帷幕灌浆技术在水利工程地基防渗处理中应用

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摘 要：帷幕灌浆技术在水利工程建筑物地基防渗中发挥了重要的作用，为水工建筑物提供了重要的安全保障。经济科技快速发展的今天，帷幕灌浆技术日渐趋于完善，在水利工程中扮演了重要的角色。文章以某水利枢纽工程作为探究对象，分析了帷幕灌浆技术施工效果反馈，指出在复杂地形条件下，对坝基加固处理，帷幕灌浆施工是一种有效的水利工程地基防渗处理技术。在水利工程中，帷幕灌浆技在大坝地基防渗处理中具有广泛的应用前景。探究帷幕灌浆技术应用到水利工程施中，具有十分重要的现实意义。

关键词：帷幕灌浆 水利工程 防渗处理

帷幕灌浆技术也就是止水帷幕技术，在地面上钻取地质探孔和注浆孔，接着向内部注射浆液，通过导入的泥浆等浆液把开挖断面和四周内岩缝嵌水渗出，确保围岩缝隙能承受一定强度作用泥浆等浆液的填充而形成坚实的防渗体。帷幕灌浆技术具有较强的实用性，普遍应用到工程施工中，在水利工程的整个过程，通常用在工程施工中，来解基岩底部防渗问题，以确保水利工程的正常运转。在科学技术发展的大背景下，促使帷幕灌浆技术更好地应用到水利工程中，为水利工程安全提供保障。因此，帷幕灌浆技术应用到水利工程，确保了工程的顺利运转，发挥了重要的作用。

1.工程概况

枢纽工程等别为Ⅰ等工程，工程规模为大（1）型。碾压混凝土重力坝最大坝高121.5m，坝顶长度1570m，全坝共分87个坝段，顺水流向最大底宽99.3m。坝基以变质砂岩为主，局部夹石英片岩，岩性坚硬较完整。建基面基岩为弱风化带及微风化、新鲜岩体。坝基裂隙连通率5.9～17.8%，岩体饱和变模5.63～7.48GPa，声波测试纵波速度Vp=3000～4000m/ s，饱和弹模12.64～15.98GPa；80%的地段属于微弱或极微弱透水岩体，是良好的建坝基础岩体。大坝帷幕灌浆按设计图纸工程量为49925m，排水孔22878m。其中：大坝Ⅰ标（0-040～1+000）39405m，大坝Ⅱ标（1-000～1+610）10520m。按今年9月底下闸蓄水要求及大坝碾压砼浇筑计划高程▽699m条件，帷幕灌浆应完成20#～44#（0+390～0+780）坝段灌浆工作，灌浆基岩顶高程为▽675m、▽676m，灌浆总进尺为：24262m。

2.灌浆试验作业

对水工建筑物地基出现的防渗，主要使用帷幕灌浆技术，取得了良好的效果 ，并普遍应用在水利工程中。在明确帷幕灌浆压力的一些技术指标时，结合基岩可灌性与渗透性，选择典型的地形条件，对偏差和高喷墙体，最先设置K0+973.30一K1+003.70区段桩号，采取B标土坝帷幕灌浆试验。在该次实验中，共分为两组，共30个帷幕灌浆孔，770.0m钻孔量，264.31m灌浆量，在试验的基础上，明确各技术参数，如灌浆压力和灌浆段长等，接着假设性论证采用何种方式获得帷幕灌浆深度：如果先导孔压水透水率相连2段在0.06L/（min？m？m）之上，对本单元的帷幕灌浆孔应增添1段。因为高喷防渗墙孔距离1.7m。根据灌浆试验成果，规定1.7m帷幕灌浆孔距，也就是帷幕灌浆孔处在高喷灌浆孔中心合适的位置。从试验段灌浆结果反馈，坝基的岩体具有较强的风化性，节理裂隙有加重趋势，透水依然严峻，混凝土和基岩的接触面具有较大的吸浆量与透水率。

3.帷幕灌浆工艺

3.1成孔

成孔质量和工程进度对帷幕灌浆起到十分重要的作用，缩短工程施工周期及后续的施工质量。首先，在安装钻架和摆放钻孔这个环节，应做好施工场地的清理工作，结合现场实际情况，进行地板铺设和钻孔平台的搭建作业，钻机在使用时，确保平稳、端正，使灌浆机、钻杆和平台处在同一水平线上；其次，当钻机安装完毕后，接着进行试钻和使机，当供电、供水等系统处在正常状态后，才能进行钻孔作业。所以，要求很大的泵压和泵容，才能有效发挥冷却和冲洗的功效。

3.2冲洗缝隙和进行压水试验

成孔过后，接下来进行帷幕灌浆施工，通常借助导管，将大量高压水流从孔低往外缓缓冲洗，在这个环节中，需要多次冲洗管道内壁，这是一种单孔冲洗的方式，能够彻底将管壁冲刷干净，冲刷时间长达10分钟左右，如果使用串通的方式，冲刷时间要在2个小时以上，冲刷深度在20厘米以下。一般情况下，缝隙冲刷压力在灌浆段总压力的80%左右，当冲击过后，还要进行压水试验，要求施工人员使用单点的方法，使压力设置和冲刷压力保持一致，同时必须在IMPa以下。

