[摘要]：本文以工程實(shí)際為依據(jù)，對劈裂灌的漿液、壓力、灌漿綜合控制及質(zhì)量檢查等問題進(jìn)行深入探討。
　　[關(guān)鍵詞]：劈裂灌漿；探討；土壩；石壩水庫
　　
　　1工程概況
　　石壩水庫位于珠江流域西江水系塊澤河源頭，逕流面積75.50km2，壩高25.80m，壩長120.0m，正常庫容2670.0萬m3。不僅要滿足農(nóng)業(yè)灌溉及人蓄飲水的需要，還要承擔(dān)白水電廠的供水任務(wù)。其地位舉足輕重。為此，對水庫安全和供水保證要求很高。
　　由于施工質(zhì)量差，大壩壩高16.0m以下較密實(shí)，以上實(shí)為松堆壩，結(jié)構(gòu)松散，防滲能力差。致使外壩坡大面積潮濕，滲漏面積達(dá)700.0多m2，并有兩處集中漏水，高水位時滲漏量達(dá)20.0L/s。這樣，不但水庫不能很好地發(fā)揮效益，而且，大壩安全受到嚴(yán)重威脅。
　　2工程設(shè)計
　　針對該工程壩體具體滲漏情況，設(shè)計采用劈裂灌漿。帷幕線位于壩軸線上游0.5m處，帷幕線長120.0m。一共20個孔，分兩序進(jìn)行，孔距5.0m，孔深以接觸基巖為準(zhǔn)，總孔深355.10m。壓力0.26～0.30MPa之間，不得超過0.30MPa。采用粘土水泥混合漿，重量比7:3,漿液稠度1.2～1.6t/m3之間，帷幕面積1855.70m2，要求帷幕平均厚度不低于0.2m。
　　3劈裂灌漿工程施工
　　3.1鉆孔
　　鉆孔分三序進(jìn)行，第一序孔孔距20.0m，第二序孔孔距20.0m，第三序孔孔距10.0m，即按20.0m、10.0m、5.0m的孔距逐漸加密。開孔孔徑110.0mm，終孔孔徑91.0mm。一次性成孔，不分段，下定向管后，一次打到基巖為準(zhǔn)。鉆進(jìn)方法為回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)干鉆或反循環(huán)鉆進(jìn)，不允許送水。
　　3.2漿液配制
　　干發(fā)制漿，先用打漿機(jī)打碎粘土，過濾粗顆粒，攪成粘土漿，然后，再摻入水泥配成粘土水泥混合漿。粘土水泥重量比為7:3。配漿時固定水泥用量，通過調(diào)整粘土和水的用量來吻合所需要的漿液稠度。
　　3.3灌漿壓力
　　為了獲得較可靠的灌漿壓力，從先導(dǎo)孔取土樣進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)，由于壩土質(zhì)量差，樣品不能滿足相關(guān)試驗(yàn)的要求，未能獲得相關(guān)參數(shù)。通過一段時期的工程施工，發(fā)現(xiàn)設(shè)計灌漿壓力不能滿足現(xiàn)場施工的要求，指導(dǎo)意義不大，采用設(shè)計灌漿壓力多數(shù)情況下，不是劈不開就是不到設(shè)計壓力就劈開。經(jīng)過總結(jié)分析，該工程最終采用每孔每次都結(jié)合具體工程實(shí)際，通過現(xiàn)場試驗(yàn)確定灌漿壓力，并加之有效的綜合控制來實(shí)現(xiàn)。獲得了很好的效果。具體各孔灌漿的第一次至第五次劈裂壓力見表1。
　　
　　3.4灌漿
　　具體灌漿過程中，操作和控制遵循以下原則：
