大壩帷幕灌漿施工中常見問題分析

張 磊

（河南省豫北水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院，河南 安陽(yáng) 455000）

大壩帷幕灌漿施工中常見問題分析

張 磊

（河南省豫北水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院，河南 安陽(yáng) 455000）

帷幕灌漿技術(shù)是澆筑大壩主體的通用施工方法。本文對(duì)可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析探討，并采取一定防范措施，以使帷幕灌漿施工能夠順利完工，保證工程質(zhì)量，故本篇將對(duì)此方面進(jìn)行闡述。

大壩帷幕灌漿施工技術(shù)問題及措施

近年來(lái)，我國(guó)為了改善水資源分布不均衡等現(xiàn)象，大力發(fā)展了水利工程技術(shù)，各種水利大壩工程紛紛立項(xiàng)施工，極大程度地發(fā)展了我國(guó)水利事業(yè)。但在這些項(xiàng)目施工過(guò)程中卻暴露出了很多問題，這就要求人們對(duì)大壩的帷幕灌漿施工技術(shù)重視起來(lái)。因?yàn)樗诤艽蟪潭壬现苯佑绊懼髩蔚恼w質(zhì)量，直接決定著施工單位的的經(jīng)濟(jì)效益和未來(lái)前景。因此施工單位一定要重視起在大壩進(jìn)行帷幕灌漿施工，并且要積極處理出現(xiàn)的施工問題，把握大壩的整體工程品質(zhì)。

1　帷幕灌漿施工技介紹

帷幕灌漿施工技術(shù)在在我國(guó)施工環(huán)節(jié)中起著非常重要的作用，該技術(shù)能夠有效提高施工效率，同時(shí)還對(duì)大壩的整體質(zhì)量起著非常重要的影響作用。因此，下面本文就對(duì)帷幕施工技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析和研究，以便能夠使人們對(duì)其有著更為清晰的認(rèn)識(shí)和了解。

1.1帷幕灌漿施工的定義

帷幕灌漿的定義主要是指在預(yù)定位置先鉆孔、清理孔，接著進(jìn)行止水和壓水測(cè)試，最后進(jìn)行漿液灌注，達(dá)到所要求的目標(biāo)。另外，對(duì)于施工人員在進(jìn)行孔洞灌注時(shí)，必須遵循以下原則：一排樁時(shí)，由兩邊逐步向里灌注；多排樁時(shí)，先灌注上排和下排的樁，并逐步向中間靠攏；在所有的施工過(guò)程中運(yùn)用的施工技術(shù)有鉆孔和沖洗等。

1.2鉆孔

對(duì)于施工孔徑來(lái)說(shuō)，常用的鉆孔方式是采用回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)。具體可以分為合金鉆進(jìn)、金剛石鉆進(jìn)及鉆粒鉆進(jìn)等作業(yè)形式。對(duì)于鉆孔的角度而言，其主要是由施工條件，巖石構(gòu)造、巖層縫隙傾向等來(lái)決定。最優(yōu)的鉆孔角度是和巖層面或縫隙面成90度。這樣鉆的孔洞能夠穿過(guò)最多的巖石層或縫隙面，能夠最大程度的減少鉆孔數(shù)目，并且達(dá)到最優(yōu)的漿液灌注效果。

1.3沖洗

對(duì)于該步驟來(lái)說(shuō)，使用頻率最高的施工方法為鉆孔沖洗和縫隙沖洗。①鉆孔沖洗的目的是將鉆孔底部和內(nèi)壁上附著的巖石粉末和雜物等沖刷出孔洞，有助于灌漿過(guò)程中漿液的灌注；②縫隙沖洗是采用壓力水，把巖石縫隙和空洞中的泥沙等雜填物沖出孔外，使?jié){液充分填充。規(guī)范條文規(guī)定，對(duì)于熔巖、碎裂等復(fù)雜地段應(yīng)采用實(shí)地試驗(yàn)確定。

1.4止水試驗(yàn)

當(dāng)對(duì)孔洞沖洗完成后，就要開始止水作業(yè)；對(duì)土壩而言，在放入套管后將止水設(shè)備放到合適水位，能夠起到很好的止水作用；對(duì)重力壩而言，就可省去套管步驟，將止水設(shè)施放入孔壁較好位置進(jìn)行該項(xiàng)作業(yè)。

