基礎灌漿技術在壩基處理中的應用

王 麗新疆水利廳頭屯河流域管理處，新疆昌吉 831100

1 工程概況

某水庫工程由攔河壩、溢洪道、放空洞、發電引水建筑物、發電廠及升壓站等土建工程、金屬結構設備制作和安裝工程以及相應臨時工程組成。攔河壩為混凝土面板堆石壩，壩頂高程187.9m，防浪墻頂高程189.1m，趾板底高程132m，相應最大壩高55.9m。壩頂按一般交通要求布置，寬5.5m，長444m。大壩防滲系統由混凝土面板、趾板、“U”形擋墻、岸墻、灌漿帷幕及接縫間的止水組成。

2 基礎灌漿施工技術

本工程基礎處理工程分為固結灌漿、帷幕灌漿。砼面板堆石壩鉆灌遵循先固結后帷幕的原則進行。

固結灌漿孔基巖段長≤6m的孔，采用全孔一次孔內循環灌注，基巖灌漿段長8m的孔采用分段孔內循環灌漿法。砼面板堆石壩趾板兩排固結灌漿孔，先下游排固結鉆灌施工，后上游排固結鉆灌施工，排內分兩序進行。砼面板堆石壩多排固結孔，先邊排固結鉆灌施工，后中間排固結鉆灌施工，各排內固結鉆灌分兩序進行。

帷幕孔均采用孔內循環純水泥漿灌注，帷幕灌漿基本孔采用自上而下分段鉆灌法。帷幕灌漿接觸段均單獨鉆灌并待凝，段長2m，其它孔段5m，終孔段適當加長，但不超過8m。帷幕孔最后一段的透水率≤5Lu，否則加深5m，直至符合要求，帷幕灌漿分三序進行，先進行Ⅰ序孔鉆灌，再進行Ⅱ序孔鉆灌，最后進行Ⅲ序孔鉆灌。相鄰的前序孔的孔深大于后序孔孔深15m，后序孔方進行施工。

3 固結灌漿施工過程控控制

3.1 固結灌漿施工工藝及方法

趾板固結灌漿施工，在砼強度達到50%設計強度后開始。固結灌漿淺孔固結采用全孔一次性灌注，孔內循環灌漿法。深孔固結(孔深≥8m)孔采用分段灌注孔內循環灌漿法。砼面板堆石壩趾板兩排固結灌漿孔，先下游排固結鉆灌施工，后上游排固結鉆灌施工，排內分兩序進行。多排固結孔時，先邊排固結鉆灌施工，后中間排固結鉆灌施工，各排內固結鉆灌分兩序進行。

3.2 施工工序

1）鉆孔。固結灌漿及其檢查孔均采用YT-24型手風鉆造孔，孔深≥8m的孔采用地質鉆機造孔，造孔均按序次進行。固結鉆孔時，先鉆Ⅰ序孔，待Ⅰ序孔灌后再進行Ⅱ序孔的鉆進。砼面板堆石壩趾板固結鉆孔孔深為6m，左岸趾板▽170以上的固結孔深為5m。鉆孔結束后均經監理驗收在鉆孔驗收單簽字認可。各部位固結孔的孔位、孔向和孔深均滿足設計要求。固結孔在鉆孔結束后及時進行鉆孔沖洗，沖凈孔內巖粉、泥渣；

2）沖洗。鉆孔結束后及時用鉆進的清水進行孔壁沖洗，直至孔口返清水為止。各固結灌漿孔在灌前均作裂隙沖洗，當鄰近有正在灌漿的孔時不進行裂隙沖洗。裂隙沖洗方法采用壓力水沖洗法。裂隙沖洗的壓力為相應灌漿壓力的80%。沖洗完成后24h內沒有進行灌漿的，在灌漿前重新進行裂隙沖洗；

3）壓水。固結灌漿檢查孔作單點法壓水試驗，基本孔壓水按固結灌漿單元總孔數的5%選取，在灌前進行壓水試驗，試驗壓力為灌漿壓力的80%；

4）制漿。灌漿所用水泥的強度等級為42.5，使用的水泥不受潮結塊、出廠日期不超過3個月。灌漿用水為砼拌制用水，拌漿的溫度不高于40℃。在固定機房中，用高速攪拌桶拌制所灌水灰比水泥漿，并用比重秤對水泥漿進行測定；

5）灌漿。分兩序施工、記錄，采用孔內阻塞、孔內循環，單孔灌注法。淺孔固結孔選用全孔為一段灌漿法，其阻塞器阻塞在砼與基巖接面0.3m以上，砼面板堆石壩固結灌漿壓力為0.4Mpa。深孔固結，分段方法為上3下5；灌漿壓力上段為0.4Mpa，下段為0.45Mpa。各孔的灌漿連續進行。開灌前根據壓水試驗成果備足灌漿材料。若因故中斷按規定要求進行處理，并如實記錄中斷灌漿的時間、原因、處理措施、處理效果以及對灌漿質量的影響程度等情況。在設計灌漿壓力下，單孔注入率不大于1L/min，繼續灌注30min后，灌漿結束。

