帷幕灌漿施工技術在水利工程大壩基礎防滲加固處理中的應用

于丹

（中國水電基礎局有限公司 天津武清 301700）

1 引言

水利工程是民生工程，在農田灌溉、居民安全用水等方面發揮著十分重要的作用，因此，對于水利工程建設質量的要求較高。帷幕灌漿施工技術應用成本較低、安全性較高，有利于解決水利工程大壩的滲透問題，進而提升水利工程穩定性，保障水利工程運行效益。因此，亟需對帷幕灌漿施工技術在水利工程施工中的應用方式進行詳細探究。

2 帷幕灌漿的重要性

水利工程大壩的失控會嚴重影響到國家及人民的生命財產安全，通過將帷幕灌漿技術應用于水利工程大壩防滲加固施工中，可以有效避免水利工程的安全問題發生，為水利工程的正常運行提供幫助，進而促使其效益的全面發揮。高質量的工程施工、運行過程中的滲透穩定，能夠使帷幕灌漿技術在水利工程大壩防滲加固中充分發揮應用效益。因此，必須對帷幕灌漿施工技術要點進行詳細探究。

3 帷幕灌漿技術的特點

3.1 實用性強

水利工程屬于民生工程，在農業、水產業、畜牧業多個領域都具有十分重要的地位，各類工、農業生產活動都需要水資源作為基礎。而水利資源能夠有效解決水資源問題，而帷幕灌漿技術是水利工程建設質量的重要保證，因此，可以將帷幕灌漿工程建設作為水利工程建設的基礎工作。

3.2 安全性能強

在帷幕灌漿工程施工過程中，要求技術人員對施工現場地質環境進行詳細勘查，結合實際情況制定完善的施工方案，在實際施工過程中，嚴格依據施工方案組織施工，選擇合適位置進行鉆探帷幕孔。另外，在具體的施工過程中，還應該注意合理選擇灌漿壓力，通常情況下，灌漿壓力有比較明確的區間，在不同地質環境下，灌漿壓力的選擇也有一定的差異。帷幕灌漿施工技術的安全性較高，通過嚴格控制各項施工技術參數，有利于提升水利工程建設安全性。

3.3 經濟性好

帷幕灌漿施工技術的操作方法比較簡單，在實際施工中，只需要結合施工方案，在合適位置的基巖上進行鉆探和灌漿施工，當水泥凝固后，即可與周邊泥土形成堅硬的保護結構，進而形成帷幕防滲系統。帷幕灌漿技術的成本低廉，經濟性能好，因此應用范圍較廣。

4 帷幕灌漿施工流程

4.1 施工場地平整

根據設備施工要求，合理設置鉆機平臺寬度，地表要夯實，在其邊沿修筑排水溝，防止施工用水沖刷壩坡，平臺修建好后，方能進行帷幕灌漿施工。

4.2 鉆孔施工

4.2.1 鉆孔放樣

根據施工設計圖紙對帷幕灌漿軸線進行測量放樣，用木樁標識每個孔的位置，同時設置好控制樁，每個控制樁相隔20m，正式開鉆前，用米尺再次進行復核，確保開孔位置與設計位置相差在50mm以內。

4.2.2 鉆機開孔

根據開孔位置設置鉆機，校正機座、機架，確保導桿豎直，采用自上而下分段成孔，鉆至強風化接觸面頂板后，下入套管將基巖與壩體隔開，更換成金剛石鉆頭進行鉆進，一直鉆至終孔。當鉆進過程中發生卡鉆情況時，繼續保證沖洗液的灌入，同時采用扭轉或向上拉的方式進行處理；鉆進時要及時對鉆孔傾斜度進行測量，發現偏斜超過誤差允許時，采用跳級換徑的方法進行糾斜；鉆至設計深度后，等待灌漿過程中，為避免雜物落入孔內，應對孔口進行加蓋保護。

4.2.3 鉆孔沖洗

在鉆孔完成后灌漿前，用80%的灌漿壓力的壓力水從孔底向孔外對鉆孔進行沖洗，當沖洗水回流恢復潔凈超過10min，鉆孔中的沉積物厚度小于20cm時，說明鉆孔沖洗合格，對灌漿段裂隙沖洗時，單孔沖洗時間不低于0.5h，串孔沖洗時間不低于2h。

