中国葛洲坝集团基础工程有限公司湖北宜昌443002
摘要：我国建设的水库众多，在国民经济发展中发挥着重要作用，可以用来灌溉、发电和防洪等，其功能是多方面的。但在水库长期运行当中，会存在自身老化、自然侵蚀等问题，对水库的安全运行造成严重威胁。因此，对水库进行安全隐患排查、加固维护等，是极为必要的。结合实际水库防渗加固的治理经验，只采用垂直帷幕灌浆方式难以真正消除，一些水库在病险治理方面采用斜孔帷幕灌浆的方法取得了良好效果。本文主要对坝基斜孔帷幕灌浆加固技术的应用进行分析研究，以不断完善此项施工技术，在水库治理中发挥积极作用。
关键词：斜孔帷幕；灌浆；加固技术；水库坝基
引言
病险水库治理是国家水利建设中的重要问题，在对其进行加固处理中可应用的方法是比较多的，是保证水工建筑物安全运行的必要举措。其中，帷幕灌浆技术在水库的防渗加固中应用较多，自20世纪以来一直是坝基加固的主要手段。而在帷幕灌浆施工中，根据不同的钻孔方式的不同，可以分为垂直帷幕灌浆和斜孔帷幕灌浆，且需要根据具体的施工情况选择灌浆方式，以科学解决水库出现的病险问题。
1水库大坝加固中的常见问题
1.1坝体裂缝问题
在水库大坝加固中，坝体裂缝是其常见问题，此类型问题的出现会影响到整个坝体的稳固性。很多水库大坝的施工季节为春季和冬季，在施工完成后可以达到质量建设要求，但容易在蓄水期受到水流影响，会使坝体不稳定的部位发生护坡块石移动，最终形成堆积和隆起问题，在上游坝坡被破坏的情况下，最终出现坝体裂缝。
1.2坝基渗漏问题
在进行水库大坝加固施工前，要先对工程地质进行勘探，根据勘探结果来制定施工方案和验收标准。但在实际施工中，由于一些大坝是修筑在石灰岩地区的，在隔水岩层的大坝坝基也会出现清基不彻底的问题，同时黏土防渗层由于厚度不足也会增大坝基渗漏几率。
1.3坝体滑坡问题
进行水库大坝加固施工时，要采取合理措施保证坝体整体的稳定性。一般情况下，在水位上升的情况下，会减小上游坝坡的滑动面有效应力，在水流的浮力作用下，进一步降低了滑坡的抗剪阻力，进而影响到滑坡的整体稳定性而产生滑坡问题。在一些大坝工程进行加固施工时，由于施工人员对坝体的稳固性认识不足，难以在施工中保证上游坝坡的防冲击和防侵蚀能力，在严重的情况下甚至会导致泥石流和滑坡等问题的产生。
1.4溢洪道的设置不合理
在对水库大坝进行加固时，溢洪道的设置需要保证科学性和合理性。一些工程中没有对溢洪道进行科学布局，存在泄洪不标准等问题，这与施工中采用人工开挖的方式有一定关系。导致在施工中难以按照设计路线高效推进，尤其在控制端的施工中，采用的施工技术不达标的情况下，泄洪流量系数不符合要求，会减弱泄洪能力，对水库大坝的稳固造成不良影响。
2水库坝基出现渗漏问题的主要原因
2.1坝基设计缺乏规范性
在很多水利工程的设计中，该过程是与实际施工一同进行的，因此容易出现水利工程设计图纸不规范的问题。一些工程没有经过对设计图纸的严格审核，就直接将其应用于实际施工中，难以保证施工质量。或者在工程设计中，存在盲目追赶进度而忽略了放水和泄洪等因素，直接采用坝下涵管和经济边坡等方式，使得溢洪道和放水涵管的尺寸不符合实际需求，以及大坝的坝身太薄减弱了水库的防渗性能。同时，在部分小二型水库施工中，没有设置坝后的反滤措施，使出逸点偏高，甚至出现大面积漏水的问题。
2.2水库施工现场存在先天性地质缺陷
