帷幕灌漿技術在水利工程施工中的應用

胡劍　李巖

摘 要：在水利工程防滲施工中，帷幕灌漿是十分重要的施工技術。對此，本文首先對帷幕灌漿的重要性進行介紹，然后對帷幕灌漿施工技術的特點進行分析，并對帷幕灌漿施工技術在水利工程中的應用進行了分析。

關鍵詞：水利工程；帷幕灌漿技術；應用分析

1 前言

水利工程是民生工程，在農田灌溉、居民安全用水等方面發(fā)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(wěn)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(fā)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(fā)揮。高質量的工程施工、運行過程中的滲透穩(wěn)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(fā)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(yè)、水產業(yè)、畜牧業(yè)多個領域都具有十分重要的地位，各類工、農業(yè)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(huán)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(qū)間，在不同地質環(huán)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 水利工程施工中帷幕灌漿技術的應用

4.1 測量放線

按照設計要求，選取全站儀進行灌漿軸線、控制點的確定，并利用水準儀進行高程測定。在所有灌漿孔里程、灌漿軸線控制里程確定后，即可通過鋼卷尺對孔位進行測定。隨后利用水準儀將所有孔孔口高程測出，并按照設計帷幕底線，進行具體鉆孔深度地計算。

4.2 鉆孔

根據工程實際情況，選用回轉鉆機進行帷幕灌漿鉆孔施工，一般選取口徑較小的機械鉆孔，如選取其他口徑機械，則必須在46mm以上控制孔徑，一切以鉛直孔為全部灌漿鉆孔。統一標注所有類型的鉆孔，相比設計孔位，帷幕灌漿孔位誤差需控制在10cm以內。為防止孔壁塌陷，需嚴控控制壩體、坡積層等位置的送水量。如遇斷層、泉眼等問題，應做好記錄，及時采取切實可行的措施進行解決，避免對鉆進速度及灌漿質量造成嚴重影響。

4.3 灌漿

本工程選用循環(huán)式基巖灌漿施工，射漿管與孔底之間的距離可控制在50cm以內。按照由上到下的順序進行施工。要求在第一段灌漿段頂灌漿蓋板下堵塞灌漿塞。當遇較為復雜地質情況時，完成灌漿作業(yè)后需待凝。特殊情況下需下鉆孔套管，完成灌漿作業(yè)即可拔除，且回填粘土球（含水量符合設計要求），并做好振搗、壓實作業(yè)。

灌漿以孔口封閉灌漿法施工時，遵循壓力控制原則，可選取一次升壓法施工，盡可能快速地提高壓力，滿足設計要求需求，如一次無法實現，則需進行第二次升壓。一般以0.7P作為一次升壓壓力值，完成灌漿前需滿足設計壓力。要求將具備勘探作用的先導孔設置到灌漿孔內，根據設計圖紙合理布設孔位，一般以24m作為先導孔之間的距離。鉆孔時可按照由上至下一段一段進行，以便掌握帷幕設計深度內的地質、巖層等情況。通過先導孔透水率可進行滲透剖面圖繪制，且以此對設計帷幕底界限進行復核，確保其合理性。應向灌漿段底部插入灌漿管，在50cm以內控制管口和孔底的間距。要求鉆進、沖孔、壓水及灌漿的工序進行施工。如灌漿管選用鉆桿，連接以平頭為主。如灌漿采取孔口封閉灌漿法施工，針對灌漿管需做好上下左右轉動操作，并有效控制回漿管內的回漿量，一般以每分鐘15L為準，避免在孔內水泥把灌漿管凝固。

4.4 漿液控制

按照“稀—濃”的原則逐級變換灌漿漿液的濃度。根據灌漿試驗進行漿液比地確定。根據灌漿實際情況，可劃分為6個等級。分別為5、3、2、1、0.8、0.5，按照壓水試驗得出的透水率，如灌漿前透水率在5Lu以上，可選取3作為水灰比；如透水率在5Lu以內，則可選取5作為水灰比；如透水率在10Lu以上，可選取2作為水灰比。在具體應用中，可適當調整。以注漿量進行分析時，如不改變灌漿壓力，不斷降低漿液注入率時，水灰比可保持不變；或不改變注入率，而不斷提升灌漿壓力，也無需改變水灰比。

4.5 封孔

按照地層情況等條件，確定所有孔段灌漿結束條件。灌漿可按照由上到下的順序一段一段施工，在設計壓力最大的情況下，且注入率在每分鐘1L以內，持續(xù)進行60min灌漿施工，即可完成灌漿作業(yè)?？蛇x取分段壓力灌漿封孔法用于所有孔完成灌漿作業(yè)的封孔方法，隨后應閉漿24h。

5 水利工程施工帷幕灌漿試驗

5.1 裂隙沖洗

沖洗完帷幕灌漿孔接觸段鉆孔后，可實施裂隙沖洗工作，其他孔段無需實施裂隙沖洗作業(yè)。選取壓力水脈動法沖洗單孔裂隙，串通孔裂隙同樣可采取此方法沖洗，如沖洗效果差，可選取風、水沖洗法循環(huán)進行。孔段選用裂隙沖洗時，可同時進行裂隙和鉆孔沖洗。選取80%灌漿壓力作為沖洗水壓，如壓力在1MPa以上，可直接選取1MPa；如選取50%灌漿壓力作為沖洗風壓，則壓力在0.5MPa以上，可直接選取0.5MPa。當回水變清10min之后即可停止裂隙沖洗，一般單孔整體沖洗時間控制在30min以上，串通孔需控制在2h以上。如孔段回水不符合清澈程度，需持續(xù)沖洗，直至孔內殘留物厚度控制在20cm以內。

5.2 壓水試驗

灌漿前，通過壓水對灌漿孔進行裂縫沖洗，進而達到灌漿質量提升的目的。以單孔沖洗法作為沖水方式。以灌漿壓力80%為裂縫沖洗壓力，如在0.8MPa以上，可直接選取0.8MPa，待回水沖洗澄清后，即可停止沖洗。完成上述作業(yè)后，按照由上到下的順序針對I先導孔一段一段實施壓水試驗，在灌前灌漿先導孔選用五點法進行壓水試驗。選取單點法進行帷幕灌漿壓水試驗，相比最大灌漿壓力，壓水試驗壓力必須控制在其80%以內。一般帷幕灌漿簡易壓水試驗需與裂隙沖洗結合實施，以灌漿壓力值80%作為其壓力，且小于或等于0.8MPa。以20min作為壓水時間，流量每隔5min記錄一次，通過壓水試驗，可充分掌握基巖透水性，為施工提供方便。

綜上所述，伴隨社會經濟的高速發(fā)展，我國水利工程事業(yè)也得到了極大的發(fā)展。帷幕灌漿技術作為水利工程施工的主要技術之一，有效提升施工技術水平，規(guī)范施工工藝，做好質量控制工作，可進一步推動我國水利工程行業(yè)的發(fā)展。

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