水库工程中大坝基础帷幕灌浆的施工技术

赵阳

摘 要：在水利工程中，为有效降低水利工程基础的渗漏情况，在水库工程中进行基础防渗处理，可有效缓解渗漏现象的发生，控制基础渗流流速，提高水利工程的安全性能。当前，水利工程基础防渗的行之有效的方法是进行帷幕灌浆处理。基于此，本文主要对水库工程中大坝基础帷幕灌浆的施工技术进行了探讨。

关键词：水库工程 大坝 基础帷幕灌浆 施工技术

在水工建筑的过程中，水利工程基础防渗处理是其中最为重要的一个环节，不容忽视。在水利工程中，为了有效的降低水利工程基础的渗漏情况，在水库工程中进行基础防渗处理，可有效缓解渗漏现象的发生，控制基础渗流流速，提高水利工程的安全性能。为了实现以上功能，我们可对水工建筑物基础进行帷幕灌浆处理，而且此方法也是值得推广与应用的。

1.工程概况

某水库总库容约为4.38亿m3。该水库是一座集农业灌溉、发电、防洪、城市生活供水等于一体的综合性水利工程，其中尤以农业灌溉为主要方面。枢纽工程主要是由拦河坝、泄洪建筑物、引水建筑物取水口和坝后电站组成。拦河坝的组成材料主要是细骨料混凝土砌石。该水库坝顶高程为1994.6m，坝顶长度为245.9m，最大坝高79m。在该枢纽工程中主要的坝基防渗工程是帷幕灌浆工程，此方法的应用前景非常广泛。

2.帷幕灌浆施工的技术要求

（1）在施工开始前，要严格按照设计资料的相关要求进行仔细研究，搞清楚帷幕灌浆实地的工程地质与当地的水文地质状况，继而开展具体的施工工作。

（2）在进行实地灌浆处理前，首先要进行工程现场的灌浆试验，从试验结果中去观察该设计方案是否合理有效，效果明显的话再确定具体的施工方案，继而开展一系列的灌浆工作。

（3）经过实地试验后明确帷幕灌浆的施工轴线具体位置、帷幕排数与深度范围、帷幕的长度等。

（4）按照试验检测的具体结果，开展行之有效的帷幕灌浆检测方法以及采取必要的加固策略。

3.帷幕灌浆施工技术

3.1灌浆孔的设置

根据相关设计图纸要求在心墙轴线上确定帷幕灌浆孔的具体方位，而且要设置成单排孔，孔与孔之间的距离控制在2m的范围，孔位轴向偏差要小于10cm，坝肩孔深为3m，对全孔进行全面施工。分III序施工坝基孔深为9.5m，且要分成两段进行逐步施工。第一段长度为3m，第二段通常比第一段长，控制在4m左右，但是如果该施工地段地形较为复杂的话，则应该根据具体地形适当将长度做一改变。

3.2注重钻孔层面的施工工作

在相应的部位固结灌浆实施完毕后方可进行帷幕灌浆工作。而且帷幕灌浆还要满足在混凝土强度达到50%以上时才可进行钻孔灌浆处理。钻孔要严格遵守相关要求，按照先后次序进行，而且孔深、孔向等位置都要根据相关规定进行具体实施，钻孔工作完成后，相关负责人员还要及时对其进行检验，待检验合格后方可填报钻孔验收单。帷幕钻孔的编号顺序要按照从河床、左岸、右岸的顺序进行编号，而且要对这三部分进行独立编号。值得注意的一点是，河床应采取从左到右的方向进行编号，左岸与右岸则是按照从下往上的方法进行编号工作。在设计孔深时，要注意孔深应大于20m的帷幕孔钻孔，而且还规定在钻孔结束后要进行测斜工作，并做好相关记录，严格按照相关公式进行计算测斜结果并做好汇总工作。

3.3钻孔冲、洗裂隙冲洗及压水试验

（1）钻孔冲洗工作。灌浆段钻进工作完成后要立即进行钻孔清洗工作，而且孔内沉淀厚度要小于20cm。

（2）裂隙冲洗。施工人员要注意在灌浆开始前要对裂隙进行必要的冲洗，且要使用压力水进行，直到清洗干净即可。待相关人员进行仔细的验收达标后，才可将灌浆器具进行接入。

（3）压水试验工作。当裂隙冲洗干净后，再进行压水试验，压水的顺序是按照从上到下的顺序进行，所采取的方法是单点法或者五点法。其他各次序孔的各灌浆段在灌浆前可选用单点法进行压水试验，压力的范围控制在灌浆压力的80%即可。而且压水时间控制在至少20分钟，每3m～5m测读一次压入流量，根据最后流量表的读数确定流量的具体数值。