6）封孔。灌漿結束后，排出孔內稀漿，用M10水泥干性砂漿人工搗實，并漿孔口抹平，深孔采用全孔灌漿封孔法。

4 帷幕灌漿施工過程控制

4.1 帷幕灌漿施工工藝及方法

砼面板堆石壩帷幕灌漿在該部位固結灌漿結束后進行。帷幕灌漿分三序進行，先進行Ⅰ序孔鉆灌，再進行Ⅱ序孔鉆灌，最后進行Ⅲ序孔鉆灌。帷幕孔采用孔內循環純水泥漿灌注，帷幕灌漿基本孔采用自上而下分段鉆灌法。帷幕孔孔徑Φ59mm。帷幕灌漿接觸段均單獨鉆灌并待凝12h，接觸段段長2m，其它基本孔段5m，終孔段適當加長，但不超過8m。帷幕孔最后一段的透水率≤5Lu，否則應加深5m，直至符合要求。

4.2 過程控制

1）放樣。由測量人員用測量儀器測放各工作面的鉆灌控制點；

2）定位。施工技術人員以測量儀器測放的控制點或實際混凝土澆筑分縫線樁號為基準，根據孔位布置確定帷幕灌漿孔位，孔位偏差不大于10cm；

3）預埋。所有帷幕孔均按放樣尺寸預埋用以固定地質鉆機或固定移動鉆機平臺的拉筋鉤。

4）鉆孔。帷幕灌漿在相應的部位固結灌漿結束后進行。帷幕灌漿均在蓋重混凝土強度達到50﹪后才開始進行鉆孔灌漿。鉆孔按先后次序及要求進行，其孔深、孔徑、孔向、孔位等均符合設計或規范要求，并在鉆孔結束后及時驗收，填報鉆孔驗收單。砼面板堆石壩部份按河床、左岸、右岸分別獨立編號。河床自左到右，左岸自下往上，右岸自下往上的順序進行編號。增設的只帷幕孔按增W1′、增W2′編號。

5）測斜。設計孔深＞20m的帷幕孔鉆孔，原則上在鉆孔完成后進行測斜，所有測斜孔要做好測斜原始記錄，計算測斜成果并進行成果匯總。垂直孔或頂角小于5°的帷幕灌漿孔；

6）沖洗。帷幕孔各孔段均在灌漿前先進行鉆孔沖洗，后進行裂隙沖洗。鉆孔沖洗采用壓力水由導管導入孔底由底往外沖洗，回水清凈結束，鉆孔沖洗結束孔內沉積厚度均不超過20cm；

7）壓水。各帷幕灌漿段在灌漿前均進行了簡易壓水試驗。先導孔均自上而下進行正規單點法壓水試驗；

8）制漿。灌漿水泥采用42.5#不受潮結塊的新鮮普通硅酸鹽水泥，用水同拌制混凝土的水。純水泥漿的攪拌使用普通攪拌機，攪拌時間大于30s，漿液自制備至用完時間，普通水泥漿液≤4h，漿液溫度保持在5o～40o之間，超過規定時間和溫度予以舍棄。配制的漿液比重與標準比重偏差均控制在±0.01以內；

9）灌漿。在確保基礎巖體及趾板不被抬動的前提下，盡量提高帷幕灌漿的壓力。灌漿時一般盡快達到設計壓力，當灌漿壓力保持不變，注入率持續減少時，或當注入率不變而壓力持續升高時，不改變水灰比。帷幕灌漿在規定的壓力下，灌漿孔段注入率不大于1L/min時延續灌注60min（自上而下）或30min（自下而上）結束。帷幕接觸段及遭遇灌前涌水、灌后返漿和地質條件復雜等情況時均采取閉漿、待凝措施，待凝時間根據具體情況確定，接觸段為12h；

10）封孔。各孔灌漿結束均及時進行封孔，封孔采用分段灌漿漿封孔法和全孔灌漿封孔法。

5 結論

攔河壩壩基灌漿處理工程固結灌漿和帷幕灌漿結束后，自評合格率100%，質量完全符合設計及規范要求。

[1]葉鋒,阮雪茵.大壩基礎灌漿在臺州市水庫除險加固工程中的應用[J].浙江水利水電專科學校學報,2009(6).

[2]郭曉剛,程少榮.高面板堆石壩趾板基礎灌漿抬動控制研究[J].長江科學院院報,2009(6).