水库工程施工中的灌浆技术分析

摘要：水库坝体是基础性的挡水工程，坝体质量的优劣决定着水库工程功能能否有效展现。为有效预防坝体渗漏，确保水库工程的安全稳定运行，需要科学运用灌浆技术加固坝体。基于此，阐述了灌浆施工技术的原理及施工作用，并结合水库工程实例，介绍了水库工程灌浆施工的设计、流程，阐述了具体的施工方法，旨在为同类水利工程中科学应用灌浆技术提供参考。

关键词：水库工程灌浆施工除险加固水库防渗

中图分类号：TV62

DiscussiononGroutingTechnologyinReservoirEngineeringConstruction

HUYuhao

YantaiMoupingDistrictReservoirManagementCenter，Yantai，ShandongProvince，264100China

Abstract：Thedambodyofareservoirisafundamentalwaterretainingproject，anditsqualitydetermineswhetherthefunctionsofthereservoirprojectcanbeeffectivelydisplayed.Toeffectivelypreventdamleakageandensurethesafeandstableoperationofreservoirengineering，itisnecessarytoscientificallyapplygroutingtechnologytoreinforcethedambody.Basedonthis，theprincipleandconstructionfunctionofgroutingconstructiontechnologyareelaborated.Combinedwithanexampleofreservoirengineering，thedesignandprocessofgroutingconstructioninreservoirengineeringareintroduced，andspecificconstructionmethodsareelaborated，aimingtoprovidereferenceforthescientificapplicationofgroutingtechnologyinsimilarwaterconservancyprojects.

KeyWords：Reservoirengineering;Groutingconstruction;Riskeliminationandreinforcement;Reservoiranti-seepage

水库是我国重要的民生工程，具有蓄水、防涝、灌溉等多项功能，分布于全国各地各个区域。一些水库由于建设时间较早，经过多年运行后，出现了一些病害问题，对水库安全、稳定运行产生了影响，限制了水库功能的有效发挥。为此，采用有效的除险加固技术措施消除水库病害、优化水库功能、提高水库质量至关重要[1]。灌浆技术是水库除险加固的重要手段，由于此技术应用安全、操作便捷、成本较低，在水库防渗工程中应用广泛，因此，本文将围绕此技术展开探讨。

1灌浆施工技术的原理

灌浆技术是指利用大气压力、液体压力以及电化学原理，将具有固化作用的浆液灌注到天然裂缝或人为因素导致的孔隙之中，从而改变待修复物体的物理力学性能。在水库工程除险加固施工中，灌浆技术较为常用，此技术应用的主要目的是加固坝基、稳定堤岸，解决水库工程病害问题，增强水库防渗功能。

2水利工程中灌浆施工技术的应用

2.1工程概况

某水库工程建设于山区，具备相对复杂的地形条件，并且每年夏季雨水较多，在水库多年运行之后，坝体出现了部分渗漏点，存在一定的坝体坍塌、渗水等安全隐患，削弱了水库工程的功能性与效益性。本工程占地面积共计12.37万m2，受到占地面积较大因素的影响，此工程除险加固施工具备一定难度[2]。工程建设地属于软弱土层区，由黏性土、松散砂卵石、淤泥质粉砂岩等结构组成的碎裂石灰岩层厚度最低7m、最高14m，渗透系数为4.92m。经研究分析，本工程需要采用帷幕灌浆技术加固坝体，以增强坝体结构稳定性，增强水库大坝的防渗性能。

2.2施工设计

帷幕灌浆是水库工程常用的灌浆施工方法，此技术应用时效率快、成本低、质量佳，但需钻进较深的灌浆孔，对坝体材料性能也具备较高要求，且钻孔时易形成压力差，会降低动液面流速，可能会出现缝隙被堵塞的情况。为此，水库工程中应用灌浆技术时，要从优化设计着手，保障施工技术有效应用。

