防滲帷幕灌漿質量檢測方法與技術探討

楊正剛++孫濤++樓加丁++韓道林

摘 要：防滲帷幕灌漿是水電水利地下隱蔽工程的主要部分，對其進行質量掌控更為重中之重，傳統的方法是采用鉆孔壓水試驗，但此方法很難對防滲帷幕灌漿質量作出客觀、全面的評價。本文以四川武都水庫防滲帷幕灌漿質量檢測為例，嘗試探討如何從多角度、全方面地評判防滲帷幕隱蔽工程施工質量問題。

關鍵詞：防滲帷幕 鉆孔壓水試驗 巖溶 電磁波CT 大功率聲波CT 鉆孔全景錄像

中圖分類號：TV543 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）04（b）-0024-02

四川武都水庫位于四川省江油市境內的涪江干流上，是綜合利用的大（I）型水利工程。前期勘探及壩基開挖顯示該工程處于強巖溶發育區，在壩址區左岸發育一個大的K108巖溶管道系統，在右岸壩基下面發育一個巨大的K111溶蝕大廳，壩基上游側發育1個較大的巖溶通道，壩基開挖及灌漿遇到較小的溶洞不低于20個。

該水庫防滲帷幕線長約1.1 km，其中左岸山體布置灌漿平洞3層，右岸山體布置灌漿廊道2層，右岸頂層帷幕采用地表灌漿。

1 檢測方法概述

1.1 復核及優化帷幕灌漿底線

復核及優化帷幕灌漿底線是我們在多年實際工作中總結的經驗，是一個新概念。其方法即是綜合利用鉆孔壓水試驗、鉆孔全景錄像及電磁波CT等手段進行前期測試，達到三個目的：①對原設計防滲帷幕底線進行復核，以保證防滲帷幕底線確定的可靠性；②對可能優化部位，進行優化，節約工程造價和節省工期；③發現對工程不利的其他地質因素，提出解決方案。本次工程即采用此方法，得到業主的大力支持，取得了良好效果。

1.1.1 鉆孔壓水試驗

傳統的壓水試驗分單塞和雙塞兩種方法，由于傳統的雙塞法在封堵上存在封堵不嚴或易造成卡孔事故，一般采用單塞的方法。單塞壓水試驗是在鉆孔過程中，鉆到一定的深度后，用塞球封堵在某特定位置，利用鉆機的重量讓塞球變形達到封閉塞球與鉆孔底段的目的，從而利用相應的壓力計、流量計進行測試。為了減少對鉆孔施工的影響，本程中的壓水試驗采用了改進的雙塞壓水試驗的方法，即鉆孔一次成形，利用油泵對特定長度的兩段塞子進行加壓讓塞球變形達到封閉的目的，再利用壓力計和流量計對該段的滲透率進行測試，該方法不依賴鉆機，也不對鉆孔施工造成影響，提高了測試效率與精度。

圖1為鉆孔壓水試驗成果圖，根據規范要求解釋試驗成果圖對巖體滲透性進行分類。同時結合設計給出的防滲標準，對比設計底線發現小樁號端底部巖體屬于微透水區，該部位底線可抬升；而大樁號巖原底線下部巖體的透水率值大多在5Lu以上，遠高于設計標準，為保證工程質量，則建議該部位的防滲帷幕底線下調（圖1）。

1.1.2 電磁波CT

（圖2）為電磁波CT解釋成果圖。對成果圖分析研判，初步辨別不良地質構造的分布情況，再結合鉆孔壓水試驗成果和實際踏勘情況，對原防滲帷幕底線進行復核及優化。

1.1.3 大功率聲波CT

在0+30、0+54位置完成了預定深度的鉆孔，并進行了鉆孔大功率聲波CT檢測。大功率聲波成果圖見圖3。

從大功率聲波成果圖上可以看出，鉆孔深度60 m以上，巖體波速較高，反映出巖體完整；鉆孔深度60～70 m間存在2000～2800 m/s的低波速區，解釋為砂層分布區，分布形態上看，小樁號端較厚，大樁號端較薄。

由于砂層埋深深、規模大，對工程影響大，屬不良地質體，為保證工程質量，最后確定的處理方案是先對砂層段進行高噴處理、再進行細磨細水泥灌漿、最后根據檢測情況確定是否進行化學灌漿處理。

