技术与市场 第１７卷第８期２０１０￣ 赣 璐蠹 浅析水库大坝基础固结灌浆补强加固施工技术 黄炜雄 （广西广立连邦建设工程有限公司，广西南宁摘５３０００１） 要：从实际案例出发，浅析如何在实际环境中进行固结灌浆的控制参数，掌握灌浆施工工艺与质量控制，并缩短工程工期。 关键词：固结灌浆；坝基；控制参数；施工工艺；质量控制 ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６－８５５４．２０１０．０８．０２０ １ 固结灌浆的原理 Ｔｌｙｎｌ一２、Ｔｌｙｎｌ一３等中硬岩、坚硬岩，岩体坚硬完整力学强度 较高。坝基Ｆ１断层影响区域地层中夹层、泥化夹层及溶蚀裂隙 发育，是本工程坝基固结灌浆处理中需加密加深处理的重要区 域。 固结灌浆的原理是把一定配比的某种具有流动性和胶凝 性的浆液，施加一定的压力通过钻孔压人岩层裂隙中去，经过胶 结硬化以后，以提高岩基的强度，改善岩基的整体性和抗渗性。 灌浆材料以水泥浆液为主，如图１。 坝基固结灌浆的目的是对坝基浅层爆破松动及地质缺陷 部位的岩体进行补强加固，以提高坝基岩体的均匀性、整体性 和抗变形能力，增强浅层岩体的抗渗能力。 为了改善坝基的均匀性，增强整体性，提高承载能力，减小 压缩变形，对坝基范围内的Ｆｌ断层影响带加密灌浆孔，加密孔间 排距为３ ｍ，呈梅花形布置，孔深入岩２５ ｍ，孔向铅直向下。坝基 固结灌浆孔平面布置示意见图２。 Ｊ ．．’７． ． ． ’．．： 。 ． ． ／ ．’． ’．． ：， ，ｍ 挚。 ’ ｜ 。ｊ ： ： ： ． ， 。 ． ｂ ｒ ．一 鲫 ｔｍ，ｉ● 图２坝基固结灌浆孔平面布置示意图（单位；ｃｍ） ３固结灌浆的施工 ３．１ 固结灌浆机械设备 图１ 固结灌浆的原理示意图 ２工程概况 灌浆设备一般包括灌浆机，拌浆筒，输浆管，灌浆塞，压力表 及其他附属设备，灌浆机是灌浆的主要设备，灌浆质量在一定程 水库正常蓄水位７４５ ｍ，电站安装４台单机容量为２６０ ＭＷ的 混流式水轮发电机组。大坝为碾压混凝土重力坝，坝高２００．５ ｍ， 度上取决于灌浆机的工作情况，灌浆机一般有活塞式，气压式， 液压式三种。活塞式灌浆机按灌浆泵的缸体轴线方向又分为立 式和卧式两种。浅层固结灌浆孔多用风钻钻孔，深层孔多用潜 坝顶高程７５０．５ ｍ。河床部位水平段坝基固结灌浆施工最低高 程为５５０ ＩＴＩ。坝基固结灌浆跨越地层主要为Ｔｌｙｎｌ一１、 我国是自然灾害频发的国家，如地震、洪水、干旱等对我国 的经济造成重大的损失。今年年初的西南大旱给西南五省广 大地区的人民造成了巨大的损失。通过主动式遥感可以及时 调整监测区域，第一时间获取受灾地区的具体情况，对抗灾救 孔钻或岩心钻钻孔。 起来处理规划具体问题，将有力地推动规划的严密性、决策的 科学性，规划的合理性和管理的高质量、高效率，３ｓ技术的发展 势必会极大地推动信息社会的经济建设和可持续发展。 参考文献： 灾工作提供决策指导，最大可能地减少损失。我国青海玉树县 的地震给当地造成了巨大的人员和经济损失，在无法通过人员 直接掌握受灾面积和受灾程度的时候，通过及时的航空遥感影 【１】杨香云．“３Ｓ”技术在城乡规划管理中的应用【Ｊ】．能源与环 境，２００９，（２７）：１２５． ［２】 郭达志．地理信息系统原理与应用【Ｍ】．徐州：中国矿业大学 出版社，２００２。３． 