2.2.1帷幕设计

水库工程中应用帷幕灌浆技术时，具有双排孔、多排孔等多种帷幕设置形式。结合本工程的实际情况，应选用双排孔灌浆帷幕，需要将灌浆帷幕的深度控制在55m与60m之间。同时，帷幕设计时，要合理设置两个坝肩的帷幕，以便增强这两个部位的防渗性能与稳固性效果，避免大坝蓄水较多时，坝体填土覆盖层的厚度发生改变，由于坝肩透水性过强而导致水库工程安全运行受到影响。灌浆施工区应设置在内坡一级平台之上，且需对坝体中部、河床部位分别展开帷幕灌浆施工，要将钻孔壁施工、护砌施工作为控制重点，以防止施工时出现裂缝，从而破坏帷幕灌浆施工效果[3]。

2.2.2工艺流程设计

水库工程中应用灌浆施工技术时，需要经过多道施工工序，首先要对施工区域进行准确的测量放样，然后精准定位灌浆孔的钻进位置，在铺装好防渗体层之后将帷幕灌浆材料敷设于水库大坝的坝面之上，同时在指定位置钻出灌浆孔，钻孔后应立即清孔与验孔，确定孔深与孔口尺寸符合规定标准后再将水泥砂浆、混凝土等材料灌注到钻好的孔洞之中，最后封好灌浆孔并对灌浆效果进行全面检查。帷幕灌浆的施工流程图如图1所示。

2.3施工前准备

2.3.1灌浆料准备

本水库大坝灌浆施工时，应选用普通硅酸盐水泥作为浆液主要配制材料，水泥规格为PO42.0，并需添加与水泥量相同的粉煤灰。材料进场前，需要对水泥等材料的质量证书、出厂合格证书进行全面检测，若发现凝结成块或受潮变质的水泥材料，应立即退回厂家重新调换。制作灌浆料时，添加水分采用水库水即可，但需按照施工需求将5%左右的水玻璃加入到浆料之中，以增强浆液材料饱和度，提升其稳定性，从而有效防范漏浆问题。

2.3.2灌浆设备准备

灌浆施工时，需要从灌浆管道输送灌浆液，应在准备阶段做好灌浆管道的全面检查，要求管道的最大灌浆压力承受能力不低于灌浆压力的1.5倍。应在灌浆泵与灌浆孔等处设置压力表，并将压力调节到压力表最高标值一半的位置，选取压力摆动范围低于灌浆压力20%的高压灌浆泵，并准备好高量程压力表，以便准确测出管道承压力[4]。

2.4帷幕灌浆正式施工

2.4.1钻孔

根据灌浆施工设计图，在水库大坝的心墙轴线上先行标出灌浆孔位置，孔与孔间应保持2m左右的距离，钻孔时孔位轴向偏差不得超过10cm，坝肩区的孔深应控制为3m。钻孔作业时，要确定灌浆管柱设置位置及数量，并准确测量管柱的尺寸。钻孔施工时，应先进行测量放样，将钻机移动至钻孔位置，应在钻孔的同时，做好孔臂、护筒的连续性加固，以增强坝基的抗渗性能，保证水库大坝结构的稳固性。灌浆孔的钻进施工要严格按照灌浆施工要求开展，钻孔人员应规范、谨慎施工，确保钻进孔洞的大小、位置、深度均符合规定标准。

2.4.2清孔验孔与压水试验

灌浆孔钻进完成后，需要立即对钻好的孔洞进行清洗，以便将孔内掉落的岩土全部清除，确保孔内沉淀物厚度不超过20cm。清孔后还要利用压力水冲洗裂隙，并对孔洞进行验收，确认孔洞尺寸、规格均符合标准后，再将灌浆器材连接好开展压水试验。压水试验时，既可选用单点法，也可采用五点法，需要由下而上对各个孔逐一展开压水试验。该工程采用单点法试验，将压水试验的压力设定为正式灌浆时压力的80%左右，连续性压水20min，然后按照4m左右的间隔，选取多个测点测定水压力流量，并读取流量表上的数值，读数处于规定范围内，方可开展正式灌浆作业[5]。

