芻議水利工程基礎灌漿施工

朱雨全

(普安縣水務局，貴州普安561500)

芻議水利工程基礎灌漿施工

朱雨全

(普安縣水務局，貴州普安561500)

隨著我國水利工程建設的不斷發展，人們越來越重視水利工程的地基施工。為了保證地基的穩定性，灌漿技術被廣泛的采用在水利工程基礎施工中。其中帷幕灌漿技術因其具有獨特的優勢被更加廣泛的進行利用。文章闡述了某水利工程大壩基礎帷幕灌漿施工技術要點以及質量控制措施。

水利;大壩;基礎;帷幕;灌漿;質量

0 引言

在水利工程建設中，需要采取特定的灌漿手段對其基礎進行處理，這樣做的主要目的是為了對原本地基的缺點進行消除，從而對原有地基的穩定、強度以及抗滲性能等方面進行提高。

在對水利工程基礎進行施工中，因其屬于隱蔽工程，因而在進行灌漿施工中，需要嚴格的遵守相關施工要求以及施工規范進行施工，，制定出經濟有合理的施工措施。

1 工程概述

某水庫工程右岸建筑及安裝工程的帷幕灌漿施工主要包括左右岸土石壩帷幕灌漿、混凝土壩段帷幕灌漿。

帷幕灌漿為單排，灌漿孔孔距為2 m。連接壩段帷幕灌漿孔深約為基巖下29 m，擋水壩段、引水壩段、底孔壩段帷幕灌漿孔深約為基巖下27 m，溢流壩段帷幕灌漿孔深約為基巖下23 m。

右岸土石壩段帷幕灌漿孔約為1 622個，左岸灘地段帷幕灌漿孔約為266個，混凝土壩段帷幕灌漿孔約為 69個，共計1 957個灌漿孔，總長度為13 330 m。

孔位編號見施工圖紙，孔間距2 m，鉆孔孔位偏差≤100 mm，先導孔沿帷幕線每隔16 m布置1個，先導孔灌漿應在Ⅰ序孔之前進行，孔深至設計帷幕底線以下5 m。

2 帷幕灌漿施工要點

灌漿施工順序為:

1)左右岸土石壩段須先進行防滲墻、混凝土蓋板的澆筑。

2)待防滲墻、混凝土蓋板達到一定強度后進行帷幕灌漿。

3)混凝土壩段在固結灌漿完畢并檢查驗收合格后進行帷幕灌漿［1］。

2.1 灌漿鉆孔

帷幕鉆孔分序進行，先施工Ⅰ序孔，再施工后序孔。

其中Ⅰ序孔鉆孔采取分段鉆進的方式施工，Ⅱ序孔鉆孔采取一次性鉆進至要求深度的方式施工。

2.1.1 孔距

帷幕灌漿為單排，灌漿孔孔距為2 m。帷幕灌漿檢查孔位置可在基本孔之間布置，孔數為基本孔的10%。

2.1.2 孔深

帷幕灌漿孔深要求達到巖層透水率5 Lu處，檢查孔深度比所在檢查部位的灌漿孔深度少2 m。壩基帷幕灌漿孔深延至地質建議帷幕灌漿線，遇斷層破碎帶須加深加密。

2.1.3 孔徑

帷幕灌漿先導孔孔徑為75 mm，灌漿孔孔徑為56 mm，灌漿檢查孔孔徑為75 mm。

2.1.4 鉆孔精度

在進行鉆孔的過程中，要對鉆孔的位置偏差進行嚴格的控制，必須保證與設計要求的位置之間的誤差≤10cm，孔底允許偏差見表1，孔底偏差必須滿足表1規定的要求。

如果在鉆孔過程中，出現的偏差超過了規定數值，那么就需要重新進行鉆孔。其它灌漿孔和檢查孔的孔底偏差應＜1/40孔深。

在鉆孔過程中，要對鉆孔的深度進行嚴格的控制，必須滿足工程師合計要求。

表1 帷幕灌漿孔孔底允許偏差 m

2.2 鉆孔沖洗

帷幕灌漿采用回轉式鉆機和金剛石鉆頭鉆進的方式進行施工?；炷翂味问紫炔捎忙?75 mm金剛石鉆頭鉆進，按技術要求或監理工程師指示埋設孔口管后，改用小口徑Φ 60 mm金剛石鉆頭分段鉆進，直至終孔;土石壩鉆孔時，使用Φ 91 mm合金鉆頭鉆至要求深度［2］。

鉆孔達到設計要去的深度之后，需要對孔深以及孔底進行嚴格的檢查工作，如果發現孔深不滿足設計要求或者是孔底存在過多的殘留物，那么就需要采取有效的手段對其進行處理。

檢查合格的鉆孔就需要采用流量比較大的壓力水動脈方式對其進行清洗，一直沖洗到回水是比較清澈為止。

2.3 壓水試驗

在鉆孔施工結束之后，就需要進行壓水試驗。進行壓水試驗的主要目的是對巖石的條件和情況進行詳細的檢查，以此確定合理的灌漿參數，并且能夠對灌漿的質量進行檢查。必須逐一對鉆孔進行壓水試驗。

壓水試驗成果按下述公式計算q值:

式中:q為透水率，Lu;Q為壓入流量，L/min;P為作用于試段內的全壓力，MPa;L為試段長度，m。

1)在進行正規壓水試驗時，需要將壓力調整到規定的數值，并且隨著注入率的不斷趨于穩定，就可以進行注入率的測量工作。

2)普通灌漿孔每一灌漿段在灌漿前均要做30 min的簡易壓水試驗，每5 min讀一次壓入流量，共測六次，以最后一個讀數計算Lu值。

3)試驗壓力:如果灌漿壓力為1 MPa或以下時，那么壓水試驗壓力應該采用當0.3 MPa;如果灌漿壓力高于1MPa時，那么壓水試驗的壓力就可以采用相同的數值，也就是1 MPa。

