水利工程大壩基礎帷幕灌漿施工技術

張中棚

摘要：帷幕灌漿施工在水利工程大壩基礎中的應用非常廣泛，因此為了保障水利工程大壩基礎建設的有效性以及發揮帷幕灌漿施工的作用，本文闡述了水利工程大壩基礎帷幕灌漿施工原理，對水利工程大壩基礎帷幕灌漿施工技術要點及其質量控制進行了探討分析。

關鍵詞：水利工程;大壩基礎;帷幕灌漿施工;原理;技術要點;質量控制

一、水利工程大壩基礎帷幕灌漿施工原理分析

帷幕灌漿施工主要是利用水泥漿液或者是復合漿液灌入地基中的縫隙或是孔隙中，形成一種連續的阻水帷幕，進而減少滲流量以及滲透壓力的工程。作為水利工程中的重要防滲手段，其工作原理主要表現為：帷幕灌漿施工借助地質鉆機對地層實施鉆孔，并使之形成帷幕形鉆孔，并向孔內高壓灌注水泥漿，水泥漿深入滲透到地層縫隙，并逐漸的凝固，這樣就使得鉆孔與周圍的水泥漿滲透凝結進而形成一個整體，底部深度直達地巖層內部，最終形成防水帷幕，并且具有較高的密實性，對水流向灌漿地層的滲透具有較好的預防作用。

二、水利工程大壩基礎帷幕灌漿施工技術要點的分析

1、施工材料準備技術要點。水利工程大壩基礎帷幕灌漿施工所使用膠凝材料主要是水泥。對于地質環境較差的工程，可采用高分子化學膠凝溶液較為合適。對于砂礫石地基的地質環境，采用水泥粘土漿液更為合適。帷幕灌漿所采用的水泥品種，要按照施工設計的要求來確定灌漿量以及環境水的侵蝕作用。一般情況下，帷幕灌漿所采用的水泥是普通硅酸鹽水泥。但是在特殊情況下，通過使用抗酸水泥或者其他類特種水泥更為合適。另外，要確保帷幕灌漿所用水泥的品質能夠滿足施工的標準要求。

2、測量放樣技術要點。帷幕灌漿施工必須依據相應的信息資料進行精確測量。測量過程中還要進行動態的控制，實時檢查相關數據，確保所有數據精確到位，對帷幕灌漿孔的軸線施行嚴格的實地測量，并多次核對數據及資料，確保其滿足預期的準確性。同時按照設計的要求進行防滲墻軸線上的灌漿孔布置，分序列進行，孔間距在2m左右。布置灌漿孔需要滿足多項參數要求，除了孔洞間距之外，孔位軸向的偏差不能夠超過10cm，孔洞深度要求達到防滲墻混凝土底部約20m～30m，必須超過設計的帷幕灌漿的底線。

3、鉆孔施工技術要點。帷幕灌漿施工過程中，灌漿前需要進行灌漿孔的設置，設置灌漿孔需要嚴格依照工程設計要求，一般孔距為3m，但依照實際需要可以對孔位進行適當調整，但需經監理工程師準許，同時確保灌漿孔偏移量小于10cm。同時鉆孔過程中需要進行詳細的記錄工作，尤其對孔位的調整記錄必須清晰記錄，以便于后期審查。安裝完鉆機后需要對設備進行試運行，以檢查設備性能是否完好，設備狀態是否滿足施工需要。此外，鉆進過程中還需要多次對灌漿孔的孔斜進行檢測。一般情況若灌漿孔為30m以下孔，則每10m檢測一次孔斜，若孔深大于30m則需要每隔5m進行一次孔斜檢測。

4、沖洗縫隙及壓水試驗。水利工程大壩基礎帷幕灌漿施工需要保證開挖成孔操作的準確性，并且有效應用導管，保證灌漿孔能夠獲得合理的清洗，施工人員需要合理控制灌漿孔的沖洗時間保證沖洗時間控制在半小時以上，確保灌漿孔沖洗符合要求，在沖洗串通的灌漿孔時，需要保證孔的沉渣厚度控制在20厘米以內，并且及時調整沖洗時間，將沖洗時間控制在兩小時以上，以確保灌漿孔縫隙沖洗過程中的質量，等到沖洗操作完全符合要求之后，相關人員一定要做好灌漿孔壓水測試，保證其運行效果。