1.2 巖溶灌后檢測

施工方完成高噴灌漿后，我方利用鉆孔壓水、鉆孔全景錄像、大功率聲波CT對灌漿效果進行檢測，得到如下結果：

（1）鉆孔壓水試驗成果反映：經高噴灌漿處理后，檢測鉆孔的透水率大多數小于1.0 Lu，說明采用高噴灌漿處理的效果良好的。

（2）大功率聲波CT成果參見圖4，通過成果圖可以看出砂層區域的波速大幅提高，高于3.4 km/s，低速范圍縮小，反映了高噴灌漿的效果良好。

（3）鉆孔全景錄像成果參看圖5，其中發現不良灌注孔，全部進行處理，達到了控制施工質量的目標。

2 結語

通過此工程我們可以看到，對于防滲帷幕灌漿質量檢測應該分為前后兩步。灌前進行帷幕線的復核和優化工作，查清不良體發育范圍、規模，用以指導灌漿施工；灌后采用多種方法綜合判斷，提高防滲帷幕灌漿施工質量的可靠性和準確性。

參考文獻

[1] 朱保糧，施建新.水工隧洞固結灌漿效果檢測和評價[J].海河水利，2000（5）.

[2] 徐蒙；新型智能灌漿壓水檢測系統的開發與研究[D].中南大學博士論文，2010.

[3] 周喜德.固結灌漿質量檢查及評價研究[J].貴州水利發電，2001，15（3）.endprint

摘 要：防滲帷幕灌漿是水電水利地下隱蔽工程的主要部分，對其進行質量掌控更為重中之重，傳統的方法是采用鉆孔壓水試驗，但此方法很難對防滲帷幕灌漿質量作出客觀、全面的評價。本文以四川武都水庫防滲帷幕灌漿質量檢測為例，嘗試探討如何從多角度、全方面地評判防滲帷幕隱蔽工程施工質量問題。

關鍵詞：防滲帷幕 鉆孔壓水試驗 巖溶 電磁波CT 大功率聲波CT 鉆孔全景錄像

中圖分類號：TV543 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）04（b）-0024-02

四川武都水庫位于四川省江油市境內的涪江干流上，是綜合利用的大（I）型水利工程。前期勘探及壩基開挖顯示該工程處于強巖溶發育區，在壩址區左岸發育一個大的K108巖溶管道系統，在右岸壩基下面發育一個巨大的K111溶蝕大廳，壩基上游側發育1個較大的巖溶通道，壩基開挖及灌漿遇到較小的溶洞不低于20個。

該水庫防滲帷幕線長約1.1 km，其中左岸山體布置灌漿平洞3層，右岸山體布置灌漿廊道2層，右岸頂層帷幕采用地表灌漿。

1 檢測方法概述

1.1 復核及優化帷幕灌漿底線

復核及優化帷幕灌漿底線是我們在多年實際工作中總結的經驗，是一個新概念。其方法即是綜合利用鉆孔壓水試驗、鉆孔全景錄像及電磁波CT等手段進行前期測試，達到三個目的：①對原設計防滲帷幕底線進行復核，以保證防滲帷幕底線確定的可靠性；②對可能優化部位，進行優化，節約工程造價和節省工期；③發現對工程不利的其他地質因素，提出解決方案。本次工程即采用此方法，得到業主的大力支持，取得了良好效果。

1.1.1 鉆孔壓水試驗

傳統的壓水試驗分單塞和雙塞兩種方法，由于傳統的雙塞法在封堵上存在封堵不嚴或易造成卡孔事故，一般采用單塞的方法。單塞壓水試驗是在鉆孔過程中，鉆到一定的深度后，用塞球封堵在某特定位置，利用鉆機的重量讓塞球變形達到封閉塞球與鉆孔底段的目的，從而利用相應的壓力計、流量計進行測試。為了減少對鉆孔施工的影響，本程中的壓水試驗采用了改進的雙塞壓水試驗的方法，即鉆孔一次成形，利用油泵對特定長度的兩段塞子進行加壓讓塞球變形達到封閉的目的，再利用壓力計和流量計對該段的滲透率進行測試，該方法不依賴鉆機，也不對鉆孔施工造成影響，提高了測試效率與精度。