　　①全孔一次性灌注，孔口封閉，不分段，射漿管下至距孔底0.5m處。
　　②以清漿開路，濃漿為主進(jìn)行灌注。即先灌清漿，使壩體劈裂，然后用濃漿將裂縫充填滿。起始漿液稠度為1.2t/m3，結(jié)束時一般為1.5t/m3。
　　③為了壩體安全，壓力從零開始緩慢提高，逐級升壓。最高壓力值不受設(shè)計限制，其值的選擇以能使壩體劈裂為準(zhǔn)。
　　④濃漿各項(xiàng)參數(shù)控制為：比重不小于1.5，粘度不大于30s，穩(wěn)定性不小于0.02g/cm3，膠體率不小于90％。
　　⑤少灌多復(fù)，一般每孔復(fù)灌次數(shù)為5次，最終以滿足漿體厚度不小于20cm為準(zhǔn)。
　　⑥規(guī)范對混合漿待凝時間沒有具體要求。本工程一般采用72h，低水位時48h便能滿足要求。
　　⑦結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)安停灌和終灌兩個標(biāo)準(zhǔn)來控制。停灌標(biāo)準(zhǔn)是為保證大壩安全和灌漿質(zhì)量的重要措施，是單孔每次灌漿量、灌漿壓力、橫向水平位移及裂縫開展寬度等達(dá)到控制標(biāo)準(zhǔn)的控制。其次，冒漿過大、產(chǎn)生橫向裂縫、弧形裂縫等也必須停灌。結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)是整個孔的灌漿已達(dá)到設(shè)計要求，結(jié)束該孔灌漿的標(biāo)準(zhǔn)，是以灌漿次數(shù)、總灌漿量和帷幕厚度來控制的。
　　⑧采用濃漿封孔，單孔灌漿結(jié)束后，把孔內(nèi)清理干凈，然后注入濃漿，有時需要數(shù)次注入才能填滿。
　　⑨灌漿過程中隨時對壩體沉降、位移和裂縫開展寬度進(jìn)行監(jiān)測。
　　3.5特殊情況處理
　　①往往在灌漿過程中壩頂或壩坡會發(fā)生冒漿，致使灌漿不能實(shí)現(xiàn)壩體劈裂。這時，停止灌漿，將冒漿點(diǎn)回填夯實(shí)，停歇待凝后，再進(jìn)行灌漿。
　　②對于機(jī)械事故或停電造成的灌漿終止，若是灌漿已達(dá)到或基本達(dá)到設(shè)計要求，便作為一次有效灌漿。否則，并入下一次灌漿計算。
　　③岸坡段靠壩肩部分孔，由于應(yīng)力分部復(fù)雜，呈空間狀態(tài)，劈裂效果不明顯。后經(jīng)分析研究，決定進(jìn)行加密孔處理。取得了較理想的效果。
　　4綜合控制
　　施工綜合控制包括灌漿量、灌漿壓力、橫向水平位移及裂縫開展寬度控制。綜合控制貫穿于整個灌漿工作的始終。
　　① 灌漿量控制。每次灌漿每米孔深耗漿量濃漿不超過2.0m3。
　　② 灌漿壓力控制。派專人對壓力進(jìn)行重點(diǎn)觀測，每次灌漿前都要對壓力表系統(tǒng)、孔口設(shè)施及灌漿管路系統(tǒng)進(jìn)行認(rèn)真檢查，以完好和工作狀態(tài)良好為標(biāo)準(zhǔn)。以確保能準(zhǔn)確反映和控制壓力。具體灌漿時控制壓力緩慢升高，劈裂后在小于劈裂壓力的情況下進(jìn)行灌漿，直到結(jié)束。
