1項目概況
秋風嶺水庫位於廣東省汕頭市西南部梁穎鎮，屬連江支流秋風系，總庫容6903萬m3。水庫主壩為均質土壩，全長1650m，壩頂高程48.0m，壩頂寬7.0m，平均高度20m。大壩建於上世紀50年代末，主要依靠人工取土築壩。經過多年運行，壩體已經出現險情，壩背邊坡滲水嚴重，大部分為牛皮脹，部分為沼澤狀，壩體加固刻不容緩。
壩體采用劈裂灌漿加固，即沿壩軸線布孔。利用壩體小主應力基本沿壩軸線分布的規律，利用灌漿壓力沿壩軸線劈裂壩體，向壩體中灌入漿液，構築漿液防滲幕墻。同時將壩體與漿脈相連的裂縫、溶洞等隱患用漿體填充擠壓，達到防滲加固的目的。該壩灌漿工程量為11127.2m，劈裂灌漿孔施工軸線與壩頂軸線平行，位於改建後壩頂軸線下遊0.5m處。劈裂灌漿形成的墻體與高壓噴射防滲墻相連。
2灌漿設計
2.1孔布置
根據壩體隱患性質，采用單排孔，孔距壩頂防浪墻4m，孔距4.0m，分兩個序列施工，施工孔平面布置如下圖所示:(空白孔為ⅰ-序列孔，陰影孔為ⅱ-序列孔)。
2.2孔徑深度
灌漿孔直徑φ 89 mm，為保證隱患部位得到充分處理，灌漿孔深度為大壩基線以上人工填土部分，以增加土體強度和防滲效果。
2.3泥漿選擇
對漿液的要求是:可灌性好，穩定性高，分水固結快，形成的漿液抗滲性能強，並考慮就地取材，成本低。根據當地地質條件，選用丘陵紅粘土，泥漿比重為1.3 ~ 1.6。
2.4灌漿壓力的確定
灌漿壓力是壓裂施工中的重要控制指標。當灌漿壓力大於裂縫起裂壓力和裂縫擴展壓力時，孔洞將隨裂縫擴大，漿液進入壩體形成不透水的幕墻。如果灌漿壓力控制得好，對壩體的壓實和回彈、漿液的壓實和壩體小主應力的不足、防滲幕墻的作用等都有很好的效果。，否則，壩體結構可能受損甚至發生危險。
3施工方法
3.1劈裂灌漿主要施工設備
主要施工設備的名稱、規格、型號和數量
3.2劈裂灌漿灌漿試驗
根據設計要求，選擇有代表性的地質地層進行試驗，並進行開挖檢查，直接觀察情況，確定灌漿厚度。相關技術要求參照《水利水電工程鉆探試驗規程》執行。根據試驗確定了初始劈裂壓力P、裂縫擴展壓力Pc、最大控制灌漿壓力Pmin和灌漿量Q，用以指導整個工程的施工。
3.3劈裂灌漿施工
劈裂灌漿施工采用“壩體分段、單孔布置、順序鉆孔灌漿、孔底灌漿、全孔灌漿、綜合控制、少灌漿、多次灌漿”的原則。
(1)劈裂灌漿施工工藝流程
溝槽開挖→鉆孔→制漿→灌漿→終灌→封孔。
(2)劈裂灌漿施工方法
壓裂灌漿施工采用兩臺XY-100鉆機和四臺YSB-250/120調速灌漿泵，分兩個順序進行，即先順序成孔，後順序成孔。
3.4施工步驟
3.4.1鉆孔施工
(1)旋挖鉆機鉆孔，泥漿護壁。
(2)鉆孔位置與設計位置的偏差不得大於50毫米..
(3)鉆孔施工時，應采取措施防止孔斜，孔斜應按設計要求進行測量，孔底偏差率不應超過65438±0.5%。
(4)鉆孔的有效深度應穿過待灌漿地層，進入下層1.0~2.0m ~ 2.0m..