2　常見問題和解決措施

帷幕灌漿是采用循環(huán)式分段作業(yè)，雖說(shuō)該技術(shù)有很多優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)也很容易出現(xiàn)問題，出現(xiàn)頻率最高問題是鉆孔難度高、漿液外漏、漿液灌注中斷、灌漿孔洞傾斜、涌水等現(xiàn)象。下面將簡(jiǎn)要對(duì)這些問題結(jié)合實(shí)例進(jìn)行介紹并給出解決措施。

2.1鉆孔難度高：該種情況出現(xiàn)的原因有多種，例如金龍嘴水庫(kù)（97年完工）在鉆序列9、13號(hào)孔洞時(shí)就出現(xiàn)過(guò)這樣的問題，當(dāng)時(shí)出現(xiàn)的情況是沒有回水壓力；這種原因可能是巖層中存在洞穴，孔洞塌陷，致使鉆孔難以推進(jìn)。對(duì)于這種情況的出現(xiàn)，最好的解決方法就是預(yù)先對(duì)洞穴等孔洞進(jìn)行漿液灌注，然后繼續(xù)鉆孔。同時(shí)，水壓不夠可能是出現(xiàn)漏水情況，應(yīng)該迅速查明漏水情況，進(jìn)行補(bǔ)救；鉆井完成后，在漿液灌注之前應(yīng)該將孔洞覆蓋保護(hù)。

2.2漿液外漏：該情況出現(xiàn)的主要原因是，縫隙發(fā)展和鉆井互通，或受到地下水流作用，致使鉆孔和地面有空隙形成通道，或者有較大的巖洞。這樣將會(huì)導(dǎo)致漿液灌注的壓力不達(dá)標(biāo)、帷幕防線較難形成、空隙內(nèi)難以注入漿液等問題出現(xiàn)，從而影響施工質(zhì)量，造成不必要的浪費(fèi)。對(duì)于上述問題金龍嘴水庫(kù)施工過(guò)程中同樣出現(xiàn)過(guò)，該項(xiàng)目施工過(guò)程中大漏漿孔段位（注入率大于50升/分）占到總孔洞段的1/3，并且主要出現(xiàn)在第一段位，尤其是9、13號(hào)孔。這類孔洞在漿液灌注是可以看到墻體側(cè)壁出現(xiàn)冒漿現(xiàn)象或地表雖然沒出現(xiàn)冒漿，但可以推斷出有漿液外漏情況，應(yīng)對(duì)此種問題，最好的處理辦法就是，降低灌注壓力，在地表面進(jìn)行補(bǔ)漏，進(jìn)行間歇性的限制漿液流量的方法灌注以及加促凝試劑等。

2.3該工程的部分鉆孔段位在漿液灌注時(shí)還出現(xiàn)了吸水不吸漿液的情況；即在鉆孔過(guò)程中壓水用量很大，但是在漿液灌注時(shí)候壓水漏水量卻很小，還沒有達(dá)到規(guī)定漏水率的一半，還有的孔段出現(xiàn)了不吸漿液的情況。最初，人們分析認(rèn)為是巖石的微裂縫發(fā)展導(dǎo)致了吸水不吸漿液的情況出現(xiàn)，因此采取的措施是將水泥漿液研磨2至3遍，然后再進(jìn)行灌注，但是漿液吸收量并沒有明顯提高。然后經(jīng)過(guò)多方面考慮分析，出現(xiàn)這種情況的原因是因?yàn)椋阂弧榱丝s短施工周期，在相鄰孔段還沒有進(jìn)行漿液灌注時(shí)就已經(jīng)開始鉆孔并進(jìn)行了止水實(shí)驗(yàn)，此時(shí)的相臨孔可認(rèn)為是臨空面，因?yàn)榫嚯x鉆孔較近（1至2.5m），所以壓水的時(shí)候出現(xiàn)水外漏現(xiàn)象，灌漿時(shí)因?yàn)橥饴┩ǖ辣惶顚?shí)，所以漿液用量突然變小；二、采用分段由上向下進(jìn)行鉆孔施工，并且完成后進(jìn)行由上向下的灌漿作業(yè)，這也是導(dǎo)致這種情況出現(xiàn)的原因之一，一些先導(dǎo)孔出現(xiàn)了這樣的反常情況。

