壩基帷幕灌漿施工探討

姚建勛

(江西省水利水電建設有限公司， 江西 南昌 330025)

壩基帷幕灌漿施工探討

姚建勛

(江西省水利水電建設有限公司， 江西 南昌 330025)

帷幕灌漿施工技術是常用的堤基、壩基處理方法之一，其不但高效節能而且施工工藝較為成熟，應用范圍越來越廣。本文基于龜峰湖水庫實際情況，對該水庫進行了壩基帷幕灌漿施工工序、施工方法等探討，并對灌漿效果與質量問題進行了系統性分析，以期能為類似工程提供借鑒參考。

壩基； 帷幕灌漿； 施工

1 工程概況

龜峰湖水庫位于江西省弋陽縣境內，距縣城約15km，該水庫是由江廖肖水庫和清水湖水庫合并新建的一座小(1)型水庫，所在水系由江廖肖支流與清水河組成。江廖肖水庫位于江西省弋陽縣旭光鄉江廖肖村，壩址位于信江江廖肖支流上，壩址地理座標為東經117°24′41″，北緯28°20′28″，距弋陽縣15km，是一座小(2)型水庫。設計灌溉面積0.07萬畝，實際灌溉農田約0.04萬畝，其具有灌溉基本功能以及防洪、養殖、觀賞等綜合功能。清水湖水庫位于弋陽縣龜峰風景區內，是一座以旅游為主的水利工程，該工程建于信江左岸龜峰河上游一條支流(清水河)上，壩址控制流域面積為2.146km2，總庫容為99.9萬m3，屬小(2)型水庫。

龜峰湖水庫1號壩為混凝土埋石重力壩，最大壩高約29.8m。壩址區出露巖體為白堊系下統石溪組砂礫巖，表層巖體呈強—弱風化狀態，完整巖塊致密較硬。裂隙較發育地段，表層巖體呈鑲嵌碎裂結構，形成表層巖體的卸荷松動圈。試驗表明，弱風化(上部)砂礫巖物理力學性能較好，承載力較高。因此，根據規范和設計要求，建議本壩利用弱風化(上部)砂礫巖作建基面，但必須清除卸荷松動圈的巖體。壩基存在中等—弱透水性的相對透水層，建議進行帷幕灌漿，形成封閉的防滲帷幕體系。

2 壩基帷幕灌漿施工探討

2.1 帷幕灌漿施工程序

將帷幕中心線定位在壩軸線位置，使灌漿孔通過壩體，采用封閉孔口進行自上而下分段式灌漿的方式進行灌漿試驗。具體流程見下圖。

2.2 施工方法

2.2.1 鉆孔

灌漿鉆孔采用XY—100型地質鉆機鉆孔，灌漿鉆孔不分段，一次性鉆完全孔后進行自下而上分段灌漿；風化基巖鉆孔，采用小水量合金鉆頭旋轉鉆進，套管護壁方法施工，全風化基巖以下的基巖鉆孔，采用合金或金剛石鉆頭清水循環鉆進方法施工。

2.2.2 鉆孔沖洗、裂隙沖洗與簡易壓水

在進行灌漿孔的次序灌漿之前，必須對基巖孔段的全孔進行一次性較為徹底的沖洗，沖洗時宜采用壓力水，水壓力按照灌漿壓力的80%控制，等到回水潔凈時停止沖洗，孔底端除外。在沖洗裂隙工作完成后，按照灌漿壓力的80%進行單點法壓水操作。

2.2.3 制漿方法

水泥漿采用人工袋裝計量加灰，容積法加水，XS-II-400型攪拌機制漿。

2.2.4 灌漿方法

灌漿方法采用自下而上分段孔內循環方式灌漿，采用BW-150型泥漿泵送漿與灌漿。

2.2.5 封孔方法

基巖帷幕灌漿封孔采用水泥砂漿封孔。

2.2.6 檢查孔施工方法

帷幕灌漿的施工程序見下圖。

帷幕灌漿施工程序圖

采用自上而下的分段取芯鉆進方式及分段水壓試驗法進行檢查孔的施工。終孔后，采用自下而上分段孔內循環方式進行灌漿和水泥砂漿封孔施工。

2.3 主要施工技術要求

2.3.1 鉆孔

當灌漿孔的位置與設計(預定)位置之間的偏差超過10cm時，必須進行孔位變更，變更之前需征求設計方同意。對實際孔位進行記錄，且孔位、孔深、孔壁等都必須符合設計要求。鉆機應布置牢固、平穩，以保證鉆孔的垂直度符合要求。鉆孔時應對巖層、巖性以及孔內各種情況進行詳細記錄。終孔深度根據先導孔深度，以進入強風化基巖5m及透水率小于5Lu作為終孔標準。

2.3.2 沖洗與簡易壓水試驗

在結束對灌漿孔的一次性鉆孔試驗后，需立即對鉆孔進行壓力水沖洗，保證沖洗結束后孔內及孔底沉淀物的厚度應小于20cm。

與上述過程相反的是，基巖帷幕灌漿必須從下而上進行，且需要分段，并進行孔底之外其余位置的一次性沖洗，之后按照各個孔段灌漿壓力的80%進行簡易壓水操作。簡易壓水采用單點法，可在裂隙沖洗后或結合裂隙沖洗進行。

2.3.3 灌漿方法和方式的選擇

在對基巖采用帷幕灌漿施工操作時，必須分孔段且每段自下而上進行循環灌漿，保持射漿管與孔底的距離在50cm以內，灌漿段之間距離約為5～6m，如遇特殊地質情況或工程需要，可以適當縮減或延長5m。

