帷幕灌浆在水利施工中的应用

杨勇

摘 要：本文以帷幕灌浆施工技术为研究重点，以帷幕灌浆技术工艺流程为主要依据，从五个方面分析了帷幕灌浆在水利施工中的应用，即灌浆中断问题和处理措施、串浆情况和处理措施、固管情况和处理措施、大量耗浆问题和解决措施、回浆变浓问题和解决措施。其目的在于保障帷幕灌浆施工的科学性和规范性，进一步提高帷幕灌浆施工质量与效率，推动水利工程实现稳定持续的进步与发展。

关键词：帷幕灌浆施工;水利工程;灌浆技术

中图分类号：TV543文献标识码：A文章编号：1003-5168（2020）14-0069-03

Application Research of Curtain Grouting in Water

Conservancy Construction

YANG Yong

（The Third Engineering Division of Shandong Yellow River Engineering Group Co.， Ltd.，Jinan Shandong 250032）

Abstract： TThis article takes the curtain grouting construction technology as the research focus， and takes the curtain grouting technology process as the main basis， and analyzes the application of curtain grouting in water conservancy construction from three aspects， namely the problem of grouting interruption and treatment measures， stringing conditions and treatment measures， solid pipe conditions and treatment measures， the problem of large slurry consumption and the solution measures， the problem of thickening of the slurry and the solution measures. Its purpose is to ensure the scientific and standardized construction of curtain grouting， to further improve the quality and efficiency of curtain grouting construction， and to promote stable and continuous progress and development of water conservancy projects.

Keywords： curtain grouting construction;hydraulic engineering;grouting technology

帷幕灌浆技术具有较强的实用性，实际开展水利工程施工时，此技术得到了广泛的应用，不仅能够防止工程底部岩石出现渗漏，还能够进一步提高水利工程的安全性能。在实际开展水利工程施工的过程中，要结合实际工程情况，对地质钻机进行科学合理的选择，并且在加固防渗处理部位进行帷幕钻进施工，在其中注入水泥浆液，形成密实的帷幕，从而充分保障水利工程质量。另外，如果土层之间由于水流流动产生内渗问题，那么也可以采用帷幕灌浆技术进行有效解决，从而充分保障帷幕灌浆施工质量，最终推动水利工程更加稳定持续的发展。

1 帷幕灌浆技术工艺流程

1.1 成孔

成孔是帷幕灌浆施工的首要环节，在其中发挥十分重要的作用。成孔质量与帷幕灌浆施工具有密切关联，能够对帷幕灌浆施工的质量和工期产生直接影响。对此，要充分保障成孔的施工质量。第一，在对钻架进行安装的过程中，要提前对场地进行清理，保障场地平整干净，然后结合现场实际情况，铺设地板并且用方木搭设钻孔平台，保障钻机安放具有良好的稳定性。与此同时，钻机的安放还需要同钻杆、灌浆孔三个中心点连成一条线。第二，在安装钻机金丝狐之后，要进行试机环节，保障钻机动力充足和供水供电设备正常运转，然后才能继续开展钻进工作。第三，在每一次钻孔之前，都需要对钻杆、钻具等零部件进行严格检查，避免零部件当中出现弯曲变形的情况，各个零部件的接头都要保证连接牢固，具有相应的同心度[1]。另外，金刚石钻孔后，间隙较小，钻头水孔较窄，所以要加大泵压和泵量，充分保障冷却与冲洗作用得到有效发挥。

1.2 缝隙冲洗和压水试验

在成孔施工环节之后，要应用导管，将大流量的高压水流从孔底灌入，然后一直向孔外进行冲洗，其间需要注意对孔壁进行完全冲洗。开展单孔冲洗，直至冲洗水流变清，然后继续冲洗10 min。此环节需要注意整体时间不能低于0.5 h，串通孔时间还需要低于2 h，沉渣厚度<20 cm。通常来讲，在设置缝隙冲洗压力的过程中，要对冲洗压力进行合理设置，一般为灌浆压力的80%[2]。在缝隙冲洗结束之后，还应进行相应的压水试验，通过单点试验法的应用，将压力设置为灌浆压力的80%，而且压力要低于1 MPa。

