红山水库高压旋喷灌浆技术研究

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1、红山水库高压旋喷灌浆技术研究　　摘要：介绍了坝基防渗处理方案的选择,阐述了高压旋喷法的设计及施工流程,重点说明了高压旋喷的施工技术要点,有效地解决了卵漂石地层的渗漏问题。为确保工程质量,高压旋喷灌浆应严格按照技术要求进行操作,重点对水压、水量、气量、浆液密度、进浆量、提升速度、回浆密度进行控制。通过本项目实施,结果表明:高压旋喷注浆施工质量问题通过采取措施是能有效控制的,高喷灌浆对坝体防渗堵漏效果好,对类似的坝体防渗加固工程具有借鉴作用。关键词：红山水库除险加固高压旋喷灌浆设计特点中图分类号：P343.3文献标识码：A文章编号：1地理位置及工程等别红山水库位于天山北麓、新疆维吾尔自治

2、区阜康市以南11km的水磨河红沙湾上，是一座以防洪、灌溉为主的小(1)型拦河水库，红山水库总库容402.4万m3，根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)，水库为小(1)型水库，枢纽工程为Ⅳ等工程，大坝、溢洪道、放水涵洞等主要建筑物为四级建筑物，导流围堰等为五级建筑物。水库设计标准50年一遇，最大洪峰流量为182m3/s，校核标准为500年一遇洪水，最大洪峰流量366m3/s。地震基本烈度为Ⅷ度，设计地震加速度值为0.20g。62水系水磨河发源于天山东段北麓博格达山脉，红山水库位于河流出山口处，水库拦河而建，坝址以上集水面积228km2，水库所在位置也是该河径流

3、汇集与散失的交界区域。3工程地质水库位于东天山山脉北坡低山丘陵地带，地势南高北低，东陡西缓，河谷宽410～440m，河床宽190m，河谷两侧发育有三级基座阶地，坝体坐落在东、西两岸二级阶地和现代河床上。坝体心墙填筑土为中粉质壤土，黄色，土质均一，局部层内含砾质土和巨砾。填筑干密度自上而下，小于1.40g/cm3的明显增多，但分布不连续。心墙填筑干密度最大值与最小值相差20％，平均值为1.487g/cm3，压实系数0.818。填筑土渗透系数绝大部分为10-5cm/s量级，平均值3.10×10-5cm/s。老坝基岩性主要为（Q4al）卵砾石层，孔隙比大，透水性强，是坝基渗流的主要通道。主

4、河床附近卵砾石最大厚度11.5m，下伏基岩为第三系红色泥质砂岩夹泥岩，透水率0.047Lu，强风化层厚约1m。4除险加固工程内容6（1）坝顶设计：坝顶高程统一采用砂砾石填筑找平至833.00高程，坝顶宽度5m。坝顶表面铺设沥青砼路面，前坝肩设防护栏杆和防汛照明设施。（2）坝体护坡加固:①上游坝面0.5m厚度清废，坝坡坡比按1：2.75统一采用砂砾石填筑并修坡整平，坝面护坡形式采用现浇砼板。红山水库为宽心墙砂壳坝，为保证前坝坡护坡排水通畅，每块护坡板中部设直径1m预留孔，内部干砌直径大于30cm的卵石。②后坝坡坝面清坡后，按1：2.5坡比用砂砾石培厚，坝面设边长1m的菱形预制C20F2

5、00砼网格，网格内填土种草。并设置喷灌管网。（3）坝基处理：根据红山水库坝基地层结构，坝基防渗采用高压旋喷桩套接构筑的防渗墙，防渗墙沿坝顶轴线布设，高压喷射灌浆孔孔距0.8m。墙底部穿透坝基沙砾石覆盖层，伸入新鲜基岩1m，顶部进入粘土心墙2m。（4）坝体观测设计：沿主坝段设置3个沉降及水平位移观测断面，进行坝体浸润线观测及坝面沉降、位移观测。（5）放水涵洞加固设计：针对涵洞现状破坏形式，对表面冲刷磨损部位采用钢筋网喷砼的方法进行加固处理；涵洞沉陷缝采用HW水溶性聚胺酯对伸缩缝内的空腔进行灌浆方法处理。（6）溢洪道裂缝处理设计：原溢洪道闸室和陡槽段底板出现温度缝裂缝，最宽3mm。加固采

6、用环氧砂浆灌缝处理。将裂缝凿开一定深度，清除杂物，高压水枪冲洗晾晒后，用环氧砂浆灌缝。65坝基高压旋喷灌浆防渗工程设计本次工设计特点在于红山水库坝基为卵砾石层，孔隙比大，透水性强，厚度达11.5m，按常规方法难于处理，本次设计根据地层情况，坝基防渗形式采用高压喷射灌浆的垂直旋喷桩套接构筑的防渗墙，防渗墙轴线沿坝顶轴线布设，高压喷射灌浆孔孔距0.8m。防渗墙顶高程803m，底高程788.5～795.8m，墙高7.2～17.5m，墙底部穿透覆盖层，伸入风化基岩1m，顶部进入粘土心墙2m。防渗墙厚度大于0.4m，渗透系数K＜1×10-5cm/s，28d抗压强度大于4MP，抗折强度大于0.6

7、MP。高压灌浆轴线总长290m，位于坝体桩号0+060～3+350段。防渗墙轴线成柱列型连接。高压喷射灌浆施工属于隐蔽性工程，只有选择合适的工艺参数，才能保证施工质量。根据工程的实际地质情况，由设计提供设计参数，再由施工单位选取试验段确定符合红山水库坝基灌浆的高喷参数。依据《专项试验计划和方案》，由施工方、监理、设计、阜康水利局共同察看，在坝后河床选定高喷试验孔位置，试验共三个试验孔，采用二管法，分别选择了三组高喷参数进行高压旋喷灌浆。6根据高喷试验桩开挖