像可以快速提取出受灾地区的真实情况，为抗震救灾工作提供 必要的指导，及时开展救援工作。 ３结语 ［３】梅安新等．遥感导论［Ｍ】．北京：高等教育出版社，２００１．Ｉ． 作者简介： 杨洋（１９８９一），男，籍贯湖南省长沙市，本科，现就读于中国 ３ｓ技术在城市规划工作中的应用前景十分广阔，几乎可以 应用到城市规划与管理的每一环节中，对提高规划管理的质 量、效率来说，作用是明显的。如果将３ｓ技术更为紧密地结合 矿业大学资源与地球科学学院；主要从事资源环境城市规划设 计等方面的研究工作。 ４７ 攮拳研发 ３．２岩基固结灌浆控制参数选择 规范中有关固结灌浆的规定： （１）《水闸设计规范））ＳＬ２６５—２００１ ８．４．１第２条：“对于裂缝已发 育的岩基，宜进行固结灌浆处理，固结灌浆孔可按梅花形或方格 形布置，孔距、排距宜取３ ｆｌ一４ ｍ，孔深宜取３ ｍ～５ ｆＩｌ’必要时可适 当加密，灌浆压力应以不掀动基础岩体或盖重为原则，无混凝土 盖重时不宜小于１００ ｋＰａ，有混凝土盖重时不宜小于２００ ｋＰａ”。 （２）《溢洪道设计规范》：“溢洪道地基固结灌浆的范围和深 度应根据岩石的破碎程度，风化深度，裂隙大小和基础应力情况 确定，宜在控制段及消能建筑物地基范围内进行，岩基条件好 时，可不进行固结灌浆，固结灌浆孔可按梅花型或方格型布置， 灌浆孔方向应尽量穿过较多的裂隙。固结灌浆孔的孑Ｌ距，排距， 孔深应根据岩体的破碎情况，节理发育程度及基础应力综合考 虑。孔距，排距宜取３—４ ｍ，孔深宜取３～５ ｍ，必要时可通过灌浆试 验确定孔距，排距及灌浆压力等参数，对于较大的断层破碎带， 裂隙密集带，宜专门布孔。固结灌浆宜在混凝土浇筑后进行，灌 浆压力当有混凝土盖重时可采用０．２ ＭＰａ～０．５ ＭＰａ。无混凝土 盖重时可采用０ １ ＭＰａ～０－３ ＭＰａ，在不抬动地岩基体和混凝土 盖重条件下取较大值，软弱岩体地基灌浆压力可适当降低。” ３．３ 固结灌浆的施工工艺 本工程固结灌浆采用预埋管法，分钻进成孔和灌浆两步作 业，一个灌浆段实施。工艺流程为：钻孔一预埋孑Ｌ口管一洗孔，冲 洗一压力灌浆一封孑Ｌ及孔位处理。 （１）钻孑Ｌ：用巾４０ ｍｍ的合金钻头钻至设计深度，钻孔过程中 用风管将孔底的岩屑、土粒等吹出，使孔内干净无碎屑，并做好 成孔保护，防止异物落人、孔壁坍塌等。 ｆ２）预埋注浆管－在孔内预埋直径１英寸５ ｍ长的铁质耐压管， 管口高出基面２０ ｅｍ，在距基面４．０ ｍ处用数道橡胶封隔片封堵， 在封隔片到基础面的管与孔的间隙中用高标号砂浆封堵，使钻 孔下段约１．０ ｍ范围形成封闭的空间，灌浆时浆液从岩石的裂隙 中流动充填，而不会从孔中冒浆。 （３）洗孔：用清水大流量冲洗，将残存孔内和粘附在孔壁的岩 粉、裂隙或孔洞中充填的松软、风化的泥质充填物冲出孔外，利 于浆液流进裂隙并在裂隙面胶结紧固，起到防渗和固结作用。 一般洗孔压力为灌浆压力的８０％，以四周回水干净为准。 （４）压力灌浆：根据逐渐加密的灌浆原则，先施工基础四周的 孔位，后施工中间的孔位。本工程灌浆采用一次全孔灌浆法。灌 浆管底端距孔底２０ ｅｍ左右。连接注浆盖头与输浆管路，启动压 浆泵送浆，浆液沿注浆管，由孔底逐渐上升到整个孔中，在压力 的作用下，沿孔壁裂隙流动、充填、挤走裂缝中的水分，并与周围 岩体固结，形成密闭的防渗体。 （５）封孑Ｌ及孔位处理：灌浆后，因水泥浆固结收缩，灌浆孔上 部会形成空洞，应吸出孔内积水，用高标号砂浆封填，孔口管凿 除后再用高标号砂浆抹平。 