在一些水库工程建设中，由于开工期限或其它因素制约，部分小型水库和重要山塘在其建设之前，由于没有进行严格、细致的地质勘探，其建设地处于熔岩或深覆盖地区等，并且在正式施工前没有开挖新鲜基岩，导致出现问题之后没有及时采取措施维修，最终引发大坝坝基的渗漏问题，也可能导致坝后侧滑问题。部分水库的施工中为了减少投资，忽略了对风化山包进行处理，而是在坝基中直接应用，这种情况也会导致坝基的渗漏问题。
2.3施工问题处理缺乏合理性
我国在水库建设方面经过长期发展，其经验和技术比较成熟。在早期建设阶段，一些水库的建设会受到质量监测、施工技术等限制，在碾压强度方面难以达到实际要求，或者在施工中直接使用未经过充分碾压的填料材料。部分工程采用分段施工的方法，但存在接头搭接问题。一些旧水库经过多次加厚和加高施工，没有妥善处理坝基和坝基两侧的山坡，会引发渗漏问题。此外，如果在水库的坝后排水实施采用的反滤层质量不达标，致使出现出逸点太高的问题，最终引发渗水危害。
2.4虫害危险
虫害也是导致水库坝基出现渗漏问题的重要原因，特别是在一些水库中存在的土栖白蚁虫害。这种百亿的分布较广，且具有非常好的隐蔽性，在长期发展中会对水库坝基产生严重危害，并且这种危害控制很难。此外，这种病害容易被忽视，很多时候没有对虫害进行及时杀灭、毒土处理等，致使坝体出现漏水的问题，在持续高水位的情况下这一问题会发展为溃决灾害。
3坝基治理中坝肩防渗帷幕设计
在对坝基进行治理时，要对其进行严格勘探和初步设计，在采用帷幕灌浆方法处理渗漏问题时，只采用垂直帷幕灌浆很多情况下可以解决岩体的垂直面渗漏，但对于防渗面板和坝肩之间的绕渗问题难以解决。因此，在很多坝基治理中还需要采用斜孔帷幕灌浆施工方法，以从本质上解决水库渗漏问题。
3.1左坝肩的防渗设计
设计左坝肩的防渗处理时，要对其地质情况进行仔细了解，在存在断层问题的情况下，需要在治理施工中对其进行有效处理。在上游同坝肩岩体进行交接处，选择适当高程布置灌浆孔，并设置好空间的夹角和前坡同垂直面的夹角，孔深也要保证在合理范围内，使孔深控制仪可以穿过合理的断层基准，在完成灌浆后可以进行有效控制。
3.2右坝肩的防渗帷幕设计
在水库存在淤积问题，且淤积高程达到一定程度后，其下部的帷幕设置要与左坝肩一致，包括设置高程出的灌浆孔、前坝坡与垂直面总夹角、孔间夹角、孔深和总进尺等。且需在淤积高程以上设置区间来布置钻灌孔，孔深和孔距要合理控制，注意钻孔与水平夹角和下游倾斜，孔深在穿过不透水层4m之后控制。
3.3斜孔帷幕灌浆施工方法
⑴根据测放的孔位安装并固定钻机，并利用角度尺或地质罗盘对钻机立轴进行校正，以保证钻孔角度。
⑵采用地质回旋钻机小口径金刚石钻头钻孔，孔口封闭法灌浆。
⑶在完成第一段灌浆后埋设孔口管，其埋入基岩深度约为2m。
⑷每段次要进行裂隙冲洗，使用高压水脉动冲洗，冲洗时间要控制在30分钟以上，回清水不少于10分钟。
⑸在灌浆前进行简易压水，压力为灌浆压力的80%且不超过1.0MPa。
⑹灌浆浆液由稀到浓变换，灌浆压力要达到规定的目标压力，在灌浆过程中使用自动记录仪记录全过程。
⑺在灌浆过程中要安装抬动变形装置实时观测，避免施工中产生抬动破坏。
⑻灌浆孔按照分序原则逐渐加密，多排孔先施工下游排后施工上游排。
⑼所有灌浆完成后，对灌浆效果采用钻孔取芯、压水试验方法进行检查。
结束语：
采用斜孔帷幕灌浆法，可以有效提高水库防渗性能，改善绕渗问题，并达到理想的处理效果。同时，该施工方法的应用也提供了病险水库治理新思路，对充分发挥水利工程的作用具有积极意义。
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