劈裂灌浆技术在阳山县东山水库大坝加固中应用

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1、劈裂灌浆技术在阳山县东山水库大坝加固中应用　　摘要：本文对东山水库大坝劈裂灌浆的设计、施工和质量控制进行了介绍，并分析了劈裂灌浆技术的应用效果，以供同类工程项目参考。关键词:劈裂灌浆；工艺；分析。中图分类号：TV62文献标识码：A文章编号：1.工程概况东山水库位于阳山县东南部的杜步镇境内，距县城35km，工程所在河流为滨江水二级支流蛇仔水上游。水库集雨面积2.59km2，正常蓄水位570.90m，相应库容179.4万m3；死水位556.0m，死库容为20.80万m3。属Ⅳ等小（1）型水库工程，主要建筑物

2、为4级，次要建筑物为5级。主要建筑物包括大坝、输水涵管、溢洪道。东山水库大坝为均质土坝，坝顶长度149m，坝顶高程572.40m，坝顶宽度4.0m，最大坝高24.40m，水库建设时受当时施工条件限制，坝体填土较松散、砾砂含量大，渗透性较强（灌浆前的注水试验表明坝体渗透系数为i×10-3㎝/s），导致坝体存在的较严重渗漏，对大坝的局部渗流稳定构成威胁，而劈裂灌浆正是消除这种隐患的有效方法。2.劈裂灌浆的原理及特点7劈裂式灌浆是运用坝体坝应力分布规律，用一定的灌浆压力，将坝体沿坝轴线方向劈裂，同时灌注合适的

3、泥浆，形成铅直连续的防渗泥墙，堵塞漏洞、裂缝或切断软弱层，以提高坝体的防渗能力，同时通过浆、坝互压和湿陷，使坝体内部应力重新分布，提高坝体变形稳定性。通过实践总结出来的经验，劈裂式灌浆对解决以下六种隐患有较明显效果：坝体碾压不实、密实度普遍较差的松堆土坝；坝体内有渗漏通道、软弱层、坝体浸润线过高、坝坡发生湿润区或“牛皮胀”或渗透破坏（管涌、流土）现象；坝体由于不均匀沉陷而产生的裂缝（不包括滑坡裂缝）；分期施工的土坝，分层和接头有软弱带和透水层；坝体和其他建筑物（如放水涵管、闸墙等）接合不好、存在空隙和接

4、触冲刷；坝体内存在生物洞穴和腐烂树根等隐患。3.劈裂灌浆设计及施工3.1劈裂灌浆设计东山水库大坝坝体劈裂灌浆共布孔75个，沿坝轴线分两排，其中下游排38个孔，上游排37个孔。排距3m，终孔距4.0m，分两序进行施工。3.2施工工艺流程7第一序干打钻进造孔（间距8.0m）→孔底注浆，全孔灌注（孔深不大于20m，每次灌入量不大于0.5t/m。孔深大于20m，每次灌入量不大于0.3t/m）→间歇5~7天复灌→坝顶出现纵向劈裂裂缝并冒浆或灌入量很大、灌浆次数已达10次以上→冒浆孔结束灌浆，起拔注浆管，未冒浆孔与

5、一序孔同灌→第二序干打钻进造孔（终孔间距4.0m）→间歇5~7天复灌→坝顶出现纵向劈裂裂缝，连续3次在劈裂裂缝冒浆→结束灌浆，挖坑检查，钻孔注水试验检查。灌浆施工前应做灌浆试验，选有代表性坝段，按灌浆设计进行布孔、造孔、制浆、灌浆，观测灌浆压力、吃浆量及泥浆容量、坝体位移和裂缝等。试验孔不少于3个，试验结束后应分析资料、总结经验、修改参数，完善和熟练灌浆工艺，然后方可全面施工。3.3施工要点3.3.1.钻孔施工1.钻孔采用回转钻机钻进，泥浆护壁；钻孔孔径φ89mm；2.钻孔开孔位置与设计位置偏差不得大于

6、50mm；3.钻孔施工时应采取预防孔斜措施，并应按设计要求保证孔斜率不应超过1.5%；4.钻孔的有效深度应穿过待注浆地层进入下部地层1.0～2.0m；5.选定部分一序孔作为向导孔，采用芯样、划分层位，其深度应大于墙体深度，间距不宜大于20m，钻进时详细记录孔位、孔深、地层变化和漏浆、掉钻等特殊情况；73.32制浆采用搅拌机湿法制浆，浆液各项指标应按设计要求控制，灌浆过程中浆液容重和输浆量应每小时测定1次并记录；浆液的稳定性和自由析水率10天测1次，如浆料发生变化应随时加测。3.3.3灌浆劈裂式灌浆应先灌

7、河槽段后灌岸坡段，采用孔底注浆、全孔灌注的方法灌浆。开始先用稀浆，经3~5min过后再加大泥浆稠度,若孔口压力下降和注浆管出现负压，应再加大浆液稠度，浆液的容重应按技术要求控制。在灌浆中应先对第一序孔轮灌，采用“少灌多复”的方法，待第一序孔灌浆结束后再进行第二序孔灌浆。每次最大灌浆量应按设计要求控制，每孔灌浆次数应通过试验确定，一般为5~10次，同时作好灌浆记录并绘制图表。3.3.4终灌当浆液升至坝顶，坝顶出现纵向劈裂裂缝、并连续三次在劈裂裂缝里冒浆即终止灌浆。3.3.5封孔7在终灌后，先将注浆管插入孔

8、底，再注入浓浆将稀浆或清水置换掉，直至浓浆（采用0.5∶1以上的浓浆）填满全孔为止。待浆液折水沉淀后，再进行第二次封填，直至钻孔封满为止。3.3.6注浆中特殊情况处理注浆过程中，有时会遇到冒浆、串浆等一些特殊情况，对这些情况的处理往往需采用一些特殊的方法，分述如下：（1）冒浆：对孔口冒浆可采用重新回填黏土或在黏土中掺入少量水泥的方法，封堵套管外壁与孔壁之间的间隙；对孔口以外部分的冒浆，可采用限流、限压及嵌缝的方法处理，如该法处理无效，则应停