4)試驗記錄:在壓水試驗結束之后需要將得到的數據進行詳細的記錄。

2.4 灌漿

2.4.1 制漿

采用集中制漿的方法進行制漿。在制漿的過程中必須對灌漿的溫度進行嚴格的控制，通常情況下控制在5～40℃，如果漿液溫度不在這個范圍內，那么則需要將該漿液進行廢棄。

在制漿的過程中，要對漿液進行均勻的攪拌，并且在攪拌的同時對漿液的濃度等進行測量，同時做好記錄工作。在對漿液攪拌的時間進行控制的過程中，需要根據攪拌機的類型進行確定，如果采用的是高速攪拌機械，那么攪拌的時間應該≥0.5 min，如果施用的是普通的攪拌機械，那么攪拌的時間必須≥3 min。

漿液攪拌結束之后，需要對漿液進行詳細的試驗檢測工作檢測合格之后就可以對漿液進行運輸。本工程采用輸漿管道進行漿液的運輸，必須保證輸漿管路的平滑和清潔，在輸漿過程中，應該將漿液運輸速度控制在 1.4 ～2.0 m/s［3］。

2.4.2 灌漿方法

帷幕灌漿按分序加密，分段施灌的原則進行。先施工Ⅰ序孔，再施工后序孔。

其中Ⅰ序孔灌漿采取自上而下、孔口封閉、孔內循環的灌注方式施工，Ⅱ序孔灌漿采用自下而上的灌注方式施工。

Ⅰ序孔灌漿采用自上而下分段循環法進行施工，每段長度5～6 m。帷幕灌漿時，首先進行混凝土和基巖接觸段的灌漿并待凝，接觸段在巖石中的長度≤2 m。

其它孔段灌漿時，孔口無涌水的孔段灌漿結束后不用待凝，但在地質條件復雜有斷層、破碎帶的地區灌漿后要待凝，待凝時間根據實際情況來定。

灌漿時灌漿塞塞在已灌段段底以上0.5 m處，以防漏灌。

如圖1為自上而下分段灌漿程序示意圖。

圖1 自上而下分段灌漿程序示意圖

2.4.3 灌漿壓力

1)在灌漿過程中，灌漿的壓力是根據基巖的性質以及孔位的不同而產生變化的，所在應該在試驗階段對灌漿壓力的數值進行確定。

2)在灌漿的過程中，必須要求灌漿壓力盡可能快的達到設計要求的極限數值。

3)在灌漿的過程中，嚴禁降壓的現象發生，灌漿作業應該在恒定的壓力下進行。初步擬定的灌漿全壓力為:土壩、擋水重力壩、溢流壩壩基灌漿為全壓力;接觸段為0.3 MPa，漸深漸增原則。

2.5 灌漿結束標準

灌漿結束的標準根據采用的灌漿的方法的不同也有所不同在進行灌漿時，如果采用自上而下分段灌漿方法是，那么灌漿的注入率為1 L/min或者以下時，在連續灌注一個小時之后就可以將灌漿作業結束;如果采用的灌漿方法是自下而上灌漿時，如果注入率為1 L/min或者以下時，那么在連續灌漿0.5 h之后就可以將灌漿作業結束。

2.6 封孔

鉆孔灌漿作業結束之后，需要由監理工程對其效果進行及時的驗收工作，驗收合格之后才能夠進行封孔作業。

不同孔序所采用的封孔的方式是不同的，Ⅰ序孔以及Ⅱ序孔采用的封孔方式分別是分段壓力灌漿封孔法以及全孔灌漿封孔法。

3 質量控制措施

3.1 原材料質量控制

灌漿用水符合要求，水泥須有廠家質保書，且按規定每200T須進行一次復檢且合格，水泥要保持新鮮無結塊，出廠期超過3個月的水泥不得使用。

3.2 造孔

所有灌漿孔必須按施工詳圖的規定布孔，孔徑、孔深、孔距、孔斜等均應符合施工詳圖和《水工建筑物水泥灌漿施工技術規范》中的有關規定。

3.3 灌漿壓力

裂隙沖洗、壓水試驗和灌漿時的壓力要嚴格按照試驗確定壓力執行并有專人控制，以免壓力過大造成抬動或壓力過小而影響灌漿質量。

3.4 漿液配制

嚴格按照試驗確定的水灰比配制漿液，對水、水泥、摻和料、外加劑等進行稱量配制，并經常測量漿液比重。

4 結語

綜上所述，在水利工程建設中采用帷幕灌漿技術是非常重要，也是非常復雜的，采用帷幕灌漿施工對工程施工人員的要求也是比較高的。在今后的水利工程基礎施工中，需要對水利工程基礎做出充分的研究，對施工工藝進行不斷的總結和優化，在施工技術方面能夠做到揚長避短，保證水利工程基礎施工的順利進行。

［1］王斌，薛紅偉.水利工程基礎灌漿施工技術［J］.科技創新與應用，2012(18):56－57.

［2］許厚材.水利水電工程基礎灌漿中特殊地層的灌漿方法［J］.水力發電，2005(09):34－35.

［3］王麗.基礎灌漿技術在壩基處理中的應用［J］.科技傳播，2010(03):89－90.

TV543

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1007－7596(2014)07－0162－03

2013－12－25

朱雨全(1965－)，男，貴州普安人，工程師，研究方向為水利水電工程施工、管理。