帷幕灌浆技术在水库大坝加固中的运用

赵崇 深圳市深水水务咨询有限公司

针对某工程实例分析，在水库拦河坝中的大坝基础是以砂卵石层为主，而厚度在7米到6.3米之间，砂卵石的大径要要与100毫米，含泥量也相对比较少，其透水性为中等与极强之间。对于帷幕灌浆的造孔施工中，一些孔段会发生循环液损失的现象，而且还有一部分的循环液会沿孔底的段砂卵石层空隙中渗漏出来。在针对其开展压水测试后，发现该大坝的最大透水率在800Lu，已经超过标准值。对此下文针对该工程情况来对帷幕灌浆技术的应用进行探究，进而为水库大坝加固工作有序开展提供保障。

一、帷幕灌浆技术工艺和机理分析

想要明确砂卵石层的透水情况，应运用相关的压水测验和钻孔形式来获得相应值，在开展该工作前，应运用适量水灰来混合水泥浆液，之后通过合理的压力来对进灌浆施工进行控制，让浆液能够在较大的范围之内实现有效扩散，和砂卵石层进行有效的凝结，并能够有效地堵住砂卵石层的缝隙，由此能够形成防渗加固的整体，而在实际中运用孔段加深和孔序加密的形式，能够让坝基和防渗体形成一个防渗的帷幕，为水库大坝防透加固能够提供有利基础。而针对坝基开展防渗加固的主要目的，就是实现对渗水量进行控制，确保其不会破坏坝基的整体，由此能够保障水库大坝的基础实现安全且稳定的效果。针对当前的很多水库大坝的工程都是三级以下的堤坝，所以当前的防渗标准能够有效运用在坝体透水率确定工作当中，而正常情况下的透水率要控制在低于10Lu，确保其能够控制在正常范围之内才能为各项工作有效开展提供保障。对于帷幕灌浆技术的施工工艺为以下几点：

首先，造孔施工。在实际的土坝心墙造孔施工中，常用的方法就包括干钻法、干取法以及干打法等，而想要更为快速的止浆、止水，就要在取土后运用套管进行及时跟进工作。运用金刚石单钻头开展清水钻进工作，这是砂石卵层的造孔最为重要的形式。

其次，洗孔施工。对于砂卵石层位置，如果发生回水现象，应等到回水清澈后再进行10分钟的清洗，保障孔段保持干净后在结束该工作，而如果无回水也是要进行冲洗10分钟的。

第三，进行压水试验工作。各个孔灌浆段都要开展持续20分钟的压水试验工作，在试验压力时，应控制灌浆压力在75%。而如果流量呈现30升/分钟的情况下，那么就必须要适当的缩减试验的时间。

第四，灌浆主要方式。在帷幕灌浆技术施工中常用的方法就是空口封闭，该方法注重从下到上循环式的施工形式，要求在射浆管与孔底间距离应控制在50厘米之间。而在灌浆段其坝体的混凝土和基岩接触位置，要先开展单独的灌浆，待凝结后再开展后续的施工工作。而值得注意的一点就是要确保接触段岩石内的长度应控制在低于2m之内。

最后，封孔施工。待所有孔完成灌浆施工后，等到全部凝结后，要将孔内的积水排出，而混凝土和基岩封孔要以浓水泥浆为主，其粘土心墙的封孔要运用粘土进行施工。

二、实例工程中灌浆效果

针对实例工程情况，将帷幕灌浆技术运用到实际工作中的效果，在针对各序孔与各排灌浆前透水率进行分析和对灌浆材料进行统计。另外也针对蓄水后坝基是否发生渗漏现象和孔检查压水试验等工作进行评判与分析。其具体的灌浆效果表现如下：

某工程的水库总容量是1392万m3，主坝为砂壳粘土心墙坝，其坝高为17m，而坝顶的长度为275m，通过运用套井回填粘土视为坝体加固防渗的主要材料。而坝基是砂卵石层，因此透水性是比较强的，在开展套井施工中，会因底部未出现大量涌水而带来塌孔的现象，使得套井难以入岩，这样能够和岩基形成防渗闭合圈。所以在实际施工中，要让套井维持和控制在砂卵石层的0.5米到0.8米的深度之间。而工程中帷幕灌浆应确保开展146个孔的施工后，而上下游排应分别控制在114个和32个，砂卵石层的共灌浆应在320米，其总灌浆段数要确保425段。在该工程当中，要运用压水试验对透水率进行分析，而孔序与排序的不断增多，孔距也在不断加密，这就使得帷幕灌浆的中上游的排透水率会低于下游的排透水率，这样呈现出中下游的排施工灌浆的效果是比较好的。

三、帷幕灌浆施工中应重视的几项问题

首先，枯水季节是开展加固防渗施工的最佳阶段，在开展灌浆施工当中，针对一、二序孔的施工，其水库水位要控制的比较低，由此确保上下游的水位差小，进而降低坝基的透水层的水流速度，这样才能控制浆液流动不会对灌浆效果带来影响。

其次，针对钻孔情况，要对段长控制开展调整。钻孔中如果发生塌孔多或循环液流失发生大量涌水成孔的困难时，必须要立即停止钻进工作，开展灌浆。而少量渗漏现象要把灌浆段适当的延长。

再次，向确保水泥浆液更为有效且快速的扩散和凝固，灌浆水泥应运用超过42.5级标准。针对工程实际情况和必要性，要选择性能好且超细水泥的地勘水泥。而同一帷幕灌浆要针对不同透水性，要运用水泥或是普通硅酸盐水泥等混合组成灌浆开展施工。值得注意的是灌浆施工前，应对水泥材料的混合比进行对接试验，由此保障其能够具有可靠胶结性，杜绝混合水泥发生脱开而带来渗漏的问题，由此保障坝基防渗具有稳定性。

结束语：帷幕灌浆技术有着较强实用性，尤其是在水库大坝防渗加固施工中有较为明显的效果，因此在实际的水库大坝加固施工中，要合理的运用帷幕灌浆技术，为水库安全运行提供关键技术。