序次钻灌工作量表表1（一）钻孔。劈裂灌浆孔在大坝面立架钻施工，采用抚顺刘Ih坞水库生产的100型钻机，10千瓦电动机,该钻机设计最大钻深度100米。钻孔编号用桩号表示，如0+004、0+008为施工方便，劈裂线定于坝轴线下游1.2米，粘土心墙上。在此线上钻孔分两次施工，逐渐加密法，第I序次孔距

5、8米，第II序次加密至4米，一段孔深26米至31米，0+016号最深38.5米。灌浆孔与检查孔都用109毫米钻头钻进，成孔直径120毫米。（二）压水试验。为取得各序次灌浆效果资料，压水试验是整个劈裂灌浆工程必须始终坚持的一项工作。通过压水试验，测得钻孔不同深度范围内的渗透性指标一单位吸水量，用W表示。W值的大小，标志着各试验段的渗透性的大小。钻孔后，压水试验前的洗孔是很重要的。洗孔好坏，直接关系到压水试验成果的准确与否。该工程采用的洗孔方法较简单，钻进吋使用清水。当钻孔钻至某一预计深度吋，通过钻杆向孔内大量送水，使孔内岩粉及铁砂粉沫被带出孔外，在孔深超过

6、30米吋，用泥浆泵送水，浆1汴胶管通到孔底，升降胶管的鸭嘴形喷头，直到孔内无杂质污物，然后压水试验。压水试验器是由丝杆、内管、胶球、花管等组成，结构原理如压水试验器示意图。试验器安装完毕，用泥浆泵向孔内送水，并扎住冋水管。向孔内施加的压力不能超过设计压力。后突然松开冋水管，使孔内出现反向脉冲，以便裂隙及附近的细小颗粒反向进入钻孔，随水流带出孔外，经若干次循环，到孔内出清水为止。洗孔后立即做压水试验。泥浆泵供水，压力表读数控制在3kg/cm2,扎住回水管，通过进水管调正孔内压力。压力表系指装在孔口处的压力，每10分钟读一次压入孔内水量，灌浆前的压力试验称简

7、单压水，使压水流量稳定30分钟，检查孔压水试验流量稳定60分钟，所谓流量稳定，流量差不大于平均涧10%,压水试验中压力表至地面高度，水位等项与观测的流量一起填入压水班表报。压水试验每钻完一个孔，停钻冲洗孔，压水试验。单位吸水量W值的计算采用如下公式：W=Q/L·S（升/分·米·米）式中：L一压水试验段长（米）S—总压力，按水柱高（米）Q—压入流量（升/分）第II序次灌浆孔，当钻孔深入基岩钻进吋，有漏水现象，不但孔口不返水,致使钻进无法进行，在此情况下，采用综合压水法，W值可用公式计算。并停止钻、灌、待72小吋恢复

8、。（三）灌浆。1.主要灌浆材料系凌源山河水泥厂生产的矿碴425井水泥。出厂到使用