浅议灌浆技术在鹤地水库除险加固工程中应用

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1、浅议灌浆技术在鹤地水库除险加固工程中应用　　摘要：广东省湛江市鹤地水库土坝隐患主要是土坝碾压质量差，坝肩填土与原山头接触不够紧密，施工接头多，坝体土块有架空现象，坝面排水不畅，下雨后造成坝面积水，形成塌坑等。针对上述隐患，关键是消除坝体中的裂缝、洞穴，增加坝体的密实度，消除坝体的湿陷性，实现上述目标的措施，有开挖加填黏土和劈裂灌浆等，但开挖回填黏土工程量大，造价高，对坝前的护砌容易造成破坏。灌浆技术作为水工建筑物地基防渗处理的主要手段，对保证水工建筑物的安全运行起着重要作用。关键词：灌浆湛江鹤地水库中图分类号：P343.3文献标识码：

2、A文章编号：1、工程概况6湛江市鹤地水库坝址位于广东省廉江市河唇镇，距湛江市60公里，库区淹没范围包括广西壮族自治区陆川、博白两县的部分乡镇，是一座以灌溉为主，兼顾防洪、供水、发电、航运、淡水养殖的大（Ⅰ）水利枢纽骨干工程。水库于1958年动工，拦截九洲江主流，设计主坝最大坝高31.2米，水库正常蓄水位40.5米（珠基高程），集雨面积1495平方公里，总库容11.44亿立方米，相应万年一遇调洪水位43.25米。鹤地水库为湛江市工农业发展和城镇供水发挥了重要的骨干作用。由于鹤地水库原设计标准偏低（百年洪水设计、千年洪水校核），坝高不够，

3、护坡薄弱，且部分工程质量较差，工程不能安全运行已严重影响工程效益的发挥，威胁着九洲江下游20万亩农田和20万人口的安全。鹤地水库水库列入国务院批准第二批实施除险加固的大（Ⅰ）型病险水库。6鹤地水库主、副坝均为碾压式均质土坝。主、副坝坝体和坝基的岩土，主要由砂页岩风化土及少量花岗片麻岩风化土组成。背水坡坝脚还有少量第四系砂卵石、细砂、泥和有机土，土质较密实。原坝各坝段的坝体土层，均为亚粘土、轻亚粘土、轻亚粘土或粘土，局部含有细砂。基础土层较为结实。鹤地水库坝基坝体经钻孔取土样室内试验的结果表明，坝体渗透系数K=0.028×10-6～33

4、90×10-6厘米/秒，坝基渗透系数K=0.417×10-6～873×10-6厘米/秒，K值的增减因局部土质含砂量多少变化，某些坝段坝体渗透系数较大，渗透性大。坝隐患主要是土坝碾压质量差，坝肩填土与原山头接触不够紧密，施工接头多，坝体土块有架空现象，坝面排水不畅，下雨后造成坝面积水，形成塌坑等。针对上述隐患，关键是消除坝体中的裂缝、洞穴，增加坝体的密实度，消除坝体的湿陷性，实现上述目标的措施，有开挖加填黏土和灌浆等，但开挖回填黏土工程量大，造价高，对坝前的护砌容易造成破坏，不宜采用。经多方案论证，最好的方法就是灌浆方案，其施工速度快，

5、工程造价最低，在施工过程中，对坝前坡的护砌也不会造成破坏。2、土坝灌浆设计鹤地水库位于亚热带，降雨时间较为集中，降雨强度较大。体土质疏松对工程是十分不利的。为使鹤地水库除险达标，确保工程安全，拟对浸润线异常的主坝全线进行劈裂灌浆，对日常发现问题较多的一坝、五坝、十一坝、十七坝（旧编号）左坝肩进行充填灌浆。2.1主坝劈裂灌浆。灌浆孔沿坝轴线靠上布置一排孔距5米，灌浆孔深在坝清基线以下2米。泥墙厚度除拟为15cm，灌浆压力、灌浆材料要求按《土坝坝体灌浆技术规范》（SD266-88）。劈裂灌浆就是沿坝轴线布孔，利用坝体小主应力成基本沿坝轴线

6、分布这一规律，用灌浆压力沿坝轴线劈裂坝体，灌入泥浆构造浆体防渗帷幕，同时与浆脉连通的裂缝、洞穴等坝体隐患，均被泥浆充填挤压密实，达到防渗加固的目的，经济合理，方法简便易行。62.2副坝及第二电站右岸充填灌浆。①灌浆孔布置及范围。灌浆孔排距3米，间距3米，梅花型布置。②灌浆深度。本次充填灌浆的目标是岸坡坝肩新填土与积土接触面，灌浆段从坝面往下至坡积土入深1.50米。各坝平均灌浆深度在3.4～4.2米之间。③灌浆压力。以灌浆自重灌入，灌浆管上端孔口压力小于4.3×10-4Pa.。④其它。灌浆材料、浆液浓度、施工工艺执行《土坝坝体灌浆技术规

7、范》(SD266-88)。3、灌浆施工本项工程自2009年1月15日始至9月３０日结束，历时250ｄ，灌浆坝段6029.6m，共造孔1870个，钻孔总进尺7266.2m，其中劈裂灌浆钻孔总进尺4253.7m,充填灌浆钻孔总进尺3012.5m；土坝灌水泥粘土（10%）7266.2m，其中劈裂灌浆4253.7m,充填灌浆3012.5m。为了保证灌浆质量，施工技术要点有如下规定：3.1分序分次施灌。分序分次施灌能使灌入坝体中的泥浆得以尽快析水固结，强度及时提高，同时，能迅速消除由于灌浆引起坝体中局部孔隙水压力升高的威胁，保证大坝施工期的安全

8、，并能促使灌入坝体内的泥浆黏粒向两侧移动，使黏粒在坝体与泥浆交接处进行定向排列，形成一层防渗性能很强的泥浆层，如此反复轮灌，即可形成一道粗细颗粒相间，木纹纸状的浆体防渗泥墙。3.2注浆方法。采用孔底注浆全孔灌注的方法，注