水库大坝灌浆施工技术与防渗加固处理
要点
摘 要：在水利工程建设中，地基注浆加固技术起到了关键的作用，灌浆法在水库坝体的加固、坝基的防渗等工程中得到了广泛的应用，对提高水库坝体的抗渗性、稳定性具有重要意义。注浆施工工艺对库坝基础的安全与稳定性有着重要的影响，对库坝工程的质量与水平有直接的影响。本文对水库坝体注浆的施工工艺和加固处理工艺进行了探讨，旨在更好地保证水库坝体的安全、稳定运行。
关键词：水库大坝；灌浆施工技术；防渗加固处理 引 言
国家对水库大坝建设技术的研究比较重视，水库坝体是水利水电工程中的关键构件，也是最基础的拦洪建筑物，其稳定性是衡量其泄洪能力的重要标志，然而，由于库坝长期处于严酷的工作条件下，经常发生一系列的渗漏事故。因此，对该项目的安全与稳定起着至关重要的作用。为此，在工程建设中应引起足够的注意，并对水库坝体注浆的施工工艺及防渗加固进行全面的研究。
一、水库大坝基础灌浆施工加固技术原理
灌浆施工加固技术的原理，就是在压力环境下，通过钻孔的方法，将水泥浆液高效地注入水库大坝基础的裂隙之中，让水泥浆凝结成石头，从而加强了水库大坝基础的整体性，从而进一步提高了基础的抗渗及抗压能力，从而从整体上提高了水库大坝的防洪能力，提高了水库大坝结构的稳定性。
二、工程实例
水库大坝的设计主要由排水面、大坝、排水钢闸门等组成。水库的主要功能是灌溉农业。设计灌溉面积为53.4 Hm2，实际灌溉面积为23.4 Hm2。经调查，水库正常蓄水位1144.80米，相应库容2767万立方米，洪水位1145.11米。经
核实，洪水位为1145.21米，水库总库容为32.5万立方米。根据《防洪标准》和相关规范，本次设计的堤坝和溢洪道均为5级，按20年一遇洪水的标准进行设计。大坝的坝顶高程为1146.0 m，顶长度为58 m，大坝底部高1129.7米，顶部宽1.7米。大坝的坡比为1:1.75。上边坡为干石，下边坡为草坪。该溢洪道位于水坝的左岸，为一条不受闸门控制的岸上溢洪道，其入口采用宽顶堰，堰的最高高度为1144.80米，溢洪道的总长度为62.5米，净溢水宽度为5米。由于河岸两侧坡体坍塌严重，且有大量的风化石堆积在河床上，从而对河床的防洪效益造成了很大的影响。
三、水库大坝灌浆施工要点 （一）设计灌浆孔
在水库施工中，采用XU-150油压旋转式钻机，对较强、较弱的岩层采用金刚石或碳化物钻头，在布孔达到标准后，进行钻机的安装。在钻机的安装过程中，应使用水平尺校直，如有倾斜，则应使用方木板对齐，以确保竖向钻井的效果。根据设计图纸的相关要求，采用全站取样法完成围堰整体浇筑高度。确定施工轴线后，沿坝轴线在坝顶布置两个排水泥浆孔，其中上游排距离坝体上游边缘3.2米，灌浆孔之间排距2m，下游排距坝体下游边缘2.5米。在施工时，要用钢尺再次校正，放线孔位距离设计孔位误差不超过50mm，所以，对钻孔位置的改变，应征得监理及设计人员的批准。单眼注浆的流程见图1所示。
图1：单眼注浆的流程 （二）钻孔冲洗、压水试验
井的冲洗应在第二次钻井完成后进行，并在约10分钟的净水后用高压水冲洗裂缝，总时间不能超过30分钟。注浆时，设计灌浆压力80%左右，不得超过1 MPa。在裂缝清理完毕后，进行压力测试，在监理旁站监督下，采用简单压力测
试法，采用单点测试法，检查孔的数量必须超过孔总数的20%。水压后，每5或10分钟测量一次压力下的进水量，最后一分钟较高压力下的出水量用作试验渗透率的计算值[1]。必须指出，如果附近有钻孔在注浆，或者钻孔未完成24小时，则不能进行裂缝清洗作业，注浆孔内裂缝清理完毕后，马上进行持续注浆工作。在压水实验中得到的结果是： q= Q/P× L 其中 q―渗透率；Q——以升/分钟计的末次压缩流速；P——气压（MPa）
（三）注浆 （1）注浆的方式
注浆时，采用由上而下，孔口封闭，孔内循环的方法注浆，注浆导管距孔底距应控制在0.5米以内。在某库坝工程中，对导孔的压水实验采取了“自顶向下”的分步注浆方式，并对导孔的基岩帷幕进行了“自顶向下”的分步注浆。
（2） 灌浆材料及浆液变化
在实际工程中，针对某些钻孔断面出现喷水现象，在已有喷水现象的钻孔部位，使用质量分数为3:1~1∶1的泥浆。所用的水泥是由指定厂家生产的 R42.5型普通硅酸盐水泥，按要求采用80立方孔筛时，其粗细应控制在5%以内，若堤坝的节理宽度小于0.5毫米，则采用71号方筛，其筛余宽度不大于2%。
(3)注浆作业中出现的一些异常现象，应采取的措施
