浅谈土坝加固中劈裂式灌浆法的应用

下面是泊祎工程拆除栏目给大家带来关于土坝加固中劈裂式灌浆法的应用，以供参考。

对建筑物地基进行灌浆是十分必要的。因为地基在建造过程中或者在使用过程中很容易因自身技术、材料以及外部压力导致内部出现空隙和裂缝，这破坏了建筑的整体性和坚固性。尤其是对于土坝工程，要知道“千里之堤，溃于蚁穴”。一个很小的裂缝在经过水流长期的压迫，很容易以此为突破口形成更大的缺口，造成无法弥补的损失。灌浆技术就是针对这种情况而衍生的一种补救措施。它通过把液态的浆液灌入建筑物的裂缝中，恢复建筑物的抗渗性和整体性。按照灌浆机理可以分为两种灌浆手段：一是压人式灌浆，一是采用较高压力的裂隙的劈裂式灌浆。在土坝的灌浆技术中多使用劈裂式灌浆。

1、土坝坝体灌浆

劈裂灌浆在当前是通过大坝应力分布规律为依据，通过一定的注浆压力加工大坝沿轴方向劈裂，劈裂槽口灌注与同等级的水泥浆形成垂直防渗墙，同时，能够良好的堵塞墙壁中存在的裂缝和空洞现象。在目前土坝结构中，土坝坝体灌浆技术的应用对于提高抗渗性和完整性有着重要作用。在灌浆的时候，浆液的配合要能够满足坝体凹槽部分和空洞要求，同时这些空缺注浆要满足审美设计要求，在河槽段的灌浆中，一般都是沿着轴线单排布孑L，如果坝体普遍碾压质量不好时，在灌浆的时候孔位设置可以采用双排或者多排进行布局，并且能够适用于目前现阶段岸坡和弯曲段要求。

2、土坝坝体劈裂式灌浆机理

堤坝劈裂灌浆技术的出现是灌浆技术一个新的里程碑，它在总结了传统堤坝灌浆施工技术的基础上，总结规律，进行创新，形成了一种投资小、见效快、技术简单的灌浆技术。目前已被广泛的运用到了水利工程项目当中。以下，我们根据泥浆劈裂的应力分析，阐述浆、坝互压的机理。

2．1坝体的可灌性及泥浆劈裂的应力分析

在对坝体进行灌浆时，会产生一定的灌浆压力，这种压力的大小受坝体裂缝方向的长短和宽窄的影响。那么粘土泥浆能否为坝体进行劈裂式灌浆技术呢?经过多次的实验，我们可以发现，土坝内部的沙石层中具有或大或小的空隙，当空隙过大时，粘性泥浆不仅仅是以劈裂的形式出现，还有可能逐渐渗透进坝体内部；而当空隙偏小时，粘性泥浆只以劈裂的形式出现。所以说，只有当空隙的大小偏小的时候，粘性泥浆才可以用劈裂式技术进行灌浆。其可灌性的程度因灌浆压力的大小以及心墙粘土的变形大小而变化。因此，只要沿着坝体的应力规律进行灌浆，就可以达到加固坝体的目的。

2．2浆、坝互压的作用机理

事实证明，灌浆压力越大，坝体材质之间的密度于小，坝体也就越整体和坚固。因为在外部压力大的情况下，会不断对坝体进行挤压，迫使那些松软的地方在一定范围内不断的被压实，这就属于泥浆对坝体的作用原理，那么坝体又是怎么但作用于泥浆的呢?泥浆在停灌一段时间后，会随着时间的推进慢慢凝固，强大的灌浆压力也由此消失。这时原本被紧紧压实的坝体会随着压力的消失而慢慢变得放松，向原本松软的状态推进，所以回弹压缩泥浆，当然了这个回弹过程并不像灌浆那般剧烈。很多施工人员都会选择反复实施这一步骤，多次运用浆、坝互压的作用机理来稳定坝体的内部应力情况，实现加固坝体的目的。

2．3泥浆的排水固结

上面我们曾说过，灌浆停止后，孔口的灌浆压力逐渐消失，当压力彻底没有时，泥浆中的孑L隙仅承受着泥浆柱的压力。泥浆进行析水的过程就是为了减少泥浆柱的压力，从而减Axle隙的压力。当析水完成后，泥浆慢慢排水由液态向固态转变。坝体的压力大小是自上而下逐渐增强的过程，所以，固结泥浆的根部所承受的压力最大，顶部最小，因此，固结的垂直先后顺序就是自上而下。因为泥浆的排水过程是按照由外向里的顺序进行的，所以泥浆最先水平方向固结的就是泥浆外部，然后再慢慢向中心凝结。这样的固结顺序可以增强坝体的防渗性和稳固性。

2．4泥浆对坝体的相互填充作用

由于劈裂式灌浆是通过浆液作为主要的能量载体，因此在施工填充的过程中存在着很大的作用和效果。泥浆充填坝体内部被劈开的灌浆通道，以及与通道相连的各种原有裂缝、洞穴等，充填作用与劈裂灌浆作用是同时进行的!随灌，随劈，随充填，达到缝开，浆到，料满。随着复灌次数的增加，泥浆多次充填挤压，使原坝体得到挤压、密实，与浆体帷幕一起形成较高的防渗能力，因而达到充填坝体隐患和构造防渗帷幕的目的。

2．5湿陷作用

湿陷作用是因为坝体的质量或者土壤的性质发生了改变而产生的。是一种良性的作用，对坝体整体的稳定性有着提升作用。顾名思义，湿陷作用是因为多余的水分进入坝体而造成的，水分又是随着泥浆灌溉而进入坝体，影响了坝体的性质，减少了弱应力区范围。这种作用只会在灌浆过程中产生，灌浆越多越，灌浆压力越大，湿陷作用越明显；相反，随着灌浆的停止，湿陷作用越小。

3、工程实例分析

某水库属小型水库，为黏土心墙土坝，最大坝高18．7m，总库容256万立方米，库容192万立方米。水库大坝竣工于20世纪70年代，当时主要依靠群众施工筑坝，土坝碾压质量较差，坝体内有土块架空，且经过多年的水压作用，坝体部分已出现险情，渗漏水现象严重，对坝体进行加固处理刻不容缓。灌浆设计是在坝体轴线布l排孔，分两次序施灌，孔距为6m，根据坝体隐患和表现病态，定河槽段孔深最大为20m，河槽段浆体厚度为20em，岸坡段以孔口压力控制，浆液先稀后稠，比重每立方米12．4—13．4kN。灌浆孔口压力，以始灌的启开峰值为根据，要求在时间允许的情况下，尽量增加复灌次数，才能保障工程质量。

4、结论

随着建筑行业的飞速发展，各种新技术运用到施工程序当中，劈裂式灌浆技术就是一种加固土坝的良性技术。其表现出来的优点应经被更多的人所接受和采用。目前，劈裂式灌浆技术还只是应用在一些中小型的土坝工程当中。在具体的操作中还存在着很多缺陷。但不可否认的是，劈裂式灌浆技术必然成为对土坝进行加固的主要手段。这项技术还有很大的发展空间