3.3串浆

在灌浆施工的整个过程中，灌浆有时会从低下裂缝和和小孔中外渗，进入帷幕施工设计的范围之外，使得浆液无法得到合理利用，这种情况也就是串漿，主要形成原因是因为在灌浆岩缝中小孔过多，相互之间串联在一起，在灌浆下，小孔之间处于连通状态，阻碍了灌浆的进行，针对这种情况，合适的应对措施主要有下述一些，对灌浆孔和串浆孔同时进行灌浆，对所有小孔设置对应的灌浆泵，对串浆孔，在其上部安装浆塞，用于阻塞。

3.4封孔施工作业

灌浆结束后，使用置换和压浆法来封孔。当灌浆有效控制后，施工人员可使用配比为05：1的水泥浆，换掉孔里原有的浆液，此外，还要把灌浆从孔中取出，然后使用同样配比的水泥浆，用最大的网灌浆压力持续时间30分钟，在这个过程，应做好个良好的灌浆记录

3.5固管

灌浆施工中，当孔壁和灌浆管子在特定凝结条件下，将出现凝管现象。产生固管的原因主要包括下述几种情况：浆液在承受压力作用下，丧失一部分水分，并在循环往复过程中因为压力和水泥水化产热等原因，导致温度不断升高，进而缩短了凝结的时间，于灌浆管和阀门等部位产生了水泥颗粒沉积的情况；因为射浆下端离孔壁十分接近，这就使得在浆液循环过程中，由于射浆管孔阻塞，从而出现沉淀。对出现的固关管，使用的应对措施有：使用能回旋式孔口封闭器，同时在施工作业中上下晃动，使浆液管活动，定时留意回浆量和回浆浓度，浆管内回浆量控制在15L/min以上。

4.帷幕灌浆施工重点和质量监控

帷幕灌浆应用到水利工程地基防渗中，彻底解决了出现的渗漏，为水工建筑提供了安全保障。该工程帷幕灌浆难度如下述所述：薄弱的高压旋喷防渗墙，70cm设计，此外，高喷墙体有一定程度偏差，按照施工标准要求，控制孔斜，孔斜率在1%以下，高喷墙体具有较大的深度，平均23m左右，为了确保钻孔位于墙内，容许49cm钻孔偏，所以，要控制帷幕灌浆钻孔孔底偏差将十分困难。帷幕施工受多种因素的影响，导致孔底偏差处于相同方向。当孔深21m，钻孔偏离，旋喷单桩，所以，有效把控多种技术参数，确保钻孔处在正常墙体范围内，是帷幕灌浆有效实施中非常重要的一个方面。对控制方法，当钻机到位时，使用水平尺校正，确保钻机及立轴处于垂直状态；仔细排查钻机立轴和钻杆，如有不妥，做上报处理；稳定钻机后，将底部打实，同时使用螺栓进行固定；钻孔中使用无压钻进，因为高喷墙体承受强度固定，具有较差的耐磨性。能够进行无压钻进，当孔深9m后，“吊”钻，有效把控钻头部位承受压力；使用 4m加长导向钻具；使用电子测斜仪对孔斜进行测量，及时发现并纠正出现的偏差，加强施工现场的管控。强化质检人员在抽测钻孔斜度工作力度.实现孔段逐层测斜，如果超过孔斜要求，对钻孔马上做纠正处理；以使高喷孔位和帷幕孔位产生的偏差在可控范围内，当完成高喷灌浆施工作业后，清楚标记高喷孔位，高喷和帷幕灌浆孔位有测量工人员来做，间隔21m放置一个控制点，当技术人员测量并放置帷幕孔时，使用相同控制点，将两者误差控制在最小的范围内；仔细查找高喷孔和帷幕孔产生倾斜的原因，当相同方向出现偏差 应马上纠正，避免倾斜的出现。

5.结束语

当前，我国的经济水平持续提高，水利工程的建设项目和数量也在这种感大背景下逐步提高。该水利枢纽在防渗工程中应用帷幕灌浆技术后，明显改善了下层灌浆洞洞壁潮湿的情况，并无渗水现象，取得了良好的灌浆质量，有助于提前蓄水、按时发电。当水工建筑物地基出现渗露时，使用帷幕灌浆技术是一种有效的应对策略，使用这种技术施工时，通常会使用一些化学浆液，如水泥浆等开展作业。这些材料性能不相同，产生的施工效果不尽相同，水泥浆应用到施工中取得效果十分显著，灌浆设备和施工工艺运作起来十分便捷，有利于節省工程成本，总之，帷幕灌浆技术当前已经取得了一些成绩，然而仍然出现了一些问题，需要不断完善，以更好地应用到工程项目中。

参考文献：

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