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劈裂灌浆技术在水库土坝除险加固中的应用摘要：劈裂灌浆技术作为近年来发展速度较快的一种施工工艺是改进坝体稳定性和提高坝体防渗水平的重要形式。本文结合工程应用实例介绍了土坝坝体的设计工作及岩土工程地质条件着重就劈裂灌浆施工技术进行探讨并总结了施工质量控制措施及质量检查工作为类似工程研究提供借鉴意义。关键词：土坝坝体；劈裂灌浆技术；施工方法；质量控制中图分类号：TU37文献标识码：A文章编号：随着我国社会经济建设的快速发展市政基础设施建设步伐加快水库作为水利水电工程的重要部分在推进城乡经济发展方面发挥着不可替代的作用。目前许多水库主坝主要是土料和砂、砂砾、卵砾、石碴、石料等材料构筑而成的均质土坝但由于土坝坝体密实度差、坝身不能溢流加上容易受到地质条件、天气环境和人员操作等因素的影响坝坡及坡脚处会有裂缝现象的产生导致坝体出现渗水的情况严重威胁到水库坝体结构的稳定性及质量安全。因此水库坝体防渗加固处理就显得十分重要了。劈裂灌浆技术是一项新兴的工艺技术具有施工方便、工艺简单和造价低等优点能够有效改进水库坝体结构的稳定性和耐久性提高坝体的防渗水平目前在水库除险加固处理中得到广泛的应用及推广。1工程概况某水库主坝为均质土坝坝高17m长度386m坝顶宽度6m。坝体土质密实度差坝坡及坡脚多处出现渗漏水其中坝坡脚的渗漏较严重渗漏量达到96.30m3/d；主坝河槽段坝体出现裂缝多条缝宽5～25mm不等上述问题严重影响着坝体及下游群众生命财产安全。鉴于上述情况必须对水库主坝进行除险加固；根据场地工程地质条件对常用的几种坝体除险加固方法进行了比较、论证最终选用劈裂式灌浆施工技术作为本工程的除险加固方法。2设计要求根据主坝存在渗漏水、河槽段部份坝体出现裂缝等安全隐患选用劈裂式灌浆技术除险加固。(1)泥墙厚度≥12cm要求其连续性好有一定的密实度并垂直于坝体；(2)坝体渗透系数采用钻孔分段注水检测法渗透系数应小于或等于1×10-6cm/s(3)浆液材料为粘土+水泥。对粘土料的要求：塑性指数8～15粘粒含量20%～30%粉粒含量30%～50%砂粒含量10%～30%有机质含量＜2%可溶盐含量＜8%。水泥品种：普通硅酸盐水泥强度等级32.5掺入量为粘土重量的10%。3坝体和坝基岩土工程地质条件坝体及坝基的岩土工程地质条件自上而下为：①素填土厚度7.10～18.80m主要由粘土组成上～中部含少量碎石底部的碎石含量较多碎石直径8～22mm孔隙比e=0.857。②粉质粘土厚2.30～3.70m含少量中细砂孔隙比e=0.758。③残积土揭露厚度3.70～11.20m属花岗混合岩风化土孔隙比e=0.897。渗透性试验：除险加固施工前在坝体进行了3个钻孔的注水试验工作钻孔深度12.50～20.50m共计10段注水试验孔段。其试验结果：渗透系数为K=4.46～8.36×10-4cm/s平均K=6.41×10-4cm/s。由于坝体底部的碎石含量较多局部与坝基填筑的密实度差导致坝坡脚产生大量的渗漏水其渗漏量达96.30m3/d。4施工方法土坝劈裂式灌浆施工方法：通过钻机造孔至设计深度做好孔口的防护工作防止灌浆过程中孔口垮塌而影响后续的灌浆工作；然后下入灌浆管、封闭孔口进行劈裂式灌浆工作。劈裂式灌浆是运用坝体应力分布规律用一定的灌浆压力将坝体沿坝轴线方向劈裂同时灌入合适的浆液使其形成近似于垂直的连续防渗墙堵塞漏洞或裂缝提高坝体的防渗能力；同时通过浆、坝互压和湿陷使坝体的应力重分布提高坝体的变形稳定性。(1)施工难点主坝河槽段部份坝体在灌浆施工前其坝顶及坝坡沿坝轴线出现长度12.50～46.00m的裂缝多条缝宽5～25mm同时在坝坡及坝坡脚出现多处渗漏水。灌浆施工期间正处于雨季坝土体湿度大、稳定性差施工中若有不慎将会造成原裂缝增大、坝坡滑落等事故严重影响主坝的安全。因此施工中必须控制好灌浆压力及灌入量将原裂缝处理后的发展宽度控制在允许的范围内。保证上述坝段的安全是本工程施工的难点和重点。(2)布孔以坝轴线为中心在坝顶按坝的全长度布设两排灌浆孔排距2m孔距3～5m两岸坡段的孔距3m河槽段的孔距为5m。钻孔深度12.50～20.50m总灌浆孔数225个。(3)工艺流程本工程的灌浆孔分Ⅲ序进行钻灌施工。其施工工艺流程：先钻灌河槽段后钻灌岸坡段；首先施工下游排工序孔钻机就孔位造孔至设计深度加固孔口下入灌浆管封闭孔口灌浆第一次灌浆结束。达到复灌的时间间隔后复灌的工艺流程：钻机就复灌孔位扫孔至原钻孔深度下入灌浆