4.2.4 壓水試驗

①帷幕灌漿施工應進行孔位測量和鉆孔機到位工作。在施工過程中的孔位測量應使用全站儀、水準儀和鋼卷尺等必要設備輔助放線引點設置，施工測量完成后應使用電鉆進行空位鉆眼，然后用鋼楔塊校準，并用油漆標記鉆孔位置。還應在施工前確定鉆井平臺，特別是鉆機應使用水平尺來完成標定，只有滿足施工標準后才能用固定螺栓進行加固處理。固定完成后要經過進一步檢查，包括鉆機的穩定性和水平度，而且還應檢查鉆孔、豎井和起重機之間的位置是否處于三點一線。②混凝土覆蓋層鉆孔和孔口鋪設。正常情況下，灌漿廊道底板混凝土的厚度是不同的，但總體水平厚度一般較大，因此，埋管深度應控制在1～2m的范圍內。

4.3 灌漿

4.3.1 灌漿材料

水泥采用強度等級不低于32.5的普通硅酸鹽水泥，每400t送檢一次，檢測合格后方可使用。使用攪拌機進行水泥漿的攪拌制備，在制備過程中添加適量的鈉性膨潤土增加水泥漿的穩定性，攪拌時間一般控制在0.5min以上。水泥漿從制備完成到灌漿完畢的時間不得超過4h，在灌漿過程中，每0.5h對漿液的比重進行一次測量，確保比重誤差在5%以內。同時控制好水泥漿的溫度保持在5～40℃之間，溫度過高或過低，水泥漿都不能使用。

4.3.2 灌漿方法

帷幕灌漿按照自上而下分段循環式灌漿的方法進行灌注，射漿管距孔底的距離小于0.5m。灌漿時，為避免發生漏灌，在蓋板混凝土孔段和相鄰已灌段底以上0.5m處塞上灌漿塞，同時相鄰的2個次序孔之間保持3個灌漿段的間隔高差，待先次序孔完成后，再進行次序孔的施工。

4.3.3 灌漿段長劃分及灌漿壓力

灌漿施工中，如果巖體較完整，可適當加長段長，最大不超過8.0m，可采用分段灌漿施工方式。灌漿時使灌漿壓力盡可能快的達到設定壓力至，當對灌漿率大的接觸段進行灌漿時采用分段升壓，避免造成漿液流串過遠，減少發生抬動破壞的可能。

4.3.4 漿液變換

灌漿漿液由稀到濃逐漸變換，首灌灌注量超過300L，但是灌漿壓力和灌注率沒有較大變化時，及時更換下一級濃度的水泥漿灌注；如果灌注率超過30L/min時，及時更換高兩級濃度的水泥漿進行灌注；但是當灌注壓力沒有變化，灌注率不斷下降時，此時不應更換水泥漿灌注。

4.3.5 灌漿結束和封孔

持續灌漿，當灌漿率小于0.4L/min時，再灌漿1h后即可結束，采用自下而上分段封孔，結束灌漿后再閉漿24h。

5 帷幕灌漿施工注意事項

①繞塞返漿問題。考慮到水利工程大壩整體上的土質一般比較松散，且風化性強，因此，套管的下入端很容易松脫。因此，在灌漿過程中，應注意泥漿沿壁管泛出的處理方法，最好用水泥在管道的腳處放水，并用水泥袋封住孔口。如果該方法沒有達到效果再進行濃漿灌注待凝，并且在此期間要選用間歇性灌漿施工。②串漿問題。如果串漿問題被發現，則必須用膠帶將串漿空口密封才能夠繼續灌注。如果正在鉆進的孔內發現串漿問題，則必須立即停止灌漿至孔內，待漿液凝固之后才能繼續灌漿，以保證灌漿質量。在灌漿過程中，應考慮壩面或壩背出現排氣、排水或者冒漿現象時進行冒漿點表面封堵。可采用濃漿、減壓、限流或慢速灌注的方式對其進行處理。③漿液滲漏問題。如果帷幕灌漿過程中因吃漿量過大而承受不起壓力，就會出現漿液滲漏現象。這就可以采用間歇帷幕灌漿的方法，并對原溢洪道附近的石灰巖塊進行回填，以緩解施工所導致的巖體空隙大、漿液滲漏嚴重等問題。此外，還可以采用濃漿和粗砂灌注相配合的復灌方法，確保最終的施工質量。

6 結語

綜上所述，本文主要對帷幕灌漿施工技術在水利工程大壩防滲施工中的應用要點進行詳細探究。需要注意，不同水利工程建設的條件有所不同，即使同一水利工程，在大壩建設的不同部位，施工控制要點也有一定的區別，對此，施工人員應該嚴格依據技術規范組織施工，并加強施工質量控制，確保灌漿效果與技術標準相符。

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