圖1為鉆孔壓水試驗成果圖，根據規范要求解釋試驗成果圖對巖體滲透性進行分類。同時結合設計給出的防滲標準，對比設計底線發現小樁號端底部巖體屬于微透水區，該部位底線可抬升；而大樁號巖原底線下部巖體的透水率值大多在5Lu以上，遠高于設計標準，為保證工程質量，則建議該部位的防滲帷幕底線下調（圖1）。

1.1.2 電磁波CT

（圖2）為電磁波CT解釋成果圖。對成果圖分析研判，初步辨別不良地質構造的分布情況，再結合鉆孔壓水試驗成果和實際踏勘情況，對原防滲帷幕底線進行復核及優化。

1.1.3 大功率聲波CT

在0+30、0+54位置完成了預定深度的鉆孔，并進行了鉆孔大功率聲波CT檢測。大功率聲波成果圖見圖3。

從大功率聲波成果圖上可以看出，鉆孔深度60 m以上，巖體波速較高，反映出巖體完整；鉆孔深度60～70 m間存在2000～2800 m/s的低波速區，解釋為砂層分布區，分布形態上看，小樁號端較厚，大樁號端較薄。

由于砂層埋深深、規模大，對工程影響大，屬不良地質體，為保證工程質量，最后確定的處理方案是先對砂層段進行高噴處理、再進行細磨細水泥灌漿、最后根據檢測情況確定是否進行化學灌漿處理。

1.2 巖溶灌后檢測

施工方完成高噴灌漿后，我方利用鉆孔壓水、鉆孔全景錄像、大功率聲波CT對灌漿效果進行檢測，得到如下結果：

（1）鉆孔壓水試驗成果反映：經高噴灌漿處理后，檢測鉆孔的透水率大多數小于1.0 Lu，說明采用高噴灌漿處理的效果良好的。

（2）大功率聲波CT成果參見圖4，通過成果圖可以看出砂層區域的波速大幅提高，高于3.4 km/s，低速范圍縮小，反映了高噴灌漿的效果良好。

（3）鉆孔全景錄像成果參看圖5，其中發現不良灌注孔，全部進行處理，達到了控制施工質量的目標。

2 結語

通過此工程我們可以看到，對于防滲帷幕灌漿質量檢測應該分為前后兩步。灌前進行帷幕線的復核和優化工作，查清不良體發育范圍、規模，用以指導灌漿施工；灌后采用多種方法綜合判斷，提高防滲帷幕灌漿施工質量的可靠性和準確性。

參考文獻

[1] 朱保糧，施建新.水工隧洞固結灌漿效果檢測和評價[J].海河水利，2000（5）.

[2] 徐蒙；新型智能灌漿壓水檢測系統的開發與研究[D].中南大學博士論文，2010.

[3] 周喜德.固結灌漿質量檢查及評價研究[J].貴州水利發電，2001，15（3）.endprint

摘 要：防滲帷幕灌漿是水電水利地下隱蔽工程的主要部分，對其進行質量掌控更為重中之重，傳統的方法是采用鉆孔壓水試驗，但此方法很難對防滲帷幕灌漿質量作出客觀、全面的評價。本文以四川武都水庫防滲帷幕灌漿質量檢測為例，嘗試探討如何從多角度、全方面地評判防滲帷幕隱蔽工程施工質量問題。

關鍵詞：防滲帷幕 鉆孔壓水試驗 巖溶 電磁波CT 大功率聲波CT 鉆孔全景錄像

中圖分類號：TV543 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）04（b）-0024-02

四川武都水庫位于四川省江油市境內的涪江干流上，是綜合利用的大（I）型水利工程。前期勘探及壩基開挖顯示該工程處于強巖溶發育區，在壩址區左岸發育一個大的K108巖溶管道系統，在右岸壩基下面發育一個巨大的K111溶蝕大廳，壩基上游側發育1個較大的巖溶通道，壩基開挖及灌漿遇到較小的溶洞不低于20個。

