帷幕灌漿技術在某水庫壩基防滲處理中的應用

□黃少彬（普寧市水利工程管理服務中心）

帷幕灌漿技術在某水庫壩基防滲處理中的應用

□黃少彬（普寧市水利工程管理服務中心）

帷幕灌漿技術作為一種地基防滲技術，其漿液配制方便、實用性非常強，因此，在水工建筑物防滲處理中得到了廣泛的應用。文章結合某水庫壩基防滲工程實例，對帷幕灌漿防滲處理施工的各個工序進行了詳細的介紹，并針對特殊情況提出了相應的處理措施。實踐證明，工程施工效果良好，達到預期的封堵和防滲效果，取得了良好的經濟效益。

帷幕灌漿技術；水庫；防滲處理

1 工程概況

某水庫始建于1972年，水庫總庫容61 47.02萬m3，壩址控制流域79.60 km2，水壩最高度66.50 m，壩頂長度310.70 m，寬8.05 m。水庫的正常水位為62.01 m，容量為4 860.07萬㎡，固定水位28.10 m。據統(tǒng)計資料顯示，該水庫每年平均降水量為1 624.01 mm，水庫下游有2個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，共二十多萬人。該水庫是一座集灌溉、發(fā)電等功能于一體的中等水庫，為當地人們生活和經濟發(fā)展提供了基礎保障。

2 存在隱患

經計算分析，該大壩壩體的平均滲透系數和最大滲透系數分別為4.21×10-5cm和4.29×10-4cm。斜墻壓力填土平均滲透值為2.17×10-4cm，最大滲透值為5.87×10-4cm；心墻壓力填土平均滲透值為4.69×10-6cm，最大滲透值為1.18×10-5cm。經過分析，該大壩防滲系數不滿足標準，存在滲透危機。其次，壩體和壩基結合部分的平均滲透值和最大滲透值分別為1.11×10-3cm、7.61×10-3cm，壩基風化面積的平均滲透值為1.75×10-3cm，最大值為3.49×10-3cm。壩體和壩基結合部存在安全隱患，容易出現滲漏。

3 帷幕灌漿防滲技術

3.1 鉆孔技術

3.1.1 孔位布置

壩基上一共有80個帷幕灌漿孔，在左岸壩肩上設置9個灌漿斜孔。灌漿方法采用循序漸進加密方法，將灌漿孔分為1、2 2個次序灌漿，2個次序皆為45個灌漿孔。

3.1.2 施工控制

帷幕墻灌漿采用從上到下的灌漿方式，孔口灌漿完畢后進行封孔，封孔采用全孔灌漿封孔法，加密原則采用循序漸進法，按照1、2兩次次序灌漿。位于同一排的兩個鉆孔采用巖石中鉆孔。設備資源的配置按照三機兩泵法。以下展示具體的施工過程，如圖1。

圖1 帷幕灌漿施工工藝流程圖

3.1.3 鉆孔控制

如表1左壩肩鉆孔覆蓋層情況，BJ-3、BJ-5、BJ-9、BJ-13等4個鉆孔中BJ-3、BJ-5主要包含碎石層、風化巖層；而BJ-9、BJ-513主要包含碎石層、黏土層、淤泥層以及風化巖層，這兩個鉆孔碎石層和黏土層的厚度均為0～2.50 m和2.50～5.50 m。在淤泥層和風化巖層厚度上存在差異。這4個鉆孔在地層分布和厚度上存在差異，因此鉆孔方式不同，鉆孔深度也不同，在水泥漿灌注選擇上，也要采用不同比例的水泥漿。

根據工程需要，灌漿前應當定先導孔試驗壓水和灌漿，本次施工擬定9個先導孔，在測量壩基的地下水分之后對這9個先導孔進行試驗。以BJ-3孔為例，灌漿前先進行壓水測試，以檢測基巖的透水率，若該孔的透水率>5l u，則需要進行灌漿處理。若透水率<5l u，則可以進行灌漿，封孔采用壓力封口的方式。其他灌漿孔的深度均按照先導孔的施工方式進行壓水和灌漿試驗，每個灌漿孔在進行灌漿前，均需要做好堵蓋。

