浅谈固结灌浆在病险水闸加固维修中应用

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1、浅谈固结灌浆在病险水闸加固维修中应用　　摘要：我国水闸大部分建于20世纪60～70年代，限于当时经济、技术条件，建设标准不高，且运行多年，缺乏维修养护经费，老化失修严重，大多存在闸基或两岸渗流稳定不满足要求、局部脱空等安全隐患，本文结合实际工程阐述固结灌浆技术在此类工程中的应用。关键词：固结灌浆；病险水闸；加固维修Abstract:OurcountrythemostbuiltintwentiethCentury60~70age,limitedtotheeconomic,technicalcond

2、itionsatthattime,theconstructionstandardsarenothigh,andtheoperationformanyyears,thelackoffundingforrepairandmaintenance,agingdisrepair,mostofthesluicefoundationseepagestabilityorbothsidesdoesnotmeettherequirements,localvoidsafety,combiningwiththeappl

3、icationofconsolidationgroutingtechnologyinsuchtoillustratethepracticalengineeringproject.Keywords:consolidationgrouting；sick-dangeroussluice；reinforcementrepair中图分类号：TV66文献标识码：A7文章编号：2095-2104（2012）一、工程概况安陵枢纽节制闸于1972年10月开工兴建，1973年7月完成主体工程，同年10月投入运用，该

4、闸为开敞式钢筋混凝土结构，闸底板高程11.6m。工程自1973年建成，经历30多年运用，虽然1995年进行了除险加固，但节制闸抗渗、局部脱空问题并未得到彻底解决。2003年由河北省水利厅对该闸进行了安全鉴定，结论为：安陵枢纽节制闸闸室和岸坡渗径长度均不满足渗透稳定要求，岸坡局部发现脱空现象，存在严重工程隐患，要尽快开展前期工作并进行除险加固。闸址地质条件：闸底板坐落在粉砂层，闸底板以上右岸护坡为粉砂和砂壤土隔断层，左岸为粉砂层；闸底板以下至7.3m高程为粉砂和细砂，7.3～6.0m高程为粉质砂壤

5、土。为使闸室达到渗透稳定要求，在闸室下方形成防渗墙和恢复岸坡与地基的连续性，根据安陵闸的基本情况，河北省水利水电第二勘测设计研究院提出了对该闸闸室段采取灌浆加固处理方案。这主要是基于粉砂和粉质砂壤土可灌性好，杂填土之上原有150cm厚的钢筋混凝土为良好的灌浆盖板。灌浆后其力学强度、抗变形能力和均一性会有所提高，整体结构得到加强；粉砂和砂壤土通过钻孔灌入浓浆后，使土体压密和置换。二、灌浆加固机理7灌浆就是要让水泥或其他浆液在周围土体中通过渗透、充填、压密扩展形成浆脉。由于地层中土体的不均匀性，通过

6、钻孔向土层中加压灌入一定水灰比的浆液，一方面灌浆孔向外扩张形成圆柱状浆体，钻孔周围土体被挤压充填，紧靠浆体的土体遭受破坏和剪切，形成塑性变形区，离浆体较远的土体则发生弹性变形，钻孔周围土体的整个密度得到提高。另一方面随着灌浆的进行，土体裂缝的发展和浆液的渗透，浆液在地层中形成方向各异、厚薄不一的片状、条状、团块状浆体，纵模交错的浆脉随着其凝结硬化，造成结石体与土体之间紧密而粗糙的接触，沿灌浆管形成不规则的、直径粗细相间的桩柱体。在几个桩柱体中心距离小于其直径的情况下，这几个桩柱体相互共同作用形成

7、一道防渗墙，起到防渗透、增加渗径长度和提高承载力的作用。而在局部脱空部位，在一定压力的作用下，浆液均匀注入板底空隙、板下基层中，以充填、渗透、挤密等方式，赶走板底、基层裂隙中的积水、空气后占据其位置，经人工控制一段时间后，浆液将原来的松散颗粒或裂隙胶结为整体，形成一个良好的“结石体”。改善了板底原有受力状态，恢复板体与地基的连续性，达到加固基础，治理病害的目的。三、工程灌浆设计7对节制闸底板和护坡基础进行基础固结灌浆，垂直闸室中心线的方向设三排灌浆孔，每排间隔6米，灌浆工作开始前进行灌浆试验，确

8、定最佳浆液配比、灌浆压力及停灌标准。灌浆施工技术要求为：1、钻孔：采用风钻钻孔，钻孔直径为φ42mm，孔深为穿透钢筋混凝土结构后入土3.5m；2、灌浆材料：灌注纯水泥浆，水泥强度等级为32.5级（普通硅酸盐水泥），浆液水灰比可为1:1～0.5:1,水泥浆内加入减水剂、膨胀剂，以改善浆液的施工性能，减水剂和膨胀剂的掺用方法参照商品说明进行试验确定。3、灌浆顺序和灌浆压力：奇数排为Ⅰ序，偶数排为Ⅱ序，施工时先完成Ⅰ序再进行第Ⅱ序施工，灌浆压力为0.1～0.15Mpa,,Ⅱ序孔的灌浆压力可为Ⅰ序孔的1