灌浆技术在龙头桥水库溢洪道建设中的应用

教婷婷，王大勇，王立权

(1.黑龙江省龙头桥水库管理处，黑龙江 宝清 155600;2.中国水电基础局有限公司，天津 武清 301700)

1 工程概况

龙头桥水库位于宝清县龙头乡，总库容6.15亿m3，为大(2)型水库。其综合效益以灌溉、防洪为主，兼顾发电、养鱼、旅游等。水库主要建筑物为碾压式土坝、混凝土溢洪道、输水洞、发电厂房等构成。混凝土溢洪道分为闸室、门库、刺墙、铺盖、护坦等。在开挖过程中发现基础岩石为弱风化花岗岩，局部为石英闪长玢岩，节理裂隙发育，透水性强，岩石完整性差，不能承受上部结构传递的应力，整体性和均一性差，存在严重的渗漏，为了满足设计对溢洪道地基基础的要求，采用灌浆的方法对其进行处理。

2 主要施工方法

2.1 一般要求

根据工程实际情况，采用固结灌浆和帷幕灌浆相结合的方法。固结灌浆在闸室段底板施工时预埋Φ 110 mm钢管，梅花形布孔位，孔距2.5 m，排距2.5 m。帷幕灌浆主要在刺墙及门库的轴线上，保证防渗的效果，采用单排，孔距2.0 m。

针对工程的特殊及复杂地质情况，通过灌浆试验确定各项灌浆参数，指导后续施工。

2.2 钻孔设备及工艺

工程采用XY—2型回转钻机钻进，孔径为Φ 59 mm，钻孔过程中必须保证孔斜，≤1‰，选择金刚石钻头及配套的钻具钻进，并根据经验选择合理的钻进参数，并随着钻孔的加深而增长岩芯管。钻孔完毕后进行裂隙冲洗至回水澄清10 min后结束，冲孔压力为灌浆压力的80%，最大不超过1 MPa，孔底淤积厚度≤20 cm。

2.3 段长的划分

1)先施工先导孔，根据先导孔的压水试验的透水率确定灌浆孔深。

2)固结灌浆采用一段到底孔口封闭循环灌浆法施工，分两序施工。

3)帷幕灌浆采用自下而上分段循环灌浆法施工，段长不超过5.0 m，分三序施工。

2.4 压水试验

固结灌浆抽取5%的钻孔做压水试验，帷幕灌浆Ⅰ序孔做压水试验。压水试验应在裂隙冲洗后进行，采用正规单点法，压力为灌浆试验的灌浆压力的80%，最大不超过1 MPa。

2.5 灌浆

灌浆设备采用3SNS灌浆泵，灌浆材料选择P.O42.5普通硅酸盐水泥，制浆用水采用挠力河淡水，灌浆浆液遵循由稀至浓逐级变换的原则，水灰比采用 5∶1、3∶1、2∶1、1∶1、0.8∶1、0.6∶1、0.5∶共7 个比级，开灌比Ⅰ序孔为 3∶1，Ⅱ、Ⅲ序孔为5∶1，特殊吃浆量大的孔段可越级变浆。

灌浆时应尽快达到设计压力，对于接触段或吃浆量较大的孔段，可采用分段升压或间歇升压法使灌浆压力与注入率相适应。固结灌浆过程中要注意边坡及混凝土盖板的抬动，必要时安装千分表监测，若发现异常情况立即降压，待查明情况后再施工。

2.6 结束及封孔

灌浆结束标准为在规定压力下，当注入率≤0.4L/min时，持续30 min即可结束。

封孔采用孔口封闭全段灌浆封孔法，封孔浆液水灰比为0.5∶1，封孔压力1 MPa，持续30 min结束。

3 特殊情况处理

1)吃浆量特别大时，根据实际情况可采用低压、浓浆、限流、限量、间歇灌注等方法处理，必要时待凝，然后扫孔复灌。

2)钻灌过程中如发现与灌浆孔串通时，应查明串通量及孔数，可采用一泵多孔的方法同时灌浆，否则应堵住串浆孔，待灌浆完毕后再对灌浆孔进行扫孔、冲洗，然后在钻孔灌浆。

3)灌浆过程中，如发现回浆变浓，应改用浓前的水灰比新浆进行灌注，若持续回浓，则按照标准结束。

4 施工质量检查

灌浆成果分序统计为:固结灌浆Ⅱ序孔比Ⅰ序孔单位注入量递减为33% ～84%，帷幕灌浆Ⅲ序孔Ⅰ、Ⅱ序孔单位注入量递减为70%、69%。灌浆单位注入量随灌浆次序的增加而递减的趋势明显，说明灌浆效果良好。

灌浆质量检查以压水试验为主，检查孔施工应在灌浆结束14 d后进行。检查孔压水试验采用五点法，单栓塞止水自上而下分段压水。从检查孔取芯情况来看，岩芯采取率90%以上，达到设计要求;岩芯中岩石裂隙和孔洞存在水泥结晶体，裂隙明显被水泥结石充填密实，胶结情况良好;压水试验所有试验段透水率均小于5 lu，符合设计要求，灌浆质量达到了预期的效果。

5 结束语

1)根据质量检查情况分析表明，灌浆效果达到了设计目标，改善了基岩的物理性能，提高了基岩的防渗能力和整体坚固性。

2)本工程所采用的施工方法、灌浆工艺、施工参数等符合基岩的特性和设计的防渗要求，可以作为类似溢洪道及水工建筑物灌浆设计及施工处理的参考。

3)由于地质条件的不确定性，单排孔帷幕灌浆对达到防渗设计要求过高，过多的因素可能导致不一定完全满足设计指标，因此建议在今后的施工过程中应根据实际情况对灌浆孔的布置、灌浆材料、灌浆工艺等作适当的调整，在特殊部位适当增加灌浆孔数或者排数。

[1] 中国水利水电基础工程局.DL/T5148—2001水工建筑物水泥灌浆施工技术规范[S].北京:中国电力出版社，2002.

[2] 张景秀.坝基防渗与灌浆技术[M].北京:中国水利水电出版社，2002.

[3] 孙钊.大坝基岩灌浆[M].北京:中国水利水电出版社，2004.