1.3 灌漿施工

帷幕灌浆施工环节，通常会采用自下而上的方法，分段开展，在特定的压力条件下，注入率低于0.4 L/min，其间需要维持灌浆30 min，但是注入率不能超过1 L/min，否则需要灌注60 min。如果采用自上而下的方式分段进行灌注，那么灌注时间需要适当增加。在实际开展关灌浆施工的过程中，要对回浆数据进行测量，分析进浆比重，如果回浆变浓，那么就需要对浆液进行更换，如果效果并不理想，那么在延续注浆30 min之后就可以停止灌注。

1.4 封孔

在灌浆结束之后，可以使用置换和压力灌浆的方法进行封孔。在全孔灌浆结束之后，可以采用0.5∶1.0的水泥浆，将孔内的浆液进行置换，并且将孔内的灌浆管取出，再配制同样比例的水泥浆，通过应用最大的灌浆压力，开展纯压，持续时间30 min，并且对灌浆情况进行记录[3]。

2 帷幕灌浆施工存在的问题与解决对策

2.1 灌浆中断和处理措施

在开展灌浆施工的过程中，如果出现停电、浆液堵塞、机械故障等情况，就会阻碍灌浆的顺利开展。对此，在进行灌浆施工之前，就需要对相应的设备进行严格检查，提前做好准备工作，避免灌浆施工受到其他因素的影响。首先，在开展灌浆施工时，要应用高性能的输浆管材，并且在实际作业环节，对其进行定期检查，充分保障管材连接牢固且没有发生破损、堵塞的情况;保证灌浆泵性能满足施工要求，使其在最高的灌浆压力之下，还能够顺利开展灌浆工作，在实际施工过程中，要对施工设备进行保养，每次灌浆结束后都需要认真清洗灌浆泵;及时矫正压力表，保障其充分符合施工要求;及时清洗隔浆塞等零部件;定期检查水电系统，对其进行相应保养。如果在实际施工的过程中发生灌浆中断，就需要及时采取相应措施，尽量缩短灌浆中断时间，尽早开始复灌工作[4]。

2.2 串浆和处理措施

由于岩层孔隙相对较多，所以各个灌浆孔之间就可能会存在连通通道的情况。在实际开展灌浆的过程中，浆液就可能从连通通道流出，进而引发串浆。对此，要在每个灌浆孔位置设置灌浆泵，有效避免串浆问题。但是，从实际施工情况来看，大部分施工单位会选择灌浆塞，防止漏浆、串浆。

2.3 固管和处理措施

在进行灌浆施工的过程中，射浆管和孔壁受到浆液因素的影响，满足凝结条件而膠结起来，就会引发固管情况。而此种情况产生的主要原因包含多个方面。首先，浆液受到压力因素的影响，其中水分产生了损失，在其循环的过程中，受水泥水化放热和压力的影响，其内部温度不断升高，缩短凝结时间。其次，灌浆管和阀门等部位出现水泥颗粒沉积。最后，如果射浆管下端同孔壁位置过近，那么也会导致浆液循环过程中发生管口受阻，逐渐发生沉淀，进而引发固管现象。对此，在开展灌浆施工的过程中，采用回旋式孔口封闭器，经常将灌浆管进行转动或上下活动，观察回浆浓度和回浆量，使回浆量始终都保持在15 L/min，如果出现回浆失水过多的情况，则应该立即对浆液进行稀释。

2.4 大量耗浆和解决措施

灌浆施工期间极易发生漏浆，部分漏浆位置还相对集中，例如，裂隙较大、断裂构造等情况都容易发生耗浆问题。帷幕灌浆施工中，为了形成有效的帷幕，避免出现大量耗材，要提高灌浆质量。首先，间歇灌浆。第一次灌浆的水泥用量控制在5～10 t，第二次灌浆需要将水泥控制在4～8 t，凝固时间维持在10～24 h，然后不断进行循环，直至灌浆压力得到充分满足[5]。其次，添加外加剂。如果灌浆施工过程中出现耗浆量大的情况，在灌浆一定时间后，注浆量依然没有发生变化，同时孔口压力没有发生变化，那么就可以添加水玻璃灌注。