　　③ 橫向水平位移控制。為了觀測和控制壩體位移情況，順壩軸方向埋6排樁，即壩頂兩邊各一排，內(nèi)外壩坡各兩排，分別置于壩坡中央和壩腳，每排5個樁，縱橫基本等距離布置。這樣就能在灌漿過程中或間歇期間對壩體的變形進(jìn)行有效監(jiān)測和控制。具體要求每次灌漿位移不超過3cm。
　　④ 裂縫開展寬度控制。灌漿過程中控制每次灌漿裂縫開展寬度不超過3cm，沿裂縫發(fā)展方向設(shè)置若干觀測點(diǎn)，自始至終進(jìn)行現(xiàn)場觀測和控制。
　　⑤ 除以上四項(xiàng)控制外，還要注意不能出現(xiàn)橫向裂縫、斜向裂縫及弧形裂縫。注意控制裂縫延伸長度不超過20.0m。
　　5灌漿質(zhì)量檢查
　　土壩壩體劈裂灌漿在理論上和工藝上都和其它灌漿具有明顯區(qū)別。劈裂灌漿沒有擴(kuò)散半徑，漿液只是沿壩軸線方向擴(kuò)散，形成一道連續(xù)的防滲墻。并且，防滲墻是若干條漿脈連同壩土共同形成的整體。因而，劈裂灌漿不宜采用打檢查孔作壓（注）水試驗(yàn)的方法來進(jìn)行其質(zhì)量檢查。而是采用綜合檢查法，重點(diǎn)檢查漿體帷幕質(zhì)量和下游壩坡滲漏、潮濕情況。
　　①帷幕厚度檢查。通常是用耗灰量來進(jìn)行帷幕厚度折算，這與實(shí)際相差太大。因?yàn)楹硬鄱闻c岸坡段，孔上部與下部的帷幕厚度不一樣，所形成帷幕不是等厚的。因而，采用計算、挖探坑和水平位移觀測結(jié)果三者來比較，見表2。
　　
　　帷幕厚度計算檢測結(jié)果表 表2
　　　
　　探坑深2.0m，直徑1.0m。河槽段和岸坡段各開挖一個。與其比較的橫向位移是與其相同位置的觀測數(shù)值，是最終結(jié)果。探坑揭示帷幕厚度是坑底所揭示的各條漿脈厚度的累加值。從表中各項(xiàng)數(shù)值看，所形成帷幕厚度還是比較理想的。
　　②帷幕強(qiáng)度檢查。從探坑所揭示情況看，漿液結(jié)石堅硬、耐擊，成分均勻，充填密實(shí)。確實(shí)達(dá)到了飽、滿、實(shí)的要求。壩體回彈好，帷幕附近無空隙，漿液與壩土膠結(jié)好，無分離現(xiàn)象。通過取樣試驗(yàn)，帷幕線上壩體滲透系數(shù)達(dá)到1.19×10-6cm/s。可見，效果是顯著的。
　　③外壩坡滲漏觀測。工程結(jié)束3個月，庫水位升至接近正常蓄水位，庫容達(dá)道2501.80萬m3，外壩坡全部干燥，無潮濕現(xiàn)象。并經(jīng)浸潤線觀測證實(shí)，浸潤線比灌漿前顯著降低。
　　④壩體沉降觀測。通過灌漿過程中壩土的濕陷、壓密作用，使得壩體斷面縮小、壩體更加穩(wěn)定、壩土更加密實(shí)了。與灌漿前相比，壩高縮小了20.60cm，為最大壩高的0.80％。同時，大壩橫斷面也縮小了0.80％。經(jīng)過對各個觀測點(diǎn)的沉降和位移進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)二者共同作用的結(jié)果都是使觀測點(diǎn)向壩內(nèi)移動。對大壩安全十分有利。
　　⑤ 從幾次特大洪水看，庫水上升速度很快，不到一個星期就滿了。但大壩沒有出現(xiàn)任何險情。可見工程質(zhì)量是很有保障的。
　　6技術(shù)探討
