试析水利水电工程中的帷幕灌浆施工技术

母其曦（会泽县水务局鲁纳水务所，云南曲靖654215）

试析水利水电工程中的帷幕灌浆施工技术

母其曦（会泽县水务局鲁纳水务所，云南曲靖654215）

帷幕灌浆是水利工程地基防渗的基本施工技术，能够有效控制基础渗流梯度，减小地基扬压力，从根本上保证了水利工程的安全稳定运行，具有较高的工程价值。基于此，本文主要就水利水电工程中帷幕灌浆施工技术进行研究，仅供参考。

水利水电工程；帷幕灌浆；施工技术

1 引言

水利工程建设是保障国民经济持续发展的基础，直接关系到人们群众的生命财产安全，水利工程施工中最为关键的施工环节就是防渗处理，若建筑基础出现渗漏等情况，则会对结构的整体质量产生影响，不利于保证水利工程的安全运行，而帷幕灌浆施工技术作为一种常见的防渗和加固措施被广泛应用于水利工程建设中。该项技术的施工工艺相对成熟，且具有显著的应用效果，工程实用价值较高。

2 帷幕灌浆施工技术的应用优势

2.1 实用性强

帷幕灌浆施工技术的工作原理易于理解，主要是在基岩上进行帷幕式钻孔，并在孔内浇筑水泥，待水泥干后便形成了帷幕式防水层。从帷幕灌浆施工技术的实际应用情况来看，该技术的应用范围较广，在实际施工中可根据不同类型的水利水电工程施工需求而制定合理的设计方案，具有较强的实际应用性、易操作性，目前，该施工技术主要有两种分类方式：①根据灌浆孔底部是否能钻探至不透水层进行划分；②根据灌浆孔的实际排数进行划分。

2.2 安全性强

帷幕灌浆施工技术在实际应用过程中，需要在高精度测量的基础上，并结合工程施工的实际情况来制定合理的施工方案。一般情况下，帷幕灌浆施工技术在实施前，应对工程现场的水文条件、地形地貌等地理信息进行勘察，同时掌握好灌浆压力，施工人员在进行帷幕灌浆时，会对灌浆压力进行严格控制，避免其超过该处灌浆岩层及上方建筑物压力的总和，要始终将灌浆压力控制在这一压力值范围内，这也是帷幕灌浆施工最基本的技术要求。另外，施工人员应结合当地水文条件、地质情况、水流速度等制定符合施工要求的浆液浓度，由于处于不同地理环境的工程在进行帷幕灌浆施工时需要不同的浆液浓度，使其符合工程施工的实际需求，从而为帷幕灌浆施工技术实施的安全性提供有力保障。在技术上进行安全控制的同时，还应对施工人员进行安全控制，严格要求帷幕灌浆技术人员具备足够的责任心、过硬的技术能力、丰富的工作经验，有利于保障帷幕灌浆技术的安全性和可靠性。

2.3 经济性强

帷幕灌浆施工技术在水利水电工程施工中，具有一定的简洁性、易操作性，经济成本较低，在一定程度上促进了帷幕灌浆技术在水利水电工程中的有效应用，有利于提升水利水电工程整体的经济效益和社会效益。帷幕灌浆施工技术所需原材料的费用较低，主要是水泥、煤灰及额外添加剂，而水利水电工程在实际建设过程中是一项国家高度关注的重要工程，对促进社会经济发展具有重要意义，帷幕灌浆施工技术在水利水电工程中的应用对推动国家经济运行起到一定的推动作用，在满足社会群众基本生产生活需求的基础上，还能促进发电、养殖等多方面效益的提升，可见，帷幕灌浆施工技术在水利水电工程建设中的应用是国家建设不可缺少的技术之一。

3 帷幕灌浆施工技术分析

帷幕灌浆工艺流程如图1所示。

图1 帷幕灌浆工艺流程图

3.1 测量

在帷幕灌浆施工前，应严格按照相关设计要求对钻孔的具体位置进行测量。测量可采用全站仪对灌浆轴线进行测设，若出现转折点或高程差较大的位置，应加设控制点，同时，在测量过程中还应对各项所获取到的数据进行核查，并对每个灌浆孔位置及孔口高程等参数进行精确布控，以此来保证各参数的准确性和合理性。

3.2 成孔

在钻孔的位置、深度、孔径及钻孔顺序等确定好后，即可开始成孔作业。帷幕灌浆施工的首要工序就是成孔，成孔的质量直接决定了整个帷幕灌浆的质量和效果，因此，应保证成孔工序的高速、高质完成。在成孔过程中，应保证钻机安装和摆放的稳定性和牢固性，事先对钻机场地进行平整，并根据工程具体实施情况需要铺设一层钻孔平台，起到稳固和端正钻机的作用，待钻机平台、钻杆和灌浆孔三个中心点在同一直线上时，即可进入下一道施工工序。在钻机平稳摆放后，需要进行试机和试钻，以便对钻机的动力、供水、供电等系数进行合理调试，在保证所有机械设备和运行系统正常运行后即可进行钻进作业。另外，在开展钻进作业前，都要严格检查钻机各部件，特别要重点检查钻杆和钻具是否发生弯曲变形现象，若发生变形应立即进行更换，同时，在钻机钻进过程中，工作人员需要时刻观察钻机的运行情况，且要始终保持钻头处于冷却状态。