(5)選擇部分壹級孔作為導向孔，使用芯樣並劃分層位，深度應大於墻深，間距不應大於20m。鉆孔時，應詳細記錄孔位、孔深、地層變化、泥漿漏失和鉆損情況。
(6)埋設孔口管:灌漿鉆孔時埋設孔口管，防止孔口坍塌和返漿，使壩頂灌漿壓力由孔口管承擔，避免地層表面破裂，使灌漿漿液在地層中始終處於封閉狀態，以便施加更大的灌漿壓力，促使漿液析出並固結；孔口壓力消失時，地層產生的回彈壓力較大，有利於提高漿液的固結速率和密實度。當粘性土層中註漿壓力不高時，將孔口管直接打入地層3 ~ 5 m，利用粘性土的粘聚力阻止註漿，平衡註漿頂推力；如遇松散無粘性地層或灌漿壓力較大時，應在孔口處預先挖深約2m的坑，待孔口管下放3 ~ 5m後，在管周圍回填粘性土並夯實，必要時可回填塑性混凝土。
制漿
采用攪拌機濕法制漿，隨時測定漿液密度達到設計要求，漿液比重為1.3 ~ 1.6。起初采用漿體灌漿，壩體劈裂後改用濃漿。
灌漿
灌漿的原則是“先稀後稠，順序灌漿，先稀後密，少漿多漿，控制漿量”。施工時，應將註漿管下放到距孔底0.5 ~ 1.0m處，並開始從噴射管噴射註漿泵漿液。漿體壓裂壩從註漿管底部開始，沿小主應力作用面逐漸發展。孔底灌漿可以施加更大的壓力，使壩體內部發生劈裂，將更多的泥漿壓入壩體，產生擠壓變形。灌漿停止後，壩體會回彈，有利於提高壩體和漿脈的密實度。全孔灌漿，漿液從灌漿管底部湧出，從下到上，從高壓到低壓，從壩體質量好的部分到質量差的部分，從充滿的部分到未充滿的部分，從裂縫中間到邊緣流動充滿。每次灌漿後，要求提起灌漿管，避免孔底堵塞和孔口灌漿。灌註1 ~ 2次後，可提管1 ~ 2m。
質量控制
首先先澆築漿液，水泥漿比重控制在1.3。孔口壓力突然下降後，比重又增加到1.4 ~ 1.6。二是初灌時壩頂應避免出現裂縫，復灌時壩頂裂縫寬度應控制在3cm以內；三是每孔回填間隔時間不少於5天；第四，孔口壓力控制在設計最大允許灌漿壓力以內；第五，每孔必須達到最終成孔標準後才能拔管，直至漿面不再下沈，最後填土夯實。
最終灌溉
第壹次灌漿壹次，第二次灌漿兩次，泥漿幕墻厚度應符合設計標準。若兩次復灌後吃漿量大於總吃漿量的15%，或壩頂持續滲出漿，則可結束最後壹次灌溉；否則應進行第三、四次復灌，直至最後壹次吃漿量小於總吃漿量的15%，直觀取飽滿、飽滿、真實程度。
孔密封
最後壹次灌漿結束後，先將灌漿管插入孔底，然後註入濃漿代替稀漿或清水，直至濃漿充滿整個孔，再進行第二次封孔，直至封孔。
灌漿期間的原型觀測
根據設計要求，沿壩軸線每隔20m設置壹個觀測標點。每層壩頂和下遊壩肩至少設置壹個觀測標點，標點采用混凝土樁或木樁。灌漿施工前，應對每根樁的垂直位移點進行兩次觀測。灌漿期間，每班觀測1 ~ 2次。當壩面出現裂縫時，應增加觀測頻率。灌漿間隔期間，每兩天觀測1次。灌漿期間，壩頂上下遊壩肩的橫向水平位移壹次不得大於25毫米。
3.4.8灌漿中特殊情況的處理
在灌漿過程中，我們有時會遇到壹些特殊的情況，如泌水、串漿等，往往需要壹些特殊的方法來處理這些情況。細分如下:
(1)漏漿:對於孔口漏漿，可采用回填粘土或在粘土中摻入少量水泥的方法，堵塞套管外壁與孔壁之間的縫隙。對於孔口外的部分，可采用限流、限壓和堵縫的方法。如果這種方法無效，應停止註入，直到泥漿凝結後再註入。
(2)串漿:在灌漿過程中，如果相鄰兩個孔或每隔壹個孔冒出泥漿，說明壩基已裂開，兩孔間的漿脈已連通。處理這種現象，壹種是用止漿塞堵住灌漿孔，然後在灌漿孔內繼續灌漿，另壹種是將灌漿孔與灌漿孔並聯，同時澆築。
(3)擡升:灌漿過程中地層擡升。壹是註漿時發生水平劈裂，地層在註漿壓力的作用下擡升。在這種情況下，應采用限壓方法或在保持灌漿壓力的前提下控制註入量。二是由於濕陷性土在灌漿壓力作用下的擠壓變形，造成局部隆起，應降低灌漿壓力或調整施工方案。
(4)吸漿量過大:壹種情況是註漿土過松，在註漿壓力的作用下，伴隨著較大的壓縮變形，使裂縫變寬，吸漿量增大。此時，隨著註漿量的增加，壓力會逐漸升高，應繼續註漿直至壓力升至設計壓力或反復註漿直至地層不吸漿。另壹種情況是，地層中有塗刷形成的空洞，要壹直灌到填滿空洞。
4結論
根據灌漿施工，大部分孔在壩頂有裂縫，相鄰兩孔裂縫相連，說明已形成泥漿防滲帷幕墻，在壩體松散部位還可形成許多密集的泥漿脈，壩體裂縫和溶洞被泥漿充填。壹段時間後，待粘土漿液完全排幹固結後，隨機開挖灌漿部位，檢驗粘土幕墻的質量。經現場開挖檢查，沿壩軸線形成數道粘土幕墻，寬100mm ~ 50 mm，漿體脈累計厚度約100mm，通過漿體壩的相互壓力和壩體的濕化變形，補充了壩體的小主應力，調整了壩內的應力狀態，增加了壩體的穩定性。理論上，由於沿壩軸線方向粘土幕墻的存在，阻擋了水在壩體中的滲透，降低了粘土幕墻下遊的壩體浸潤線。從實際情況看，灌漿後大壩背水坡趾部滲流得到有效控制，從而達到防滲加固的目的。
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