浅谈基岩帷幕灌浆在上法山水库除险加固工程中的应用

周帅 郗玉娇 姬安晨

摘 要：基岩帷幕灌浆是对水库大坝进行防渗处理的有效方法之一，可以对基岩内裂隙、劈裂进行封闭，达到防渗的目的。结合上法山水库防渗加固工程的帷幕灌浆施工，对在基岩内的填充灌浆的应用进行探讨。

关键词：帷幕防渗;除险加固;应用;上法山水库

上法山水库位于济南市茶业口镇上法山村以东，总库容为127万m³，是一座以农田灌溉、防洪等综合利用的小（1）型水库。由于年代建设久远，建库标准低，2008年对水库进行了加固处理，经过运行发现，岸坡局部仍然存在较为严重的渗漏现象，坝基石灰岩岩溶漏水严重、坝肩存在绕渗问题，因此，水库大坝的基础防渗采用基岩帷幕灌浆方案，解决坝体周围基岩渗漏问题。

1 地质条件

坝址区左岸高程470m以上为寒武系张夏组石灰岩，岩溶裂隙发育;以下为徐庄组页岩段，属弱透水性岩层。2008年加固后经运行发现，当水位高于470m后，左岸局部出现塌坑，渗漏严重，分析主要原因为灰岩中存在存在较大岩溶裂隙，致使左岸原设计粘土防渗体遭到破坏。当水位降至高程470m时，库水位基本稳定。

2 帷幕灌浆设计基本参数

防滲轴线位于高程476.5左岸坝坡上，长度自主坝向副坝方向延伸150m，终孔间距0.75m，分三序施工。防渗帷幕顶高程为476.5m（溢洪道顶高程），帷幕底高程以深入页岩2m为准，深度约11m。

3 帷幕灌浆施工方法

3.1 工艺流程 （1）放线、定孔位。（2）钻孔：按放线孔位，采用把风钻安置在所钻孔位置 ，孔位偏差不大于2cm，孔内沉渣厚度小于20cm。钻进过程中，详细记录地层情况，孔位移动距离、方向、异常情况、处理措施等。（3）封堵孔口装置：当钻至0.5m时，将制作好的空口装置进行安装封孔，空口封堵。待凝24小时后，再进行第一灌浆段的钻进施工。（4）洗孔：高压水冲洗钻孔，冲洗出岩石碎屑，然后进行裂隙冲洗。（5）简易压水试验（5）注浆：注浆自上而下逐段进行。（6）重复灌浆。（7）灌浆完成后，进行封孔。

3.2 灌浆技术控制要点 帷幕灌浆施工采用自上而下分段灌浆工艺，第一段灌浆段注浆压力不大于0.3Mpa，以下段次不小于0.5Mpa。灌浆分三序孔，孔距由稀至密，顺序进行。第Ⅰ序孔孔距3.0m，第Ⅱ序孔孔距1.5m，第Ⅲ序孔距0.75m。每孔自上而下分段进行灌浆，每段小于5m。灌浆过程中对时间、深压力和段长进行有效控制。

3.2.1 水灰比 灌浆水灰比采用5：1、3：1、2：1、1：1、0.7：1.0、0.5：1.0六个比级。

3.2.2 变浆 灌浆的浆液是一个由稀到浓的转变过程，工程变浆标准为某一比级浆液注入量300升，而注入率、灌浆压力没有改变或变幅不大时，将浆液浓度上升一级。灌浆过程中，灌浆压力不变，吸浆率均匀下降，浆液浓度不用改变。吸浆率不变，灌浆压力均匀上升，浆液浓度也不用改变。

3.2.3 终孔  达到设计灌浆压力下，吸浆量小于 5L/min，并稳定l5min，灌浆可结束。经验收合格后灌浆孔进行封孔。

3.3 灌浆材料及浆液配制  灌浆材料主要为水泥和水，对水泥要求为水泥强度在32.5以上。灌浆用水采用上法山水库库水，与拌制水工混凝土用水标准完全相符。制浆材料严格称量，称量误差控制在5%以内。各类浆液搅拌均匀并测量浆液密度。浆液在使用前过筛，自制备至用完的时间少于3小时。时间过长浆液中水分蒸发，浆液浓度该变，浆液性能将无法符合需求，就需要重新配制。

3.4 封孔 封孔是灌浆施工的最后一道工序，在注浆量及压力达到要求后，对注浆外管进行封口补灌，使管内填满水泥浆，进行封孔。

4 帷幕灌浆质量控制

4.1 材料质量控制  本工程采用复合硅酸盐水泥R32.5级，细度超过0.088mm孔径标准筛孔的筛余量不超过5%。制浆前对水泥进行抽样检验。合理控制浆液拌制时间，严格把控浆液的比重和温度。

4.2 灌浆过程控制 主要通过三个方面，一是准备过程要做好;二是钻孔位置要精确;三是灌浆流程要完全掌握，随时处理意外情况，保证帷幕灌浆能够顺利完成。例如施工过程中部分灌浆孔浆耗过大，浆液浓度已达水灰比1：0.5， 但灌浆段吸浆率依旧过大难以结束灌浆，这种情况需降低灌浆压力或者往浆液中加入加速凝剂或者灌注水泥砂浆。

5 效果分析

通过基岩帷幕灌浆的处理，该水库的坝基渗漏得到了很好的控制，达到了原设计的理想效果。

6 结语

我国很多水库还存在着不同程度的渗漏问题，威胁着水库和下游人民群众生命财产安全。帷幕灌浆技术可以有效针对这一问题，有效的提高坝基防渗效果，延长水库使用寿命，是一种有效的、经济的措施，有利于促进水利工程发挥正常效益。

参考文献：

[1] 刘俊红. 帷幕灌浆施工技术在坝基加固中的应用[J].江西农业，2016，（21）：41

作者简介：周帅（1991.04- ）男  助理工程师，济南市莱芜雪野水库管理处、济南市莱芜区雪野镇防汛路18号，研究方向：水利工程管理;

郗玉娇（1989.05- ）女  助理工程师，济南市莱芜雪野水库管理处、济南市莱芜区雪野镇防汛路18号，研究方向：水利工程管理;

姬安晨（1990.03- ） 女  会计师，济南市水文局、济南市山师北街2号，研究方向：财务管理。