帷幕灌浆施工技术在水库大坝基础防渗加固处理中的应用研究

党向武 张磊

摘 要 本文结合工程对帷幕灌浆施工技术在水库大坝基础防渗加固处理中的具体应用进行详细探讨，以供参考。

关键词 帷幕灌浆施工;水库大坝;基础防渗;应用分析

1工程概况

大坝帷幕灌浆施工部位主要为左、右岸黏土心墙坝段和砼坝段。帷幕灌浆共计4755m，其中砼坝段3733m，左岸心墙坝段826m，右岸心墙坝段196m，钻孔工程量共计5735m。施工桩号范围为：0+115.74～0+414.26，坝上0-17（DW0-17）～坝下0+1.0（DW0+1.0）。帷幕灌浆共布置169个孔，先导孔（E）10个，Ⅰ序孔（P）33个，Ⅱ序孔（S）42个，Ⅲ序孔（T）84个。

2帷幕灌浆施工技术

2.1 钻孔控制

钻孔设备为XY-2PC地质钻机。根据设计图纸要求，先进行先导孔钻孔施工，而后进行Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ孔钻孔施工。各部位帷幕灌浆钻孔和灌浆深度根据该部位先导孔压水试验结果確定。根据设计要求，帷幕灌浆孔孔径为φ76mm。

所有帷幕灌浆试验孔均进行全孔测斜，使用测斜仪测量孔斜。孔深20m范围内应特别注意测量控制孔斜，如发现钻孔偏斜超过规定值时，应及时纠偏;纠偏无效时，应按废孔处理，重新钻孔[1]。

垂直或顶角小于5°的帷幕灌浆孔，其孔底偏差值不得大于下表规定的数值。

2.2 钻孔取芯

（1）帷幕灌浆先导孔和检查孔需要钻取岩芯，按取芯次序统一编号，填牌装箱，并绘制钻孔柱状图和进行岩芯描述，重要岩芯应长期保留。

（2）对每盒或每箱芯样拍两张彩色照片，并作好钻孔操作的详细记录。

（3）芯样的最大长度应限制在3m以内，一旦发现芯样卡钻或被磨损，应立即取出。除区域经理部另有指示，对于1m或大于1m的钻进循环，若芯样获得率小于80%，则下一次应减少循环深度50%，以后依次减少50%，直至50cm为止。

2.3 钻孔冲洗

（1）所有灌浆孔（段）灌浆前均进行钻孔冲洗。钻孔冲洗采用钻杆导入大流量水流，从孔底向孔外冲洗的方法进行钻孔单孔冲洗。裂隙冲洗方法应根据不同的地质条件，通过现场灌浆试验确定。采用自下而上分段灌浆法时，各灌浆孔可在灌浆前全孔进行一次裂隙冲洗。

（2）冲洗水压采用80%的灌浆压力，压力超过1MPa时，则采用1MPa。裂隙冲洗应冲至回水澄清后10min结束，且总的时间要求，单孔不少于30min，串通孔不少于2h，对回水达不到澄清要求的孔段，应继续进行冲洗，孔内残存的沉积物厚度不得超过20cm。

（3）当邻近有正在灌浆的孔或邻近灌浆孔结束不足24h时，不得进行裂隙冲洗。

（4）灌浆孔（段）裂隙冲洗后，该孔（段）应立即连续进行灌浆作业，因故中断时间间隔超过24h者，应在灌浆前重新进行裂隙冲洗。

2.3 灌浆施工

当孔排距确定后，灌浆质量好坏直接取决于灌浆设备的性能、灌浆施工人员的经验和素质、浆液的配制与使用、灌浆压力的控制、灌浆结束的标准、各道工序的紧密衔接与严谨及各种仪表的完好与灵敏。

2.4 灌浆压力

在试验初期，先基本按照1.5～2倍坝前水头进行压力的计算，也可按同地区类似工程经验进行压力初拟试验。在同一试验区，根据不同钻孔的不同部位，在具备进行临界压水试验的孔段，进行临界压水试验，再做试验性的压力调整。试验过程中为了避免抬动破坏，需建立抬动变形观测

（1）灌浆应在较短时间内达到设计压力值，如果开始时吸浆量过大，不能立即达到设计压力，则应保证在正常操作的条件下，尽快达到设计压力。

（2）孔口以下的3个灌浆浆段段长应短，压力递增应快。再往下的各灌浆段长宜为5m，灌浆压力可提高到设计的最大灌浆压力。如遇地质条件变化（溶洞、溶隙、塌孔、涌水等）可视实际情况调整段长。

（3）灌浆压力有一次升压法和多次升压法，一次升压法即在短时间内使压力尽快升至设计压力值。实际施工中往往由于吃浆量较大而很难一次达到设计规定值，常常是分阶段多次升压才能达到设计值。

（4）灌浆压力、压力表的安装及读数方法，应符合设计规定。

2.5特殊情况的处理

（1）地表冒浆。在灌浆过程中发现地面冒浆时，应立即降低压力使灌浆在无压状态下（保持浆液流动）灌注。并认真观察冒浆情况，同时封堵冒浆点，防止浆液大量漏失。冒浆不止时，应越级提高浆液浓度灌注或视情况直接采用浓浆缓慢灌注。以上措施均不奏效时应采用“灌—停—灌—停”的间歇灌浆方式进行处理。同时，每次停灌前应对冒浆点进行认真封堵，防止浆材漏失，保证漏浆通道或裂隙中充满浆液。

（2）邻孔串浆。灌浆过程中若出现相邻孔串浆，则采用灌浆孔和串浆孔同时施灌，或用胶塞将串浆孔封堵，待灌浆孔结束灌浆后再对串浆孔进行扫孔施灌。采用后一种方式时，为防止浆材在串浆孔非灌段中漏失，胶塞应隔离串浆孔非灌段。

（3）灌浆中断。除因冒浆、串浆、大量耗浆等以及其他情况下的间歇灌浆外，正常情况下灌浆进程不允许中断。灌浆工作必须保持连续不间断地进行。若因机械故障、停电、待料、孔内返浆等原因造成灌浆过程中断，则应采取以下措施处理：

①灌浆中断后，一般应尽快地冲洗钻孔，把段内浆液冲洗出来，给复灌创造条件。②中断时间短者：中断后，估计极短时间内能够复灌，中断前灌的又是稀浆，中断时注入率也很大。根据具体情况，可以不进行净孔冲洗，排除故障后就可复灌。③中断时间长者：中断后，根据中断的原因和当时的情况，估计短时间内难以复灌的，应立即冲洗钻孔。如果由于停电、停水或机械故障等原因不能立即冲洗钻孔，而中断前灌的又是浓浆时，则应松开灌浆塞，上提射浆管，以免由于浆液沉淀被埋住。待具备冲洗条件时，再行强力冲洗。

3结束语

总之，在水库坝基防渗处理中应用帷幕灌浆技术，不仅可以维护水库的安全运行，而且还能够保证水库发挥其功能效益。在实际施工中，首先需要对水库地质环境进行详细勘查，据此确定施工方案，做好技术交底工作，按照规范技术进行钻孔和帷幕灌浆施工，保证施工质量，确保水库正常运行。

参考文献

[1] 中国涛，蒋国盛，缪绪樟.小湾水电站坝基高压帷幕灌浆施工工艺分析[J].人民黄河，2011，33（8）：124-126.