在现场注浆时，若发生串浆现象，应视具体情况采用封堵、降压、限流等方法加以解决。在注浆过程中，如出现任何原因造成的停顿，应及时采取有针对性的对策，重新进行注浆。若停顿时间超过30分钟，应采用高压水击穿，并继续进行注浆作业[2]。对孔口涌水量较大的灌浆孔段，应在灌浆前对其进行监测，根据水流情况，采用“纯压法”进行灌浆、冲孔、缩短灌浆段长度和重新灌浆。在库坝底部出现渗浆的情况下，应对渗浆孔道进行充填、堵塞，并对注浆时段、注浆量等进行合理控制。在封孔作业过程中，如果在封孔部位有泥浆溢出，必须立即清除泥浆，以免影响封孔效果。
四、防渗加固处理要点
在施工中使用的是两个气缸的垂直注浆机，上面一层用于注浆，混合时间为3分钟。同时，在搅拌好的水泥溶液中加入适量的脱水剂，搅拌速度可超过1200pm/min，实现高速搅拌，搅拌好的水泥浆要暂停一段时间，搅拌2分钟，以确保水泥浆的连贯性和浆料的连续性。根据说明书，泥浆由孔底0.5m的喷嘴组成，每次填充长度控制在500m。在某些特殊情况下，填充长度可以相应地增加或减少。总长度不超过1000 m。当注浆压力不变时，注浆速度会继续下降，而当注浆速度不变时，注浆压力就会继续升高，而水灰比对不变。在注浆量超过30升/分的时候，根据施工过程的不同，可以采用高密度的浆液进行灌浆作业。
首先，要做好防水工作：在进行水库大坝施工的时候，首先，应对水泥结构进行处理。在处理过程中，应详细研究油井位置的地质强度，以确定油井的深度，并使其达到加固区域的一定深度。在施工过程中，要注意注浆管道的埋设深度，确保凝土浆体的水力冲刷，确保施工质量。对渗透性较强的部位，应用模板注浆，施工时要注意模板注浆的压力，保证泥浆在水分的作用下，不让大粒径的碎石落在模板内[3]。完成后，将水泥浆分开，以提高水泥浆的固结强度。此外，必须使用亚比例填料填充高粘度水泥、砂和石颗粒。
其次，对裂缝进行了有效的治理：在注浆施工中，如果存在裂缝问题，从而导致渗漏的情况，就需要对其进行及时的处理，避免裂纹扩展，导致不良后果，处理裂缝时，应注意确定裂缝方向，并根据裂缝方向制定相应的处理方案，如果裂纹是横向的，那么就要立即停止对其进行注浆，对裂缝产生的原因进行调查和分析，并用泥土进行回填。如果是纵向的话，就可以进行施工，如果是劈裂的话，就必须暂停施工，等裂缝完全封闭后再进行施工。在裂缝管理中，可以根据裂缝的发展方向选择适当的灌浆方法，并对坝体进行防渗加固，从而保证了库坝的稳定性和坝体的质量。
最后，做好防渗措施：在水库坝体的建设过程中，在采用注浆技术时，必须注意对注浆的压力进行控制，不然很可能会出现漏浆现象，从而影响到坝体的质量，使坝体的安全性和稳定性受到很大的影响。一方面，如果坝坡出现排泥，应采用开挖回填技术进行处理，并改进注浆施工，防止排泥。一般来说在排出浆液之后，都会进行间歇性的灌浆，给自己留下一段时间来吸收浆液。如果坝体底部
有冒浆现象，则应首先对冒浆通道进行填塞，并适当地调整注浆的施工间隔，以提高注浆的施工质量。另外，如果在封孔的过程中发生了冒浆，则应首先将浆液进行清除，以避免其对封口的影响，此一作业即为注浆施工结束。根据溃坝的原因和位置，适当的处理不仅可以保证泥浆处理的质量，而且可以避免溃坝问题对大坝质量的影响。不同的施工方式有不同的技术标准，在进行库坝施工过程中，需要考虑的问题有：（1）选择合适的浇筑方法：由于大坝工程的特殊性，必须根据其特殊性选择合适的施工工艺。如果发生泄漏，应锁定泄漏点，然后根据防渗水的浇筑需要，采用自下而上的分层回注方法。在不透水性岩体的灌浆中，采用了一种纯水泥浆液，通过分层钻进；另外，在对库坝进行注浆时，必须在注浆孔中的水完全放干后，才能进行注浆；（2）材料的选择。在施工过程中，材料的应用是最重要的，它的应用除人为因素外，还会极大地影响到施工的效果，所以，在注浆过程中，应掺入细砂，保证其洁净，并应选用水泥、添加剂、砂石等；（3）项目的技术要求。好的原材是工程质量的关键，而合适的配合比又是影响材料性能的关键因素，例如水泥与水的比例、溶液、砂体积等，满足相应的混合要求。因此，从原材料来源入手，保证原材料质量，选择合适的施工工艺和工艺控制是保证水库大坝防渗加固质量的关键。
五、结论
综上所述，在水库大坝的建设中，灌浆施工技术是非常关键的，它在水利工程的建设中有着非常广泛的应用，它的存在对工程的施工质量和后续使用效率有很大影响，因此有必要控制水库大坝的水泥施工质量，以确保工程的正常运行。此外，由于水库大坝工程与人们的日常生产和生活密切相关，所以，一定要注意水库工程的注浆施工和防渗加固，确保水库的质量，并使其充分发挥出它的积极作用。
参考文献
[1]李军怀.水库大坝灌浆施工技术方法与防渗加固处理研究[J].建材发展导向,2022,20(24):120-122.
[2]程炼辉.水库大坝灌浆施工技术方法与防渗加固处理研究[J].陕西水利,2022(01):191-192.
[3]陈飞.水库大坝灌浆施工及防渗加固方案[J].河南水利与南水北调,2020,49(09):44-45.