3.3裂缝冲洗

帷幕灌浆在钻孔结束后，采用由导管通入大流量高压水流从孔底向孔外清洗的方式对孔壁进行冲洗，钻孔计划采用单孔冲洗，在冲洗的回水变清后，再继续冲洗10min，要求冲洗花费时间应≥30min，串通孔≥2h，并保证底残渣≤0.2m。

3.4 压水试验

压水试验可采用单点法进行，且将压水试验的压力设置在该段灌浆压力的80%以下，且不能超过1MPa。

3.5 灌浆

3.5.1 泥浆制备

灌浆采用的浆液材料为水泥浆，水泥通常采用普通的硅酸盐水泥，其强度和等级可根据工程的实际情况来确定。灌浆所采用的水泥浆可采用自动搅拌机进行集中搅拌，且要求搅拌机的生产能力完全满足工程施工的需要。另外，为了提高泥浆的使用性能，要保证其从制备到使用完成所用的时间＜4h。3.5.2灌 浆

帷幕灌浆实行自下而上分段的方式进行；灌浆压力应满足施工要求；灌浆时间应结合注入率来进行调整，比如，若注入率＜0.4L/min，灌注时间应＞0.5h；若注入率≤1L/min，则要持续灌注＜1h以上。在采用从下至上的分段灌注方式时，则持续灌注的时间应适当增加0.5～1h。在实际灌浆过程中，应仔细观察回浆量和进浆量，若发现回浆变浓，则应及时更换成和进浆配比相同的新浆液进行灌注，并对灌注时间进行严格控制。

3.6 封孔

封孔作业的开展可采用置换或压力灌浆的封堵方式进行，在全孔灌浆作业完成后，可采用5：1的水泥浆将孔内的浆液置换出来，同时将灌浆管从孔内取出，最后再用最大的灌浆压力将配比相同的水泥浆灌压0.5h，并做好相关的灌浆记录工作。

3.7 质量检验

基岩灌浆质量检查重点在于对孔压水试验结果进行检查，而坝体的质量检查主要采用注水试验，保证渗透系数在规定范围即为合格。另外，灌浆孔的检查位置用在帷幕的中心线上，可在岩石破碎、断层等地质条件较为复杂的部位进行检查，帷幕灌浆检查孔所需检查的数量应是孔总数的10%。

4 帷幕灌浆施工技术常见问题处理

4.1 灌浆中断问题

为了避免灌浆中断问题的发生，在帷幕灌浆施工前，施工单位应做好全面的预防措施。施工前应做好机械设备质量的检查工作，选择符合施工标准的输浆管材，在实际灌浆过程中，应由专人负责对管材的牢固性进行检查，同时，为了保障灌浆泵在最大灌浆压力下的正常运行，应对其实际运转情况进行全面检查。在每次灌浆完成后，要将灌浆泵清洗干净，并做好压力表的调整和校验工作，以此来保障施工的有序进行。在帷幕灌浆施工结束后，应对高压管阀门、隔浆塞等部件清洗干净，并做好日常保养工作，避免发生损坏。

4.2 串浆问题

在帷幕灌浆施工中，难免会出现浆液从其它钻孔或直接从地下裂隙中流出帷幕外的现象，该现象即为串浆现象。导致这一现象发生的根本原因在于灌浆孔之间的岩层缝隙较多，且这些缝隙之间是相通的，导致在灌浆过程中浆液串到其它部位，因此，为了避免串浆问题出现，可对串浆孔和灌浆孔进行同时灌浆，且保证每个孔至少有一台灌浆泵进行灌浆作业。同时，还应在出现串浆现象的部位安装灌浆塞进行封堵处理，以此来避免浆液的大量流失。

4.3 漏浆问题

若灌浆区域缝隙较大或灌浆压力较大时，往往会导致浆液的注入率过大而发生大量漏浆问题，这种情况下，可采用低压或自流式灌浆方法来降低灌浆压力。在缝隙充满浆液且其流动性降低后，便可逐步提高灌浆压力；可采用浓浆进行灌注，但要注意将注浆量控制在30～40L/min范围内，当进浆量明显降低时，便可将灌浆压力逐步提高至正常水平，或者在浆液中掺加适量砂料进行灌浆施工，有利于降低浆液的流动性。在提高浆液压力的过程中，应适当降低灌浆压力，以此来达到限制浆液流动范围的目的，当单位吸浆量降低到正常范围后，即可使用正常浆液进行灌注，并将灌浆压力提高至正常水平。另外，在进行岩层灌注施工时，若出现大量进浆现象，可在连续灌注一段时间后，停止灌浆，待浆液凝结一段时间再继续灌浆，这种灌浆方式即称为间歇性灌浆。

5 结语

综上所述，帷幕灌浆施工技术是保障水利水电工程稳定安全运行的关键，该技术旨在避免水利工程发生基础渗流现象，且对水利水电工程灌溉、发电及运输等行业具有重要作用。因此，加强帷幕灌浆施工技术在水利水电工程中的应用具有一定的必要性和重要性，有利于提升水利水电工程的经济效益和社会效益。

[1]王 钢.水利水电工程中帷幕灌浆施工技术的要点分析[J].中国科技投资，2016（5）：89.

[2]李柏霖.帷幕灌浆施工技术在水利水电工程施工中的应用[J].黑龙江科技信息，2016（7）：56.

[3]王彦军，闫寒星.水工建筑工程施工中的帷幕灌浆施工技术[J].商品与质量，2015（30）：45.

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2095-2066（2016）34-0099-02

2016-11-22

母其曦（1981-），男，汉族，工程师，本科，主要从事基层水务工作。