2.5 回浆变浓和解决措施

如果在灌浆施工的过程中出现回浆变浓的情况，灌浆时要合理选择新浆，使其同水灰比保持一致。如果灌浆效果并不理想，就需要持续灌浆30 min，然后停止灌注，不需要再继续进行灌注。

3 水利工程施工帷幕灌浆试验

3.1 裂隙冲洗

在对帷幕灌浆孔接触段钻孔进行冲洗之后，就可以开展裂隙冲洗工作，其他孔段可以不进行冲洗。冲洗阶段，可以选取压力水脉动法对单孔裂隙进行冲洗，而串通孔裂隙同样可以选用此方法进行冲洗[6-7]，使用此方法冲洗后，如果效果并不理想，那么就可以选择风、水冲洗方法进行循环冲洗，保障孔段干净。孔段裂隙冲洗期间，可以同时冲洗裂隙与钻孔。

在进行冲洗时，水压需要选择80%灌浆压力，如果压力大于1 MPa，就可以直接选取1 MPa压力;如果冲洗风压选择50%灌浆压力，就可以选择不小于0.5 MPa的压力。

在冲洗水变清10 min后，就可以停止裂隙冲洗工作。通常来讲，单孔整体冲洗时间需要控制在30 min以上，串通孔需要控制在2 h以上。如果孔段回水清澈度不能够满足相应要求，那么就需要持续进行冲洗，将孔洞内的残留物厚度控制在20 cm以下。

3.2 压水试验

在进行帷幕灌浆之前，要采用压水方法，对灌浆孔进行裂缝冲洗，从而充分保障灌浆质量[8-9]。如果采用单孔冲洗的方法进行裂缝冲洗，那么灌浆压力80%为裂缝冲洗压力，如果其大于0.8 MPa，就可以选择0.8 MPa，直至回水清澈即可停止。然后，按照相应顺序，对先导孔一段一段进行压水试验，在实际进行灌浆之前，要对先导孔进行压水试验，方法为五点法。

4 结语

通常来讲，水利工程帷幕灌浆施工工期较长，极易受到基础地质条件因素的影响，同时施工环节较为复杂，其施工技术还存在较多的问题。如果没有对这些问题进行有效的处理，都会对水利工程的整体质量产生影响，最终引发工程出现安全事故。对此，在开展水利工程灌浆施工的过程中，要提前对各个环节进行分析，对其中可能会出现的问题进行预测，并且对灌浆情况进行记录，同时采取相应的措施解决施工环节中可能出现的问题，充分保障帷幕灌浆施工的顺利开展，进一步提高水利工程的施工质量。

参考文献：

[1]方飞.帷幕灌浆施工技术与质量管控措施[J].河南水利与南水北调，2019（8）：55-56.

[2]张炳山.帷幕灌浆施工技术在水利工程中的应用研究[J].中华建设，2019（7）：136-138.

[3]谭运吉.帷幕灌浆施工技术在水利大坝基础防渗加固中的应用[J].珠江水运，2018（23）：79-80.

[4]陈凤琪.帷幕灌浆施工技术在水利工程中的应用分析[J].智能城市，2018（21）：87-88.

[5]赵华林.探讨水利水电工程中灌浆施工技术的要点经验[J].智能城市，2018（16）：129-130.

[6]西尔艾力·阿不都热西提，美丽古丽·买买提.帷幕灌浆技术在水利工程地基防渗处理中应用[J].珠江水运，2018（10）：114-115.

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[8]张犟，宋浩亮，许旭东.浅谈水利工程中帷幕灌浆技术的施工要点[J].水资源开发与管理，2016（6）：59-62.

[9]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）：229.