(1)概述。山西小河口水库大坝在加高培厚前高度为41m,坝顶高程为677.4m,坝顶长740m,顶宽5.5m,为泥结碎石路面。大坝分两期建成,第一期工程建于1958~1961年间,为28m高的水中倒土坝。第二期工程于1967~1971年对水库进行改建,土坝培厚加高13m。
从以上土坝的两期工程来看,坝体结构上硬下软,加高施工质量差和不均匀沉陷等综合因素的影响,使坝体内形成了局部范围的强渗透带,造成后坝坡局部浸湿。为解决坝体质量问题,防止加坝后由坝坡浸湿抬高浸润线,在下游出现过阴湿面的三段坝体在坝顶0+080~0+150、0+300~0+405,0+550~0+660处进行坝顶劈裂注浆。
(2)劈裂注浆施工。
1)注浆孔布置。因坝体强渗透带主要在662.4m处,设计注浆孔底高程659.4m,超强渗带3m以上,注浆孔深18m以上(659.4~677.4m),注浆轴线布置在现坝顶轴线处,布置为单排孔,孔间距5m,分三序孔施工。
2)钻孔方法。钻孔前首先沿注浆轴线开挖一条宽50~100cm,深50cm的沟槽,然后用黄粘土回填夯实。这样可防止注浆过程中孔口裂缝或冒浆,起到阻浆盖作用。
钻孔方法选用干钻法,孔径100mm,钻孔时要保持下孔垂直其倾斜率不得大于孔深的2%,以保证相邻两孔间的防渗帷幕能够很好的衔接。钻孔完毕后,应立即对孔口封堵或塞上注浆土,以防泥砂流入孔内,影响注浆质量。
3)浆液制作与运输。制浆站设在大坝左侧的山崖下,由制浆搅拌机拌制,经筛选过滤流入人工开挖的贮浆池内,配有专职人员定时测量浆液重度。
输浆管采用直径40mm的钢管,安装长度在120~180m左右,因管道过长,每隔15~20m接一个三通来连接水龙头,作为排浆口或分段注浆用。由于管道较长,在坝中增设了一台注浆泵,保证浆液的正常输送。(www.daowen.com)
4)注浆施工。注浆前,先将回浆管打开,待泥浆输出后再慢慢拧紧浆管,形成慢压注浆。注浆开始时,先用稀浆开路,后用浓浆灌注,要求做到分序施注,先疏后密,少注多复,控制浆量。
注浆方法采用“孔底注浆、全孔灌注”。套管下深应大于5m,注浆管下深距孔底0.5~1m,注浆管一次提升高度1m左右。
注浆设备采用山东省水利机械厂生产的HB80/10型注浆泵。这种泵体积小,重量轻,搬运方便,对浆液适应性能好,含砂粒径不大于5mm都可工作,事故发生少,即使有故障也容易排除。
为掌握每一时刻、每孔的注浆量,有专人进行记录,在注浆处设置一较大体积的用钢板焊制的泥浆箱,记录员要详细记录注浆时间及进浆量。在本工程中,一序孔总进浆量60~90m3,每小时进浆4~7m3;二序孔总进浆10~30m3,每小时进浆2~4m3;三序孔总进浆量10~15m3,每小时进浆1~2.5m3。
5)终注标准和封孔。当启动注浆泵后,几分钟时间坝顶表面冒浆,说明裂缝里的泥浆从下到上已注满,这时应对各孔进行复注,少注多复,注浆孔内的浆液基本上不下降时,表明注饱,即可停注。
封孔采用稠泥浆封孔,泥浆重度大于1.5g/cm3,一般需3~5次。
(3)效果。翼城小河口水库土坝劈裂注浆施工全过程,严格按施工图纸和施工规范进行,工程完工后,挖探坑检查,灌注浆脉固结饱满,浆脉厚度均匀,在坝轴线方向形成了一道防渗帷幕,进一步改善了坝体质量,降低了坝体的渗透性。
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