5、灌漿施工技術要點。水利工程大壩基礎帷幕灌漿施工一般使用自下到上分段方式進行。施加規定的壓力作用，在注入率<0.4 L/min的時候，需要繼續進行半小時的灌注，或者<1L/min的時候，需要繼續進行1 h的灌注，這樣灌漿操作完成。工程應用中也存在自上到下的灌漿施工，此種情況下繼續進行灌漿的時間相應都需要增加半小時或者1 h。灌漿施工流程之中，必須實時的進行進漿和回漿比值的測量，如果發現回漿變濃，馬上更換同進漿一致配合比新漿進行灌注，對于灌漿效果不好的情況，必須繼續進行半小時的灌注才能停止灌注。完成了灌漿后需要使用置換及壓力灌漿等封堵的方法進行孔洞密封。全孔灌漿完成之后，使用配合比5∶1的水泥漿以置換出孔洞內部漿液并且將孔內灌漿管取出，接著用同樣配合比的水泥漿運用更大的灌漿壓力完成0.5h的純壓，全部過程做好灌漿的記錄工作。

三、水利工程大壩基礎帷幕灌漿施工質量控制的分析

1、清水造孔與下套止水止漿質量控制分析。為保證大壩基礎帷幕灌漿施工質量，應結合工程所處的基巖與砂礫石層環境，采用清水造孔方式。在以往砂礫石造孔與灌漿要點無法保證工程的灌漿作業質量，因此，相關人員應規避傳統施工控制技術的缺陷，轉而采用砂礫石清水造孔技術。具體來說，就是采用金剛石鉆頭的單管清水進行砂礫石層的造孔，以最大限度的保證除險加固工程的施工建設質量。此過程，施工質量控制人員應將下套的止水止漿作為施工控制要點，即采用砂礫石地基灌漿創新技術中的下套止水止漿技術方法，來提高水泥灌漿作業的質量。

2、由于漿液會在一定條件下產生膠結凝固現象，因此帷幕灌漿中常常會發生固管現象。其主要原因在于漿液在壓力作用下會失水，加之水泥水化熱令漿液凝結時間縮短，而射漿管若離孔壁距離過下，那么漿液循環受堵也同樣會在管口凝結。針對這一問題，可以將孔口封閉器換成回旋式封閉期，并定期活動灌漿管，令漿液不易于凝結。對漿液濃度進行定期檢測，漿液濃度過大則及時進行稀釋，保證回漿量>15L/min。

3、在灌漿施工過程中，由于有較多縫隙及較大灌漿壓力存在，從而導致過大的漿液注入率現象發生，往往會有大量漏漿出現。漏漿治理的主要措施包括以下內容：運用低壓甚至自流式的灌漿方式對灌漿壓力降低，直至逐漸填滿縫隙，并使流動性降低后，再使灌漿的壓力得到慢慢提升;限制進漿量，使其控制在小于30L/min～40L/min，并運用濃漿實施關注，直到進漿量明顯減少后再慢慢提升灌漿壓力。可以在灌注漿液中對砂料實施摻入，通過漿液流動性的降低，對漿液流動的范圍產生限制，使得泥漿不會有較遠流失現象產生，直到單位吸漿量降低至一定程度后，再運用不摻粗料的正常漿液進行持續灌注，進一步提升灌漿的壓力。在長時間內，當巖層出現大量進漿現象時，還可采用間歇灌漿的方法，當漿液凝結后再進行灌注施工。

四、結束語

綜上所述，帷幕灌漿施工是水利工程大壩基礎常用的施工技術，其對水利工程施工質量有直接影響，因此需要帷幕灌漿施工過程中，必須保證其施工質量，并且充分考量水利工程水庫大壩的實際情況，從而保障水利工程大壩基礎帷幕灌漿施工的有效性。

參考文獻：

[1]黃少彬.帷幕灌漿技術在某水庫壩基防滲處理中的應用[J].河南水利與南水北調，2017.

[2]羅美玲.水利工程中帷幕灌漿的施工工藝和質量要求[J].中國標準化，2018.

（作者單位：河南省駐馬店市薄山水庫管理局）