劈裂灌浆技术在普宁三坑水库除险加固中的应用 3页

劈裂灌浆技术在普宁三坑水库除险加固中的应用　　三坑水库建成于１９５９年，土坝坝高２９．５ｍ，坝长５５０ｍ，集水面积３８ｋｍ２，库容９６２万ｍ３，灌溉农田１５８７ｈｍ２，并作为县城流沙的供水水源，兼有发电效益。随后，按照千年一遇的标准完善配套设施、加固大坝并完成加高土坝３ｍ，使库容增至１４６８万ｍ３，效益更加显著。　　然而，由于水库所处的大南山区，是省内四大暴雨区之一，洪患无常，水库未能发挥更大的拦蓄洪水作用。于是，１９８０年在水库上游库尾建成１座总库容１６５０万ｍ３的调节水库，集水面积２４．８ｋｍ２，大大减轻下库的防洪压力。该库土坝最大坝高５５ｍ，成为全县水库坝高之首，坝长２８０ｍ。这座水库的主要功能是蓄洪治涝，错开三坑水库洪峰发电，尾水归入下库，使水资源得到充分综合开发利用，补充了城镇供水水源。n　　上库大坝建成后，出现严重的渗漏和管涌病害，使上、下两库安全同时受到威胁。为了确保安全，一方面限制上库蓄水量，一方面采取勘察和物理勘探的手段查明隐患，并对大坝进行３次充填灌浆除险加固处理。但是，这些除险加固措施，未能解除大坝存在的隐患，险情依然存在。对这样一座带病运转、未能发挥最大蓄水功能的水库，经省水行政主管部门专家组鉴定，列入重点除险加固的病险工程基建项目。　　针对充填式灌浆未能消除隐患的实际，施工设计采取省内深圳水库、云浮朝阳水库行之有效的劈裂灌浆施工工艺，并采用了一套能在施工过程中进行灌浆质量自动化监控的系统，对灌浆施工实行科学管理。n　　由于劈裂式灌浆在省内多在重点中型水库的除险加固中运用，收到良好效果，成为处理土坝坝体隐患的一项经济有效的新技术。通过实践总结出来的经验，劈裂式灌浆对解决以下六种隐患有较明显效果：坝体碾压不实，密实度普遍较差的松堆土坝；坝体内有渗漏通道，软弱层，坝体浸润线过高，坝坡发生湿润区或“牛皮胀”或渗透破坏现象；坝体由于不均匀沉陷而产生的裂缝；分期施工的土坝，分层和接头有软弱带和透水层；坝体和其他建筑物接合不好，存在空隙和接触冲刷；坝体内存在生物洞穴和腐烂树根等隐患。对照三坑上库大坝的实际，和这些总结出来的现象有许多相同之处。而质量自动化监测系统，对施工过程中进行定时、定量化监测，从而保证了对工程质量的有效监督。它不仅能将灌浆施工由经验管理及施工完成后质量检测监督，转变为科学化的定量管理和实时的质量检测监督，而且能对灌浆孔口压力、浆液浓度、灌浆流量、灌浆量和时间等参数进行实时的现场监测、记录。该监测系统对采集的灌浆工作状态数据，能建立一套分析数学模型的数据图表程序，对所得数据进行分析处理，并能及时对灌浆过程进行灌浆压力、灌浆量、灌浆时间与成墙面积、灌浆时间控制与成墙效率等这些重要指标的考核，从而实现对灌浆过程的指导和监督，并自动生成逐孔灌浆过程的４种监测报表：灌浆深度～灌浆量，时间～灌浆量，孔口压力～灌浆深度，灌浆历时～浆液浓度。这样，便能及时掌握整个灌浆施工过程的各种情况。　　由于三坑上库在除险加固中改进灌浆施工工艺和采用了对灌浆过程在施工质量管理上实施自动化监控，取得了除险加固的良好效果。水库除险加固完工后，经过４年的正常运转和汛期高水位蓄水考验证明，除险加固效果比预计还好。具体表现在原大坝背水坡有大面积渗漏湿润及“牛皮胀”和两坝端管涌漏水的现象均已消失，坝体浸润线水位明显降低０．５～０．９ｍ。据４年来的观测除险加固后的三坑上库呈稳定状态，满足水库安全运行的要求，发挥出更好的综合效益。　　普宁市三坑上库的除险加固实践证明，在灌浆工程施工中，同时应用灌浆施工监测自动化系统进行施工质量自动化监控，更能确保灌浆这种隐蔽工程的施工质量，这是一项切实可行的技术措施。