3.4制浆层面的主要工艺流程

灌浆对水泥的相关要求：选择42.5#不受潮结块的新鲜晋通硅酸盐水泥，并用水同拌制棍凝上的水。如果是纯水泥浆的话则选择普通搅拌机即可，搅拌时间要超过30s，所准备的浆液要按照实际搅拌时间进行严格控制；如果是普通水泥浆液的话，则浆液的温度控制在5°～40°之间，而且时间要控制在四小时之内，当温度高于该范围或者时间超过四小时时应当立即停止灌浆工作，将多余的浆液丢弃。

3.5帷幕灌浆的实施方式

灌浆压力会根据高程的高度变化而产生一定的改变，从三个高程段加以说明：当高程低于160.00m时，灌浆压力在0.6～0.7MPa，当高程在160.00m～170.00m时，灌浆压力为0.5～0.6MPa，当高程高于170.00m时，灌浆压力为0.5MPa。在保证笨础岩体及趾板不被抬动的基础上，最大限度的增强帷幕灌浆的压力。灌浆使用压力在压力表最大标值的1/4～3/4之间。当某级水灰比的浆液注入量达到300L以上或灌注时间超过1h，但灌浆压力与注入率没有发生明显变化时，则改为浓一级灌注方法进行实施。当灌浆压力保持不变，注入率持续减少时，则水灰比要保持不变。当注入率大于30L/min时，则要视具体情况越级变浓。帷幕灌浆在压力所规定的范围内，灌浆孔段注入率要低于1 L/min时延续灌注一小时后方可结束。

3.6灌浆结束的封孔工作

帷幕灌浆在压力所规定的范围内，灌浆孔段注入率要低于1L/min时持续灌注一小时后方可结束灌浆。在封孔上我们选用“全孔压力灌浆封孔法”进行，所谓“全孔压力灌浆封孔法”指的是当灌浆结束后，首先用射浆管将孔内余浆全部置换成水灰比为0.5∶1的浓浆，接着将射浆管提出，并将孔口进行封闭，最后持续不断的使用浓浆进行纯压灌浆封孔。在这里，我们要强调的一点是封孔灌浆压力使用设计最大灌浆压力，且在注入率小于1L/min的基础上，不间断的闭浆60min以上即可。

3.7灌浆中特殊情况解决方案

（1）在灌浆中若发生串浆现象时，可根据实际情况采取封堵、限流等方法加以解决。

（2）灌浆中如果出现灌浆中断的现象时，要立即采取一定的方法恢复灌浆工作。如果中断的时间太长的话，则要使用提管用压力水进行冲洗，继而重新进行灌浆工作。

（3）如果遇到孔口涌水量较大的灌浆孔段，施工人员在进行灌浆工作前要对涌水压力与涌水量进行记录，并按照涌水的具体情况，采取纯压式灌浆、闭浆、扫孔等方法加以解决。

（4）在灌浆中如若发生浆量过大很难结束的现象时，可进行低压、浓浆、限流等方法加以控制。

（5）假如涌水和灌浆吃浆量都比较大时，这时可采用纯压法进行灌浆，一次灌注水泥量应小于2t。

4.帷幕灌浆质量与效果评价

当帷幕灌浆工作完成后，要经过系统、全面的检查，要使单位吸水率与施工所规定的要求相吻合，帷幕灌浆共钻29个检查孔，并分144段进行压水检查。在检测结果中我们发现：设计方要求的吸水率为ω≤5Lu，但实际检测中得出ω<1Lu的段数占13%，ω=1～3Lu的段数占54%，ω=3～5Lu的段数占32%。从以上数据中得出帷幕灌浆防渗技术值得推广与应用。

5.结束语

由于每个工程坝基地质条件存在一定的差异，因而在开展帷幕灌浆施工过程中，施工人员要注意要根据具体的施工条件与地形特征，开展有效的施工方法，使该技术发挥其最大的应用价值。

参考文献：

[1]孟凡翠.浅谈水库帷幕灌浆施工质量控制[J].科技资讯，2012，19（5）：48.

[2]申国涛，蒋国盛，缪绪樟.小湾水电站坝基高压帷幕灌浆施工工艺分析[J].人民黄河，2013，（06）：67- 68.

[3]刘文东，杨宝国.帷幕灌浆方案在水库坝基防渗工程中的应用[J].黑龙江水利科技，2010，38（4）：79-80.endprint