2.4灌漿過(guò)程中出現(xiàn)串漿：當(dāng)工程在實(shí)際施工過(guò)程中，滿足灌漿施工條件時(shí)，就可以不必按順序進(jìn)行灌漿，可以同時(shí)進(jìn)行灌漿，但必須要一孔對(duì)應(yīng)一臺(tái)灌漿機(jī)，不然必須將串漿液孔塞住。當(dāng)漿液灌注結(jié)束后，串漿孔在進(jìn)行清理沖洗，然后進(jìn)行繼續(xù)鉆孔和漿液灌注。

2.5涌水問題和解決辦法：涌水情況的出現(xiàn)是因?yàn)椋瑝位鶐r石縫隙中的水，在周圍河水壓力推動(dòng)下，當(dāng)鉆孔鉆破縫隙含水帶時(shí)，地下水排泄壓實(shí)的一個(gè)過(guò)程，該情況屬于地下水的正常流動(dòng)。對(duì)于該類問題我們可以采取如下措施：①對(duì)涌水嚴(yán)重的段位，要加深鉆孔深度或者將單排鉆孔帷幕變?yōu)殡p排鉆孔帷幕，加密漿液灌注孔；②對(duì)涌水孔段，要提高漿液關(guān)注壓力（原設(shè)計(jì)壓力+涌水壓力）；增高灌注結(jié)束的標(biāo)準(zhǔn)，要求屏漿時(shí)間大于1小時(shí)，閉漿待凝時(shí)間為1到2天。經(jīng)過(guò)上述處理后，涌水孔段漿液關(guān)注后掃孔都沒有涌水，且鉆孔涌水量和涌水段位隨著頻率隨著帷幕灌漿排數(shù)和孔數(shù)增加而降低。

除預(yù)防上述問題外還應(yīng)該保證漿液灌注工作的連續(xù)施工，如果因?yàn)橐馔馇闆r中斷，則必須盡快采取補(bǔ)救措施，具體以采用下列措施進(jìn)行補(bǔ)救：①及時(shí)查找原因，采取補(bǔ)救，盡快恢復(fù)中斷。如不能及時(shí)恢復(fù)，則應(yīng)該以及進(jìn)行鉆孔沖洗，然后在恢復(fù)漿液灌作業(yè)。若不能進(jìn)行沖洗或沖洗無(wú)用時(shí)，應(yīng)該及時(shí)進(jìn)行孔洞清掃工作，恢復(fù)灌漿作業(yè)；②恢復(fù)灌漿后，應(yīng)該使用開始灌注同級(jí)的漿液灌注。若注入率和中斷前相近，采用同級(jí)漿液灌注；若減小過(guò)多，則逐級(jí)加濃進(jìn)行灌注；

3　結(jié)語(yǔ)

總而言之，帷幕灌漿施工是多工序多技術(shù)的工作，且多用于大壩工程。施工技術(shù)難度較大，對(duì)施工質(zhì)量要求嚴(yán)格，這就要求我們對(duì)帷幕灌漿施工技術(shù)進(jìn)行總結(jié)。因此，本篇結(jié)合實(shí)例論述了可能出現(xiàn)的問題，并給出了解決措施，希望能夠?qū)υ摷夹g(shù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

［1］黎富元.面板堆石壩河床部位趾板帷幕灌漿施工技術(shù)分析［J］.科技展望，2015（21）：38.

［2］張平.淺議巖溶地區(qū)高壓帷幕灌漿施工中常見問題及解決辦法［J］.水利建設(shè)與管理，2012（9）：14-15.

［3］張志剛.灌漿技術(shù)在水利水電工程大壩施工中的應(yīng)用［J］.建材與裝飾，2015（46）：265-266.

Analysison theCommon Problemsin theConstruction of Curtain Grouting in Dam

Zhang Lei
（Henan Yubei Water Conservancy Survey and Design Institute，Anyang Henan 455000）

As for dam construction，curtain grouting technology is the general construction method of pouring dam body.This paper analyze and discuss the problems that may arise，and take certain precautions to ensure that the curtain grouting construction can be completed successfully，and the quality of the project can be guaranteed.

dam curtain grouting；construction technology；problems and measures

TV543

A

1003-5168（2015）12-0063-2

2015-12-5

張磊（1981.5-），男，工程師，研究方向：水利工程。