浅议高压旋喷灌浆技术在水库防渗加固中应用

《浅议高压旋喷灌浆技术在水库防渗加固中应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、浅议高压旋喷灌浆技术在水库防渗加固中应用摘要：通过广西钦州市京塘水库除险加固工程的高压旋喷灌浆施工，对土坝高压旋喷灌浆的布孔、灌浆、质量控制进行了论述。研究并分析了高压旋喷灌浆技术在土坝防渗加固工程中的应用，对未来病险水库土坝的防渗加固施工有一定借鉴和参考作用。关键词：高压旋喷灌浆；施工；土坝；防渗；加固中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：1工程概况广西钦州市京塘水库除险加固工程位于广西钦州市钦北区平吉镇平沙村委会京塘村，以灌溉为主，兼顾防洪、供水、发电等综合利用的中型水利工程。工程始建于1958年，在防洪排涝、农业发展等方面发挥了至关重要的作用。水库集雨面积53

2、.57km2，急水坝的设计水位▽133.72m，校核洪水位▽134.63m，正常蓄水位▽130.05m，总库容2269万m3，有效库容1690万m3，最大坝高23.7m，坝长118米，坝宽5米，工程等别为Ⅲ等，主要水工建筑物级别为3级，次要建筑物级别为4级。设计灌溉面积4.05万亩，实际灌溉面积3.685万亩。该出险加固工程主要由坝体、溢洪道、东干渠、西干渠组成，设计防洪标准为挡、泄水建筑物100年一遇洪水设计，1000年一遇洪水校核。2工程病险情况水库工程始建时，由于经济技术条件所限及对坝址地质认识不足，致使工程主要建筑物均坐落在大部分裸露基岩地表，库区其它地段基岩面常

3、有残积覆盖，砂砾层、残积土层等，主要分布于河流阶地上，层厚不稳定。坝体的填筑料，主要取至河道两旁的土石坡，人工炸山挖石、取土。急水坝从1958年建成至今，坝脚处干砌石棱体与坝后坡脚多处渗漏，多年来实施过除险加固处理，但未能根除水库坝首渗漏的安全隐患。经广西壮族自治区水利科学研究院对京塘水库坝体土样检测，出示《土工试验报告》（编号TG2009—088）中对试样088—TG01颗粒组成分析为：在80—60mm间颗粒质量的47.1%，在60—20mm间颗粒质量的26.5%，即在80—20mm间颗粒质量的73.6%。经现场踏勘调查，该种土料颗粒以棱角形为主，符合《岩土工程勘察规范

4、》（GB50021-2001）中关于碎石土粒径“大于20mm的颗粒质量超过总质量50%”及“棱角形为主”的规定，故该试样土的分类应定性为：碎石。由于碎石填筑体空隙大，密实度不足，是坝体渗漏的主要原因。3工程除险加固设计7水库除险加固工程设计重点是坝体防渗加固处理，综合土坝防渗处理多种方案对比分析，设计坝体高压喷射灌浆采用旋喷单排搭接，孔距0.9m，灌浆孔轴线距坝轴线1.5m，由坝顶灌至坝基岩层。坝基灌浆单排孔帷幕浆，孔距1.8m，入岩5m。灌浆材料为水泥浆液，所使用水泥为强度42.5级的普通硅酸盐水泥。坝体高压喷射灌浆防渗墙渗透系数要求不大于1×10—5cm/s，渗透水率

5、要求达到q≤5Lu。4高压旋喷参数选择为了确保工程施工质量，坝体进行了三次高压旋喷灌浆试验，每次试验后都邀请地质及灌浆施工相关专家至现场对试验情况进行分析论证，以确定高喷灌浆方法及其适用性，确定有效桩径，并对施工参数逐步进行优化调整，使之更加符合急水坝的工程地质情况，从而选定最优技术参数实施灌浆施工。试验区选取：第一至第三次试验均选择在坝体中部，距灌浆轴线1.2m以外地层，桩号为0+114.7，0+104.7，0+94.7三处。每次试验均布置3根桩，孔距0.9m，桩深4.5m，成直线布置，按施工顺序编号为:1#、2#、3#桩。试验完成14天后，对试验孔进行开挖检查。7第一

6、次和第二次灌浆试验由于施工电压偏低，电压未达到400KVA(设备的总用电量为400KVA)，导致水压、气压、浆压参数指标不能提高，经开挖检查，第一次、第二次的试桩桩间搭接段均不明显，最大有效桩径不足90cm，发现浆土搅和不均，桩体疏松，局部缩颈等现象。灌浆效果没有达到设计及施工规范要求。第三次试验，施工电压满足设备的总用电量，施工参数为：水压38～39Mpa，浆压0.8～1.0Mpa，气压0.7～0.8Mpa时，提升速度为8～9cm/min。施工过程中，各项参数指标稳定。。试验检查及分析：从3次试验的开挖情况来看，由于电压的高低差异，对水压、浆压、浆压、提升速度均造成影响

7、,施工参数不稳定，导致高压喷射流束未能有效切割、破碎土体。相同的坝体地层，成桩效果各异：（1）第一次试验开挖段检查发现高压旋喷桩成桩直径相对较小，桩与桩之间无搭接，仅在桩体下部含砂层开挖后可见部分形成连墙状凝结体，试验失败主要原因是各项参数指标偏低。（2）第二次试验由于提升速度减慢，水压、浆压、气压较第一次的提高，试验开挖段检查发现桩体局部搭接成墙，但是施工成本较高。7（3）第三次试验由于水压、浆压、气压、提升速度各项参数指标较第一、二次的提高，均调整接近三管法高喷灌浆常用施工参数表中的最大值，经试验开挖段检查桩体有效桩径大于