浅析充填灌浆在水库除险加固中的应用

□陈文进（思南县水务局）

当前，我国大多数水利工程项目的坝基还是堆石体。而堆石体的稳定性差，这就十分有必要采取除险加固的措施。如果将充填灌浆法应用在水库除险加固工程中，不仅弥补了堆石体稳定性差的缺点，确保水库的安全隐患得到及时排除，同时也提升了水库的稳定性。

1.概述

1.1 水库除险加固工程中应用充填灌浆法的原理与目的

水库除险加固工程中应用充填灌浆法的原理就是在建造水利工程堆石体坝基时，通过借助一定的压力，将粘土浆液渗入扩散到堆石体内，从而填充堆石体内的缝隙，以降低其稳定性，从而提升水库的安全性能。应用这一方法的目的就是基于堆石体坝基的内部结构不稳定，而达到防塌、防渗和抗滑的目的，从而提高水库坝基的稳定和安全。

1.2 水库除险加固工程中应用充填灌浆法时灌浆压力的控制

所谓灌浆压力的控制，就是控制充填灌浆时的最大压力范围，通常在充填灌浆时不得大于施工设计的最大压力值。应用填充灌浆法主要是把水库大坝坝基的缝隙填充完整，并同时把浆液压入大坝堆石体内，就理论而言，在充填大坝坝基时的关键亚压力最大。而实际在应用这一方法过程中，通常不采取高压进行灌浆，而是采用较低的压力进行灌浆，通常把压力控制在0.1M Pa之内。这是因为在建设各种水利工程工程时，坝基较低且空隙较大，若采用高压进行灌浆，容易出现冒浆和劈裂等现象。因而只有控制好灌浆压力，才能确保大坝坝基填筑灌浆工作质量。

1.3 水库除险加固工程中应用充填灌浆法时应注意灌浆材料的选择

水库除险加固工程中应用充填灌浆法主要就是为了填充坝基，因此填充坝基灌浆材料的选择至关重要，不仅要确保灌浆材料的适用性，还应注意配料的成分比。通常情况下，填充水库坝基时应选择重粉质的粘土材料，且粉粒与粘粒占主要部分，粒量的含量控制在10%之内，假如含砂量过大，不仅会影响浆液质量，还有可能不成浆，导致砂渗水，从而影响水库工程的整体质量。此外，在选择主要灌浆材料砂的同时，还应将砂粒粒径控制在0.25m m之内，这样不仅有利于坝基的充填，还能为以后的大坝坝基的压实起到关键作用。

2.水库除险加固工程中应用充填灌浆法进行灌浆施工的一般步骤

2.1 认真做好施工前期的勘探准备工作

应用充填灌浆法进行灌浆施工之前，应就整个水库工程进行细致全面的勘探工作，确定坝基堆石体缝隙的大小，对整个水库工程有一个细致全面的了解，按照“坝体分段，区别对待，单排布孔，分序钻灌，孔底注浆，全孔灌注，综合控制，少灌多复”的原则，逐一实施打孔、制浆、灌浆和封孔等工序，从而确保打孔、制浆、灌浆以及封孔等工作有的放矢，从根本上确保水库除险加固工程质量，并做好准备工作。第一，应就灌浆施工需要的机具、原材料、人工以及场地等方面的准备工作。在布置制浆与灌浆机械时应充分考虑灌浆泵容量大小、输浆距离、料场位置以及扬程高低等方面的因素，并尽可能地确保施工干扰最小化、搬迁次数最少，并充分考虑电源与交通的便利性；第二，灌浆施工之前应确定观测位置，预埋观测设备，并做好观测记录；最后灌浆之前应进行试验。

2.2 制孔

首先按要求布孔，然后分序钻进，先疏后密。即根据施工设计的要求，分别在外坡和内坡上钻孔，并确保钻孔的深度满足各阶段加高层面的需要。

2.3 浆液制作

在制作浆液时，应选用搅拌机湿法制浆并随时监控，确保浆液的密度达标。此外，还应控制浆液的容量，通常在1.3~1.5g/cm3，从而确保浆液质量。

2.4 灌浆工作

在进行灌浆之前，对于灌浆人员、制浆人员、记录和监控浆液质量人员等严格按照施工设计控制，从而确保灌浆机工作效率达到最高。在灌浆施工时，充填式的灌浆应坚持先上游后下游再中游的原则进行灌浆，以循序渐进的方式确保水利工程加固后的质量。

2.5 封孔

在灌浆施工结束之前，为确保灌浆质量，首先应从外观上入手，就工程的厚实度、饱满度符合相关标准，且没有下沉现象。具体标准是：每次的灌浆量与次数都能达到甚至超过设计标准，且连续灌浆3次之后没有出现“吃浆”现象，并在封孔时，通常使用稠浆或泥球。

2.6 认真检查灌浆质量

水库除险加固工程中应用充填灌浆法的灌浆质量检查通常包括以下几个方面：一是灌浆施工过程的质量检查；二是灌浆施工后进行的质量检查。但两次控制的目的不同，前者是控制质量为目的，检查过程主要包括打孔、制浆、灌浆和封孔等工序以及灌浆浆液的质量控制；后者则是以验收工程为目的，主要包括对水库大坝坝基的裂缝和渗透性等方面的检查。

3.有关水库除险加固工程中应用充填灌浆法的几点建议

3.1 关于坝基出现裂缝的建议

水库除险加固工程中应用充填灌浆法充填灌浆时，如果发现坝基出现裂缝，应从以下几个方面进行处理。首先必须观察裂缝的方向，是横向裂缝或是纵向裂缝，并结合实际情况，采取行之有效的处理办法。若出现的是横向裂缝且有联合的迹象，应马上停止灌浆，认真检查并分析出现裂缝的原因，并采用粘土回填或者稠浆灌注的方式进行处理；而如果是纵向裂缝则应根据实际情况进行处理：假如出现的是湿陷缝，则不用去理它，可以继续灌注；而如果出现劈裂缝，则应立即停止灌浆，裂缝闭合之后才能继续灌浆，并在这一过程中加大观测力度。

3.2 关于冒浆问题的相关建议

水库除险加固工程中应用充填灌浆法充填灌浆时，假如出现冒浆的情况，则应按照冒浆位置的不同有针对性的采取处理方法。假如只是在坝坡出现轻微的冒浆，则通过开挖回填的方式，并改变灌注方式，即分两次或多次的间歇性灌注，从而为坝坡吸收提供了充足的时间。而假如是水库大坝坝基的底部出现较为严重冒浆的现象的话，就应联合其它通道，同时堵住冒浆通道，并对每次灌入的浆液量和间隔时间进行严格控制。假如冒浆问题发生在水位之下的话，应立即停止灌浆，并认真检查导致水下冒浆的成因，假如在孔口无压力但还是有浆液冒出的情况下，则表明水库大坝坝基底部的有裂缝且与灌浆孔相连接，则说明浆液的凝固速度不够，可在浆液中使用浓浆灌注或增加水泥用量的方式，提高浆液的凝固速度，从而堵住冒浆裂缝。而假如在封孔时孔口出现冒浆，则表示浆液已经灌满，只需停止灌注，不必要采取其他的措施。

4.结语

总之，在水库除险加固工程中应用充填灌浆法充填灌浆时，为切实提高水库除险加固工程的质量，不仅要认真做好施工前期的勘探准备工作，还应注意灌浆施工工程中各工序质量的控制，处理好裂缝和冒浆等问题，才能从根本上保障水库除险加固工程的质量，才能体现水库除险加固工程中应用充填灌浆法的重要意义。

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