為了確保灌漿的效果，在每個帷幕灌漿孔鉆孔完成后，立即采用水流沖洗，務必將帷幕孔內的破碎砂礫、碎石沖洗干凈，直到回水呈現澄清為止；帷幕孔在灌漿前也需要再次用清水沖洗裂縫，直到回水澄清為止，但為了避免造成帷幕孔裂縫擴大，沖水壓應當<1 MPa，沖洗時間要控制在30 min內。

表1 左壩肩鉆孔覆蓋層情況表

4 帷幕灌漿

4.1 灌漿機械選用

本次工程擬采用圖2的3sns型號灌漿泵。

圖23 SNS200/10型高壓灌漿泵圖

4.2 帷幕灌漿措施

為了防止灌漿過程中水泥出現凝固現象，需要經常性轉動射漿管，每次回漿量要達到每分鐘15 min。若采用鉆桿制作射漿管，連接方式要采用平接頭連接方式；在灌漿過程中，灌漿管口和帷幕孔的距離要<1 m，灌漿管不得觸碰到鉆孔的四周，間距應保持在20.00 mm以下；若距離不符合要求，需要重新安裝重新灌漿。如果是在破碎地質進行帷幕孔灌漿，灌漿結束后需要冷凝24 h才可以進行臨近帷幕孔的鉆孔和灌漿作業(yè)；如果鉆孔沒有涌水的現象，灌漿結束后即可以進行臨近帷幕孔的鉆孔或灌漿。

4.3 帷幕灌漿漿液選擇及變漿

帷幕孔選用的灌漿液應當以不添加任何外加劑的普通水泥漿液為主。若帷幕孔處于易裂易碎地質中，可以采用混合型泥漿液。普通不添加外加劑的水泥中水和灰的比例應當選用2:1，此外，也可以選用1∶1、0.50∶1等。但在特殊情況下，可以適當的改變水和灰的比例。

在灌漿過程中有兩個變漿標準，第一，如果注入量＞300 L，但對壓力變化不大，則可以變漿；第二，如果灌漿＞1 h，但壓力變化不大，則可以變漿。在帷幕孔灌漿過程中，需要根據灌漿壓力和注入率的改編變換水泥漿的水灰比

若注入率不改變，但壓力升高，那么就不可以改變水泥漿中水和灰的比例。同時，在灌漿過程中應當每隔15 min就測試一次回漿溫度和水泥漿的密度，在灌漿結束后再測試一次，并做好相關記錄。

4.4 帷幕灌漿封孔

普通水泥漿的水和灰比率應當采用0.50∶1，封孔灌漿壓力要采用設計的最大壓力。以置換和壓力灌漿封孔法作為帷幕孔灌漿封孔方法，帷幕孔在封孔前應選用0.50∶1的水灰比水泥漿置換孔內水泥，等到回漿水泥全部為0.50∶1的水泥漿，即可以采用灌漿軟管代替灌漿管進漿，灌漿軟管必須保持在漿面下，避免空氣進入，影響封孔質量。

在灌漿過程中，需要清理孔內的污水和浮漿，如果孔內未完成灌漿部分距離地面＞3 m，可以采用機械壓漿法進行封孔；如果<30 m，需要采用M30水泥漿回填進行封實，水泥漿和孔面持平后割除灌漿管，采用M30水泥漿抹平。鉆孔灌漿結束后對鉆孔深度及灌漿成果進行檢驗，若無誤差，則可以進行封孔。

5 結語

綜上所述，帷幕灌漿技術在水庫壩基防滲中的處理技術，帷幕灌漿技術不僅可以維護水庫的安全運行，更可以確保水庫發(fā)揮其功能效益。但在采用帷幕灌漿技術對水庫進行防滲處理前，應當綜合考慮水庫的地理位置、地貌地質，結合當地具體情況，設計施工方案。而在正式施工前，施工工人需要詳細了解施工技術和施工進程，按照施工進程，采用正確規(guī)范的施工技術進行帷幕灌漿。只有按照規(guī)范化的技術進行，才能保證施工質量，水庫才能正常運行。

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1673-8853（2017）03-0048-02

2017-01-13

編輯：劉青

黃少彬，（1970-），男，工程師，主要從事水工方面工作。