7.7　坝体塌陷区防渗墙施工抢险技术

黄壁庄水库副坝是该水库存在隐患最多、最危险的建筑物，从兴建时起，就一直存在坝体填筑质量极差、铺盖严重裂缝塌坑、坝顶开裂、坝后严重渗透破坏和沼泽化，减压井冒砂、塌陷，管涌、反滤破坏等问题。黄壁庄水库副坝Ⅳ标塌坝段防渗墙桩号为4+036.3～4+165.1，轴线长度为128.8m，此段曾先后发生塌陷、塌坑、塌坝达5次之多，给防渗墙施工造成了极大的困难。

2002年3月，副坝在除险加固防渗墙施工中，发生大范围坍塌，塌坑顺坝轴线方向长度为46.20m，垂直坝轴线方向宽度为53.50m，地表塌陷深度为12.10m，塌坑影响范围顺轴线方向长度为127m，垂直坝轴线方向宽度为79.50m，估计总塌陷方量约4000m3。坝体塌陷威胁到水库安全，同时也关系到除险加固工程的成败，相关施工方案的实施，保障了工程顺利进行，为今后类似工程积累了经验。

塌坝段地下水类型为第四系孔隙潜水和基岩裂隙水，两者有良好的水力联系。地层含水层为砂层、卵石层和裂隙、溶蚀发育的基岩。砂层多具有中等透水性，平均渗透系数为1.16×10-2cm/s，中粗砂层的渗透系数为3×10-2cm/s，砾砂层的渗透系数为4.1×10-2cm/s，卵石层具有中等至强透水性，渗透系数最大可达4.6×10-2cm/s，局部卵石架空段透水性更大，大理岩与千枚岩互层具有微至极微透水性，透水率一般小于1Lu，但基岩顶部与覆盖层接触带渗透性较强，大理岩裂隙及溶蚀发育程度不同，透水性不均一，弱风化层多具有微透水性，但局部囊状风化带及溶洞或溶蚀裂隙发育带透水率大于50Lu，具有中等至强透水性。

针对坝体塌坝段塌陷区覆盖层地层为松散架空砂层、卵石层，基岩裂隙、溶蚀发育的基岩，并存在承压地下水的情况，提出了“充填灌浆桩+预灌浆”加固坝体、坝基的方案（图7.1），然后采用槽内灌浆、“往复填鸭式”施工工法等技术，实施防渗墙加固处理。

图7.1　“充填灌浆桩+预灌浆”加固工艺流程图

充填灌注桩沿坝体塌陷区坝轴线上下游呈梅花形布置，深入基岩4.5m，采用冲击钻造孔至终孔后，回填级配料至高程80.00m，高程80.00m以上浇筑塑性混凝土；桩本身的施工完成后，在桩中心钻灌浆孔（部分孔在回填桩浇筑时，在桩内预埋灌浆管），待桩体施工完成后，对高程80.00m以下的部位进行各种渗漏通道的灌浆，上游排灌浆孔深入基岩20m，下游排灌浆孔深入基岩5m。

预灌浆孔采用SM植物胶作为固壁材料进行钻孔。钻孔完毕后对上部土体用护壁套管进行隔离，对下部各地层进行灌浆。对于一些存在较大地下动水通道的部位，一般浆液无法达到灌注目的，采用灌注水泥-水玻璃双浆液和膏状浆液进行灌浆。

上述坝体与坝基加固工程完成后，坝体基本稳定，但在后续防渗墙施工中依然漏浆塌孔严重，特别是防渗墙合拢地段，施工十分困难。施工中，在大流速集中漏浆通道部位实施了特种堵漏成槽工艺，主要措施有：对于大范围漏浆地层采用槽内灌浆技术；在钻孔中利用ϕ40～70cm大石块、ϕ5～10cm碎石加黏土球块、水泥、水玻璃等各种材料，采用“往复式”重复加固法进行“填鸭式”反复充填挤密堵漏，逐步堵塞集中通道，减小地下水流速，加固加密松散架空地层，步步为营造孔钻进等造孔工艺，以维持槽孔的稳定，保证了槽孔的成功钻进和混凝土浇筑质量[9]。

上述技术措施的采用，取得了良好的效果，保障了坝体安全和抢险加固工作的顺利实施，为类似工程施工提供了有益的经验。