2.4.3配制灌浆液

制备灌浆液时，要求水泥的重量偏差不得超过5%，应先加水，然后添加适量水泥，再将掺合料与外加剂加入其中，最后再加入粉煤灰。加入各种材料时要同步搅拌，应确保搅拌的均匀性，且浆液搅拌时间不得少于3min。由于本工程施工时气温偏低，因而要加强灌浆液保暖，使其温度始终不超出5～40℃范围，并且配制好的灌浆液应于4h内使用完毕，若浆液温度低于5℃或高于40℃，或是灌浆液存放时间超过4h，则应立即丢弃，不得继续用于施工，防止影响水库工程防渗加固质量。

2.4.4灌浆

帷幕灌浆施工时，需要先对帷幕钻孔编号，编号顺序为河床、左岸、右岸，并且每个区域灌浆孔均应由左到右、从下到上进行编号。由于灌浆区域的高程不同，因而在灌浆时，需要根据灌浆位置高度控制灌浆压力（见表1）。若水库大坝的基础岩体、趾板未移动，可以适度增大灌浆压力，压力值可以控制在压力表上限值的25%～75%之间。若灌注浆液量高于300L，或是灌注时间超过1h，灌浆压力并未改变或是浆液灌注率变化不显著，此时需要中断灌浆，对灌浆浓度或灌浆方法进行调整后再继续实施灌浆作业。如果灌浆时灌浆压力未出现明显变化，但注入率逐步下降，则无须调整水灰比。灌浆时可以同时注入部分泥沙，以之作为止水剂，要求泥皮流动性、黏结性均与设计要求相一致，泥饼注入灌浆管中后，应确保其与压气管中的空气混合均匀后再向灌缝位置施加压力，以防止灌浆时出现漏液现象。

2.4.5封孔与施工效果检查

灌浆作业完成后，需要立即将灌浆孔封堵严密。应科学选择封孔方法，本工程封堵灌浆孔时选用的是全孔压力灌浆封孔法，即先利用射浆管将灌浆孔中的余浆水灰比调整为0.5∶1，然后再将射浆管提取出来，之后将浓浆持续向孔中注入，直至孔洞完全部封堵住。封孔作业时，需将压力调整为设计规定灌浆压力的上限值，注入率应控制在1L/min，闭浆时间不得低于1h。灌浆施工完成后，要由专业人员在泥浆凝固之后对灌浆施工的整体质量进行全面检查，需要采用围井注水试验方法准确测定灌浆工程的施工质量。具体操作时，先在水库坝体防渗墙上游处设置好检查围井，将检查围井设置成四边形，以灌浆施工中生成的防渗板墙作为一侧，另外三侧均设置附加孔，然后利用旋喷方式对上下两侧进行封堵处理。若检查发现灌浆施工质量问题，应立即修补或重新实施灌浆作业。

3结语

在我国水利工程建设体量及数量不断增大的情况下，其施工质量标准越来越高，而一些水库工程在应用时可能会因裂缝等病害问题而导致坝体渗漏，因此需要应用灌浆施工技术有效加固坝基，使之防渗性能、稳固性能进一步提升，进而延长水利工程的使用寿命。为确保水利工程中灌浆技术的科学应用，需要明确灌浆技术的原理与作用，并结合工程实际情况科学开展帷幕设计与施工工艺流程设计，并做足前期材料、灌浆设备、施工图分析等各项准备工作，在灌浆施工时则要重点把控钻孔、清孔、验孔、灌浆、封孔以及质量检查等各个环节，通过规范应用灌浆技术，保障水库工程除险加固作业的高质量完成。

参考文献

[1]黄荣.灌浆施工技术在水库施工中的应用分析[J].中华建设，2024（1）：141-143.

[2]郭逢源.水库大坝防渗帷幕灌浆工程施工技术分析[J].江西建材，2022（11）：226-228.

[3]董晓辉.水库工程施工中灌浆技术要点探究[J].中国设备工程，2022（4）：186-187.

[4]马旭飞.基于数据驱动的大坝基础帷幕灌浆预测与模拟研究[D].西安：西安理工大学，2024.

[5]温鹏业.超高面板堆石坝止水失效分析[D].西安：西安理工大学，2024.