該水庫防滲帷幕線長約1.1 km，其中左岸山體布置灌漿平洞3層，右岸山體布置灌漿廊道2層，右岸頂層帷幕采用地表灌漿。

1 檢測方法概述

1.1 復核及優化帷幕灌漿底線

復核及優化帷幕灌漿底線是我們在多年實際工作中總結的經驗，是一個新概念。其方法即是綜合利用鉆孔壓水試驗、鉆孔全景錄像及電磁波CT等手段進行前期測試，達到三個目的：①對原設計防滲帷幕底線進行復核，以保證防滲帷幕底線確定的可靠性；②對可能優化部位，進行優化，節約工程造價和節省工期；③發現對工程不利的其他地質因素，提出解決方案。本次工程即采用此方法，得到業主的大力支持，取得了良好效果。

1.1.1 鉆孔壓水試驗

傳統的壓水試驗分單塞和雙塞兩種方法，由于傳統的雙塞法在封堵上存在封堵不嚴或易造成卡孔事故，一般采用單塞的方法。單塞壓水試驗是在鉆孔過程中，鉆到一定的深度后，用塞球封堵在某特定位置，利用鉆機的重量讓塞球變形達到封閉塞球與鉆孔底段的目的，從而利用相應的壓力計、流量計進行測試。為了減少對鉆孔施工的影響，本程中的壓水試驗采用了改進的雙塞壓水試驗的方法，即鉆孔一次成形，利用油泵對特定長度的兩段塞子進行加壓讓塞球變形達到封閉的目的，再利用壓力計和流量計對該段的滲透率進行測試，該方法不依賴鉆機，也不對鉆孔施工造成影響，提高了測試效率與精度。

圖1為鉆孔壓水試驗成果圖，根據規范要求解釋試驗成果圖對巖體滲透性進行分類。同時結合設計給出的防滲標準，對比設計底線發現小樁號端底部巖體屬于微透水區，該部位底線可抬升；而大樁號巖原底線下部巖體的透水率值大多在5Lu以上，遠高于設計標準，為保證工程質量，則建議該部位的防滲帷幕底線下調（圖1）。

1.1.2 電磁波CT

（圖2）為電磁波CT解釋成果圖。對成果圖分析研判，初步辨別不良地質構造的分布情況，再結合鉆孔壓水試驗成果和實際踏勘情況，對原防滲帷幕底線進行復核及優化。

1.1.3 大功率聲波CT

在0+30、0+54位置完成了預定深度的鉆孔，并進行了鉆孔大功率聲波CT檢測。大功率聲波成果圖見圖3。

從大功率聲波成果圖上可以看出，鉆孔深度60 m以上，巖體波速較高，反映出巖體完整；鉆孔深度60～70 m間存在2000～2800 m/s的低波速區，解釋為砂層分布區，分布形態上看，小樁號端較厚，大樁號端較薄。

由于砂層埋深深、規模大，對工程影響大，屬不良地質體，為保證工程質量，最后確定的處理方案是先對砂層段進行高噴處理、再進行細磨細水泥灌漿、最后根據檢測情況確定是否進行化學灌漿處理。

1.2 巖溶灌后檢測

施工方完成高噴灌漿后，我方利用鉆孔壓水、鉆孔全景錄像、大功率聲波CT對灌漿效果進行檢測，得到如下結果：

（1）鉆孔壓水試驗成果反映：經高噴灌漿處理后，檢測鉆孔的透水率大多數小于1.0 Lu，說明采用高噴灌漿處理的效果良好的。

（2）大功率聲波CT成果參見圖4，通過成果圖可以看出砂層區域的波速大幅提高，高于3.4 km/s，低速范圍縮小，反映了高噴灌漿的效果良好。

（3）鉆孔全景錄像成果參看圖5，其中發現不良灌注孔，全部進行處理，達到了控制施工質量的目標。

2 結語

通過此工程我們可以看到，對于防滲帷幕灌漿質量檢測應該分為前后兩步。灌前進行帷幕線的復核和優化工作，查清不良體發育范圍、規模，用以指導灌漿施工；灌后采用多種方法綜合判斷，提高防滲帷幕灌漿施工質量的可靠性和準確性。

參考文獻

[1] 朱保糧，施建新.水工隧洞固結灌漿效果檢測和評價[J].海河水利，2000（5）.

[2] 徐蒙；新型智能灌漿壓水檢測系統的開發與研究[D].中南大學博士論文，2010.

[3] 周喜德.固結灌漿質量檢查及評價研究[J].貴州水利發電，2001，15（3）.endprint