帷幕灌浆方案在水库坝基防渗工程中的应用

刘文东，杨宝国

（黑龙江省水利水电勘测设计研究院，哈尔滨 150080）

1 工程概况

九龙水库位于黑龙江省勃利县勃利镇西南5 km处的碾子河上，设计正常蓄水位292 m，最大坝高41.70 m，坝长910 m，坝型为黏土心墙石碴坝，正常蓄水位以下总库容5 339万m3。0+150～0+250段基岩为燕山晚期侵入岩花岗斑岩，基岩面以下约3.00～5.00 m，风化较严重，灌浆时多处表面漏浆;中部岩石节理裂隙发育，漏失量大。

2 帷幕灌浆施工工序和方法

2.1 灌浆孔的布置

本次灌浆段设置于坝轴线桩号0+150.00～0+250.00范围内，三排，孔间距有两种方案，上下游排孔距均为2 m，中间排分别为1 m、2 m，排间距均为1 m。

2.2 钻孔冲洗及压水试验

1）帷幕灌浆孔在钻孔结束后，采用由导管通入大流量水流从孔底向孔外冲洗的方法冲洗孔壁，直至回水变清后，在继续冲洗10 min即可结束。

2）先导孔压水试验采用单点法，压力采用同段灌浆压力的80%，其成果以透水率q表示，单位为Lu。

3）各灌浆孔在灌浆前，应在孔底段进行一次简易压水。简易压水试验压力亦为同段灌浆压力的80%，压水时间20 min，每5 min测读一次压入流量。

2.3 帷幕灌浆施工

根据《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》SL62—94规定及设计要求，此次灌浆的灌浆孔分为3个序次，按分序加密的原则进行灌浆。

2.3.1 灌浆方法及压力控制

灌浆方法：接触段采用自上而下循环式灌浆法，其余孔段采用自下而上循环式灌浆法。各段灌浆控制压力见表1。在灌浆过程中应尽快达到设计压力，但注入率大时应分级升压。

表1 各段灌浆控制压力 MPa

2.3.2 浆液变换

灌浆浆液的浓度遵循由稀到浓的原则逐级变换，浆液水灰比（重量比）可采用 5∶1、3∶1、2∶1、1∶1、0.8∶1、0.6∶1、0.5∶1等7个比级。开灌水灰比采用5∶1。

帷幕灌浆浆液变换：①当灌浆压力保持不变，注入率持续减少时，或当注入率不变而压力持续升高时，不得改变水灰比。②当某一比级浆液的注入量已达300 L以上或灌注时间已达30 min，而灌浆压力和注入率均无改变或改变不显著时，应改浓一级。③当注入率＞30 L/min时，可根据具体情况越级变浓。

2.3.3 灌浆结束标准

在规定的压力（灌浆各段设计压力）下，当注入率≤0.4 L/min时，继续灌注60 min;或≤1 L/min时，继续灌注90 min，灌浆可以结束。其余孔段采用下而上循环式灌浆法，在规定的压力（灌浆各段设计压力）下，当注入率≤0.4 L/min时，继续灌注30 min;或≤1 L/min时，继续灌注60 min，灌浆可以结束。

2.3.4 封孔

灌浆封孔采用全孔压力灌浆封孔法。对完孔进行浓浆置换和压力封孔。

3 帷幕灌浆防渗效果检查

方案一检查孔布置在中间排0+234.50及0+244.00处，孔号为J39和J40。方案二，检查孔位置在中间排0+283.00及0+294.00，孔号为J45和J46。采用单点法压水试验检查灌浆段透水率，设计要求透水率＜5 Lu。具体数据见表2。

表2 检查孔压水数据对比一览表

图1 施工工序示意图

4 结论

由以上检查孔压水实验数据对比看出，应用方案二对水库坝基桩号0+150～0+250段进行防渗帷幕灌浆，质量达到设计标准，合设计要求。根据不同地质等条件选用合理的帷幕灌浆施工方案在以后的水工建筑物基础防渗施工中还需不断的探索。

[1]中国水利水电基础工程局.DL/T5148-2001水工建筑物水泥灌浆施工技术规范[S].北京：中国电力出版社，2001.