水利水电工程水库大坝坝基固结灌浆施工技术研究

出生年月：1992年4月

性别：男

民族：汉族

籍贯：辽宁省黑山县

学历：大学专科

职称：无

研究方向：水利水电工程

摘要：本文系统研究水库大坝坝基固结灌浆施工技术，深入剖析施工前地质勘察、材料设备选型等准备工作，详细阐释钻孔、制浆、灌浆等核心工序技术要点，构建全流程质量控制体系并提出常见问题解决方案。研究成果可为提升坝基加固效果、保障水利水电工程长期安全运行提供技术支撑，助力推动施工技术标准化与精细化发展。

关键词：水利水电工程；坝基固结灌浆；施工技术；质量控制

引言

在水利水电工程里，坝基稳定性关乎工程安全与效益。固结灌浆通过向裂隙岩体注入浆液，提升岩体整体性、承载力与防渗性。随着高坝大库建设增多，复杂地质下坝基处理要求更高，传统工艺需融合新材料、新设备升级。本文结合实践梳理该技术要点，旨在为行业提供实操指南，推动坝基处理技术规范科学发展。

1施工前核心准备工作

1.1地质勘察与参数研判

地质勘察是坝基固结灌浆施工的基础。通过地质钻探、物探等多种手段，可以全面了解坝基岩体的地质构造、岩石特性、裂隙发育情况等，准确掌握岩体的分层情况、各层岩石的物理力学性质，为灌浆参数的确定提供依据[1]。以2024年雅砻江两河口水电站为例，通过120孔钻探与高密度电法探测，精准识别坝基6条隐伏断层及强风化带分布。据此划分地质单元：对裂隙率＞15%区域，预设0.3～0.5MPa低压灌浆；完整岩体区则采用0.8MPa高压灌注。勘察报告同步标注溶洞、破碎带等风险点，为施工预案提供依据。

1.2材料设备标准化配置

材料设备准备是施工质量的基础保障。水泥选用需契合设计强度，如2023年金沙江白鹤滩水电站坝基灌浆，采用P.O42.5R级水泥，其3天抗折强度达4.5MPa。根据岩体特性添加外加剂，该工程在裂隙发育区掺入0.3%萘系减水剂，使浆液流动性提升25%。设备选型强调适配性，选用XY-4型钻机，其自动纠偏系统确保孔斜误差≤0.5%。施工前对20台制浆机进行连续8小时试运行，验证设备稳定性，为大规模施工筑牢基础。

1.3施工方案动态化编制

结合地质勘察结果和工程实际情况，制定详细的施工方案。明确灌浆孔的布置方式、孔深、孔距等参数。根据岩体的不同特性，确定合理的灌浆压力、浆液浓度和灌浆顺序[2]。施工方案还应包括质量控制措施和安全保障措施。2023年河南信阳某村的青山水库工程，其坝基是黏土夹碎石层，渗水明显。施工队按正方形布孔，孔距2米、深6米，分两次灌浆：首遍用稀浆（水灰比0.7：1）渗透缝隙，二遍调稠至0.5：1并加压到0.4MPa。每20个孔抽1个做渗水测试，若10分钟渗水量超5升就补灌。安全上给搅拌机加装护罩，工人穿防滑胶鞋，全程无意外。完工后检测显示，坝基渗漏量减少75%，顺利通过当年汛期考验。

2施工过程关键技术实施

2.1钻孔精度控制技术

钻孔垂直度直接影响灌浆效果。2024年湖北碾盘山枢纽工程采用“双控法”：钻机安装时激光垂准仪校准，钻进中每5m用测斜仪复核。遇破碎带时，改用合金肋骨钻头并降低转速至30r/min，岩芯采取率达92%。成孔后高压风水联合洗孔，直至返水清澈无沉渣。

2.2制浆工艺精细化管理

浆液配比需动态调整。贵州夹岩水利枢纽在雨季施工时，因水泥受潮将水灰比由0.8：1微调至0.9：1，同时延长搅拌时间至3min确保均匀性。现场配置比重计、粘度计实时检测，2023年某次抽检发现浆液密度1.45g/cm³偏离设计值，当即补加水泥调整。储浆桶设机械搅拌装置，防止离析[3]。

2.3灌浆工艺优化实践

循环式灌浆在复杂地质中优势显著。2024年云南滇中引水工程某隧洞段，采用“分级升压法”：初始压力0.2MPa，每10min升压0.05MPa，当吸浆量＜1L/min持续30min后结束。针对吸浆量大的断层区，采用“浓浆限流法”，将水灰比调至0.5：1，限制注入率≤30L/min，避免岩体抬动。

3全流程质量管控体系

3.1过程动态监测机制

建立“三检一验”制度：班组自检孔径、孔深，施工队复检垂直度，项目部抽检浆液性能，监理单位旁站关键工序。广西落久水利枢纽灌浆施工中，通过自动化监测系统实时上传压力、流量数据，2023年某次预警显示某孔段压力骤降，立即排查发现管路漏浆，及时处理避免质量隐患。

3.2效果量化检验标准

压水试验按《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》执行。2024年湖南莽山水库坝基检测，灌浆后透水率由12Lu降至2.5Lu，达标率98%。钻孔取芯显示，浆液结石体强度达28MPa，与岩体胶结紧密。对透水率超标的3个孔段，采用高压劈裂灌浆补灌，复检合格后进入下一工序。

4典型问题处置案例

4.1冒浆综合处理技术

2023年甘肃引洮供水二期工程遇冒浆难题：通过分析压力曲线（0.4MPa突降至0.1MPa）判断裂隙贯通。先采用水玻璃-水泥双液浆封堵漏点，待初凝后以0.2MPa低压复灌。对地表冒浆区域，开挖30cm深槽埋设引流管，既保证灌浆压力又避免浆液浪费。

4.2串浆风险防控策略

云南阿岗水库施工中，相邻孔串浆量达200L/h。立即暂停灌浆，对串浆孔采用“栓塞+快硬水泥”封堵。后续优化灌浆顺序，将原两序孔改为三序施工，间隔孔距由3m增至4.5m，有效减少串浆发生率。

5结语

水库大坝坝基固结灌浆技术的规范应用是工程安全的核心保障。本文通过大小工程案例验证，从勘察设计到施工管控的全链条精细化操作，可显著提升坝基承载与防渗性能。面对复杂地质挑战，需持续融合新材料、新设备创新工艺。未来宜推广智能监测与自动化灌浆技术，推动施工标准化升级，为水利水电工程长期稳定运行筑牢技术根基。

参考文献

[1]刘晨亮.水利水电工程水库大坝坝基固结灌浆施工技术研究[J].产业创新研究，2024，（24）：112-114.

[2]周波.水利水电工程中坝基固结灌浆试验[J].建筑技术开发，2021，48（16）：48-49.

[3]袁晓楠，袁宗洪.夹岩水利枢纽工程库首帷幕灌浆试验成果分析及应用[J].水利水电快报，2020，41（09）：70-74.