　　通過石壩水庫壩體劈裂灌漿工程施工，對劈裂灌漿技術(shù)有了更進(jìn)一步的實(shí)踐和認(rèn)識，并且對其實(shí)施的一些關(guān)鍵性問題有了較好的解決方法。對今后的工程實(shí)踐具有現(xiàn)實(shí)的指導(dǎo)意義。
　　6.1關(guān)于灌漿漿液
　　通過在區(qū)內(nèi)取樣分析，本地土料粘粒含量高，在40％以上；粉粒含量低，小于30％。不符合規(guī)范要求，故不宜采用純粘土漿。采用粘土水泥混合漿較適宜，但其配合比例最好通過試驗(yàn)確定。
　　6.2關(guān)于灌漿壓力
　　對于劈裂灌漿來說，灌漿壓力是個很棘手的問題。在本工程的實(shí)踐中，發(fā)現(xiàn)了問題，并且有了較好的解決辦法。
　　①設(shè)計很難有效地提出劈裂灌漿壓力，有效的辦法是在工程現(xiàn)場根據(jù)具體情況試驗(yàn)確定。
　　②通過取土樣進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)，取得一些參數(shù)，從而用于計算灌漿壓力是不現(xiàn)實(shí)的。因?yàn)椋�影響灌漿壓力的因素很多，灌漿過程中壩體條件又在不斷地得到改善，不斷變化。
　　③從表1可以看出，劈裂灌漿壓力隨著孔序的增加在不斷地增加。因此，在確定劈裂灌漿壓力時，絕對不能忽視隨著灌漿的進(jìn)行，壩體條件在不斷改善這一重要因素。
　　
　　6.3關(guān)于灌漿控制
　　為了保證灌漿質(zhì)量和大壩安全，灌漿控制十分關(guān)鍵。它直接關(guān)系到工程的成敗。
　　①劈裂灌漿就是一個漿壩互壓的過程。先是通過漿液的壓力將壩體劈開；然后是壩體擠壓漿液，使?jié){液與壩土很好地膠結(jié)，同時也使裂縫得到閉合。因此，單次灌漿裂縫開展寬度不能太大，否則壩體不能很好地回彈，裂縫不能很好地閉合。不僅影響灌漿質(zhì)量，可能還會出現(xiàn)大的質(zhì)量安全事故。
　　②單次灌漿量不宜過多。否則會影響壩體回彈，超過壩體承受能力會造成滑坡等事故。因此，壩體劈裂后就不宜再施壓，應(yīng)采用注漿的辦法完成灌漿。
　　③灌漿使得壩體斷面收縮，壩高減小、橫斷面減小。具體表現(xiàn)是位移觀測點(diǎn)逐漸向壩內(nèi)收縮。這是劈裂灌漿有效和安全的具體反應(yīng)。反之，就要特別注意了。
　　④一定要注意不能出現(xiàn)橫縫、斜縫和弧形縫。一旦出現(xiàn)，必須立即停止灌漿，待處理好后再恢復(fù)灌漿。
　　6.4關(guān)于灌漿質(zhì)量檢查
　　一旦每次灌漿都能很好地進(jìn)行，很好地實(shí)現(xiàn)劈裂、很好地進(jìn)行灌漿控制。就不愁灌漿質(zhì)量好不好了，這也是劈裂灌漿有別于其它灌漿的一個方面。但為了有說服力，檢查還是有必要的。以進(jìn)行帷幕厚度、帷幕強(qiáng)調(diào)、滲漏對比及壩體斷面變化等綜合檢查更能說明問題。其中帷幕厚度以計算、橫向水平位移觀測和探坑等綜合檢查為好，只要各項(xiàng)結(jié)果都能符合要求，就能保證帷幕厚度達(dá)到了設(shè)計指標(biāo)。
　　7結(jié)語
　　對于土壩灌漿，目前，劈裂灌漿是最經(jīng)濟(jì)有效的辦法。但其工藝還需要在實(shí)踐中不斷地總結(jié)完善。石壩水庫壩體劈裂灌漿的成功實(shí)踐，獲得了一些很好的成果，希望能起到一定的有效的作用。