ｆ６）灌浆记录 钻孔、压水和灌浆过程中，均由机组记录员对本班工作情况、 钻进情况，尤其是孑Ｌ内异常情况，钻孔冲洗、压水和灌浆全过程进 行记录。压水和灌浆过程中采用自动记录仪进行监控，同时进行 人工记录，并与记录仪记录的数据对比，发现有较明显的偏差时， ＴＥＣＨＮ０ＬｏＧＹ ＡＮＤ ＭＡＲＫＥＴ Ｖｏ１．１７，Ｎｏ．８，２０１０ 立即查明原因。记录仪采用长江水利委员会科学研究院生产的 ＪＬＹ一１Ｖ型灌浆压力、水灰比、注入率三参数自动记录仪 己录仪统 一由生产厂家检测、率定和定期检查。合格才能投入使用。 （７１抬动观测 为了防止混凝土在灌浆时被抬裂，每个混凝土衬砌块均布 设了一个抬动观测孔，采用千分表进行观测。千分表使用前经 过计量检验部门率定合格后才能投入使用。抬动观测工艺流程 如下：钻孔一安装一观测一资料分析。千分表测杆用 １５ ｍｉｌｌ钢 筋固定在套管上，安装时保证外管与锚固头密封，严禁浆液进入 测杆内。 各孔在进行裂隙冲洗和灌浆时均由专人进行抬动观测并 做好抬动观测记录。固结灌浆设计允许最大抬动值为２００ ｍ。 在实施固结灌浆过程中，观测抬动值为０ ｍｍ，灌浆过程未发现 隧洞混凝土面产生裂缝，就满足了设计要求。 ４常见问题处理 灌浆过程中，发生冒浆、外漏等，采用嵌缝、表面封堵、降低 压力浓浆灌注等办法处理。灌浆过程中，发生孔间串浆，如串通 孔均具备灌浆条件时，可采取并联、“一泵一孑Ｌ＇，等方法进行灌 注；串通孑Ｌ不具备灌浆条件时，可将被串孔用栓塞塞住，待灌浆 孔灌浆结束后，再对串通孔扫孔、冲洗和灌浆。灌浆因故中断， 必须尽可能将时间缩短至３０ ａｒｉｎ以内，若超过３０ ｍｉｎ，则立即冲 洗钻孔重新灌浆；若重新灌浆出现吸浆量减少或基本不吸浆测 －￣ｂ：ｆＬ灌浆。涌水孔的灌浆，首先测记涌水压力和涌水量，尽量缩 短段长，对涌水段单独灌浆，增大灌浆压力，灌浆达到结束标准 时，屏浆不少于１ ｈ，并采取屏浆措施，必要时，在灌浆浆液中掺人 适量的速凝剂。 ５质量检查 固结灌浆检查，以检查孔压水试验成果为主，结合灌浆资 料分析等进行综合评定。检查工作在该部位灌浆结束３ ｄ一７ ｄ 后进行。检查孔一般布置在以下部位：１）岩石破碎、断层、大孔隙 等地质条件复杂的部位；２）注入量大的孔段附近；３）灌浆情况不 正常或分析灌浆资料认为对灌浆质量有影响的部位。检查孔压 水试验采用“单点法”，压力为１ＭＰａ，灌浆合格标准为丛岩透水 率Ｏ≤３ Ｌｕ。检查孔数量不少于灌浆孔总数的５％，试段合格率 ８５％以上，不合格试段的透水率值不超过设计规定值的５０％，且 不集中，灌浆质量可认为合格。否则应进行处邢 结滟浆检查 孔钻、压结束后放灌浆孔要求进行全孔１次 ．＿支 ４ ．施Ｔ要 求同灌浆孔。 参考文献： ｆｌ１高万新，李焰．三峡坝基灌浆施工主要技术问题及解决措 施［Ｊ】．葛洲坝集团科技，２００６，（４）． ［２】吴向前．论水利建设工程ｑ－的灌浆工艺施３－技术【Ｊ１．四川 建材，２００９，（６）． 【３】卢元海，方伟．小湾水电站坝基固结灌浆特点和施工质量 控制［Ｊ］．西北水电，２００８，（１）． 【４１ 占忠心，田军．小湾水电站坝基有盖重固结灌浆施工【Ｊ１．葛 洲坝集团科技，２００９，（４）． 『５１罗献方，刘俊宏，申忠辉．预固结灌浆技术在郁江调水引水 隧洞工程ｑ－的应用［Ｊ］．企业科技与发展，２００８，（１６）．