2.3.4 進行灌漿壓力與漿液變換

基巖帷幕灌漿設計灌漿壓力為0.3MPa。在進行循環式帷幕灌漿過程中，首先保證在孔口回漿的管路上必須安裝壓力表，其讀數必須為指針所指的中值，并且指針擺動范圍應保持在灌漿壓力的20%范圍內。灌漿過程中，當注入率較小時，須迅速升至設計壓力，而當注入率較大時，必須進行分級分段升壓。灌漿過程中必須把握好時間與速度，以保證漿液的濃度符合相應等級要求，且由稀到濃變化，并且應堅持如下漿液變換原則：如果出現灌漿壓力保持恒定而注入率不斷下降，或是注入率保持恒定而灌漿壓力不斷提升時，必須改變并重新設置原先1∶2的水灰比；如果出現某一級別漿液注入量超過300L或連續灌注時間超過30min，但灌漿壓力無明顯提升或注入率無明顯增加時，必須增加漿液濃度；如果漿液注入率超過30L/min時，可以無需遵循濃度要求而越級提升漿液濃度；如遇灌漿壓力及注入率非常規變動，必須立即停止灌漿并查明原因。

按上述要求進行分段式自下而上灌漿操作，灌漿結束后，需采用黏土填筑法分層搗實封孔。

3 特殊情況處理及工程質量檢查重點

3.1 特殊情況處理

在進行帷幕灌漿操作過程中，如遇孔內冒泡、孔壁及孔底漏漿等異常情況，必須根據需要進行嵌縫、封堵、堵漏、降壓、提升漿液濃度、變連續灌漿為間歇灌漿等方法予以應對。為保證灌漿過程不留或少留接縫，灌漿工作必須一氣呵成，切忌中斷，如果由于上述意外情況確需中斷的話，必須保證做到盡早恢復灌漿作業，如不能則應立即進行鉆孔處沖洗或徹底掃孔，之后立即繼續恢復灌漿。如果在恢復灌漿后，注入率仍未改變，須改變灌漿之前的泥漿比級，如果注入率大幅降低，必須逐級加濃之后進行灌漿，如遇緊急情況須采取補救，包括降低灌漿壓力、提升漿液濃度、限制流量、間歇灌漿等。

3.2 工程質量檢查重點

施工質量檢查孔的布置位置由設計或監理工程師確定，采用抽查法進行檢查，并保證檢查孔的數量占總孔數數量的10%左右，為了保證檢測質量，而且每個施工段內必須保證布置至少一個檢查孔，對于檢查孔的施工方法必須確保采用分段式自下而上取芯鉆進法施工，基巖孔段做鉆孔壓水試驗檢查。帷幕灌漿檢查孔壓水試驗應在該部位灌漿結束14d后進行。帷幕灌漿檢查孔壓水試驗結束后，按技術要求進行灌漿和封孔。

3.3 灌漿質量

利用壓水試驗法進行龜峰湖水庫可溶巖壩基帷幕灌漿質量的檢查，檢查結果見右表，可見龜峰湖水庫壩基帷幕灌漿合格率在92%以上，應判定該水庫灌漿工程帷幕質量合格。

不同部位檢查孔壓水實驗合格率表

4 結 論

如上所述，帷幕灌漿施工作為壩基施工的重點環節，必須引起設計施工人員足夠的重視，帷幕灌漿施工質量的好壞直接關系到工程整體質量，必須嚴格按照施工程序，遵照施工工藝流程要求，防止不必要損失。

[1] 張樣.壩基帷幕灌漿補強試驗及防滲效果研究[J].水利規劃與設計,2015(11).

[2] 袁明道.堆石混凝土壩壩基固結灌漿質量檢驗方法及其標準探討[J].水利規劃與設計,2011(1).

[3] 錢勇峰.帷幕灌漿施工工藝與質量控制要點[J].水利規劃與設計,2012(3).

[4] 徐晗.基礎灌漿施工技術在水利工程中的應用[J].水利規劃與設計,2015(12).

[5] 王宗強.開普太希水利樞紐帷幕灌漿施工存在問題及處理措施[J].水利規劃與設計,2015(1).

[6] 張樣.壩基帷幕灌漿補強試驗及防滲效果研究[J].水利規劃與設計,2015(11).

[7] 曾興旺.高壓擺噴灌漿技術在水利工程施工中的應用[J].水利規劃與設計,2015(1).

[8] 王晉瑛.守口堡水庫膠凝砂礫石壩設計配合比研究[J].水利規劃與設計,2015(4).

[9] 李國東.水利項目混凝土工程施工質量控制要點分析[J].水利規劃與設計,2015(7).

[10]羅小剛.水利工程材料質量監理工作探討[J].水利規劃與設計,2015(8).

Discussion on curtain grouting construction in dam foundation

YAO Jianxun

(JiangxiWaterConservancyandHydropowerConstructionCo.,Ltd.,Nanchang330025,China)

Curtain grouting construction technology is one of common embankment and dam foundation treatment methods. It is efficient and energy-saving with more mature construction technology. It is applied in wider and wider scope. In the paper, curtain grouting construction process, construction method, etc, of the reservoir dam foundation are discussed according to the actual situation of Guifenghu Reservoir. The grouting effect and quality problems are analyzed systematically, thereby providing reference for similar projects.

dam foundation; curtain grouting; construction

10.16616/j.cnki.11- 4446/TV.2017.03.006

TV543

A

1005-4774(2017)03- 0019- 03