帷幕灌漿技術的水利工程施工應用

田俊岳

（河南省水利第一工程局 河南鄭州 450000）

1 帷幕灌漿的基本情況及介紹

1.1 帷幕灌漿的基本情況

在水利工程建設過程中，特別是在以土石壩為主的施工過程中，對于地基的要求比較多，比如在強度、透水度、滲流度、承受能力、壓縮變形等方面的要求。對于地基需要進行特殊處理，以便更好的達到這些要求。砂礫石的地基處理，一般采用：①粘性土截水槽；②混凝土防滲墻；③灌漿帷幕；④防滲鋪蓋；⑤排水減壓措施。當砂礫石地基透水層很深時，前兩種方法在施工上就很難起到作用，那么這時就可以采用帷幕灌漿的方法來達到所要的效果。

1.2 帷幕灌漿的簡介

帷幕灌漿法簡單來說就是利用高速射流切割然后進行攪拌土層，進而改變原有土層所應有的結構以及組合，與此同時將水泥漿或者是復合漿灌入其中，等待冷卻最終形凝結體，以便于達到加固地基以及防滲的目的。帷幕灌漿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。帷幕灌漿現多用于砂礫石地基灌漿建造防漏滲工程。用帷幕灌將頂部與混凝土底板以及大壩整體連接起來，這樣可以有效的阻止或者減少地基中地下水的滲漏；在水利工程中帷幕灌漿與其下游的排水系統一起發揮作用，這樣不僅可以起到防滲漏的作用，還可以減少滲水對壩體的壓力。近年來，帷幕灌漿的工藝越來越成熟，逐漸成為水工建筑工程中有關地基防漏方面的主要技術手段，在水工建筑工程中對于安全運行及防滲漏起著不可替代的作用。

1.3 帷幕的分類

防滲帷幕多以灌漿孔排數分為兩類：①兩排孔帷幕；②多排孔帷幕。那么該如何進行選擇呢？這就需要根據實際地質情況來選擇，如果條件復雜且水頭比較高的話，一般多采用3排及以上的多排孔帷幕。以帷幕灌漿是否對底部深入進行劃分：一般是深入的為封閉式帷幕，不深入的為懸掛式帷幕。

2 工程案例

某水利工程水庫蓄水位置約達175m，因水位過高，產生強大的水壓，而過強的水壓可能會引起水穿過基層縫隙而產生滲漏現象。在施工過程中為了避免這種情況的發生，工作人員會在壩體上打深孔然后將水泥漿液或復合漿液灌入其中，形成一道相對完整的帷幕。大壩主體一般為花崗巖體，花崗巖體一般透水性較弱，但是局部透水性比較強。所以為了有效的控制壩基滲漏，減小滲水量，增強壩體的整體穩定性，會在兩岸壩肩澆筑一道連續的防滲漏帷幕，這樣整個壩體就會更加牢固穩定。

3 水利工程施工過程中帷幕灌漿施工工藝

3.1 施工前的準備工作

（1）水利工程作為一項比較重要的工程，在施工前一定要做好充分的準備工作，要科學的進行施工計劃的整體編制。所以在施工前需要搜集相關資料、進行實地的調查，以便對整體工程的所需條件做到更全面的了解。然后需要根據相關的實際情況制定有效的施工方法以及整體的施工工藝，施工材料、施工工序、施工設備等應給予科學合理的配備，同時，對于整個工程的施工的進度計劃也要進行科學合理的部署。

（2）在整體的施工設計中，主要的工作內容有：①對于工程的施工地質以及水文地質的實際情況進行調查分析；②在施工過程中，應該進行現場的灌漿實驗，以便確定灌漿的方法、壓力、孔距、材料等是否能達到預計效果；③在實際的施工過程中應該首先確定帷幕的軸線位置、帷幕深度、厚度以及長度；④帷幕的主要材料為水泥，為了方便以后為帷幕檢查以及加固，所以一般會采用一些高分子的化學溶液，而對于地基的材料也多選用水泥粘土漿液。

（3）對于整體的施工中，應嚴格把關施工所需求的材料的質量。作為一個較大的工程一定需要大量的施工材料。對于這些所需要的施工材料來說是確保整個帷幕灌漿工程質量的重要基礎，所以一定要十分重視。①加強對所需材料質量把關，需要以材料的售后、價格等來選擇判斷。②對于進入施工現場的物資進行嚴格的驗證，每一次的進場物資都需要專業人員進行科學的驗證，確保其鑒定證書、檢疫證明、合格證書等有效，如果在檢驗過程中有不達標的產品，應退回并限期更改。在實際施工中有些材料需要對其進行復檢。對于一些易碎、易變性、易污染等材料，在運輸過程中應進行科學的監控。

3.2 施工過程中有關數據的測量

在整個帷幕灌漿技術中，進過分析不難看出其中最重要的就是需要對鉆孔進行精密嚴格的控制，從前期所獲取的相關資料中進行精確的測量。在整個測量過程中，應對相關數據進行詳細的檢查，避免因數據的出錯而導致整體的錯誤，這樣可以使數據更加精確，同時也有效的提高的工程進度。在進行測量工作時，應將鉆孔的具體位置進行布設

3.3 施工

帷幕灌漿分為混凝土壩巖基帷幕灌漿以及土石壩巖基帷幕灌漿，這兩種灌漿前者是在兩岸壩肩以及壩體上進行；而后者則是在巖基頂層進行，然后進行裝填壩體，這樣做的有點就是可以在竣工后對整個帷幕的運行狀況進行監測，同時對于縫隙部分進行帷幕補灌。帷幕灌漿的鉆孔應該按照設計排定的順序，逐步進行加密，嚴格按照先下游后上游最后鉆中間的順序。同一排鉆孔一般按照3個次序鉆灌。灌漿方法一般采用全孔分段灌漿法。灌漿壓力一般指的是在孔口處壓力表所指示的壓力值，巖石對于帷幕灌漿也有著一定的壓力，一般情況對于表層來說應不宜小于1～1.5倍的水頭，而對于底部來說最合適的應為2～3倍的水頭。對于砂礫石層來說壓力應盡可能大些，應以不引起地面抬動或者雖有抬動但是不超過最大值為限。在整個帷幕灌漿中上部的壓力一般小于下部的壓力，前序孔的壓力要小于后續孔的壓力，中排孔的壓力大于邊排孔的壓力，這樣可以有效的保證整體的密實。在灌漿開始的時候，一般情況下都采用一次升壓法，直接將壓力升到設計中所需預計壓力值。在帷幕灌漿時設檢查孔這樣可以有效的進行壓水實驗，對于不合格的孔段應進行補灌，最終達到設計中所預計的防滲標準。

3.4 灌漿孔鉆孔

帷幕灌漿進行鉆孔時應采用硬質的合金鉆頭亦或是金剛石鉆頭來進行鉆孔，鉆孔時一般采用回轉式地質鉆孔技術或者是清水鉆孔技術。整個鉆孔過程中都應以實際設計要求在防滲墻軸線上進行布置鉆孔位置，而對于灌漿孔的布置來說一般可分為三個程序：①孔距為2m；②孔位之間的軸偏差應小于10cm；③孔深應在防滲墻底部的20～30m之間，并且都應超過設計中帷幕的灌漿底線。

3.5 灌漿

帷幕灌漿中，對于灌漿來說分為幾個階段，而每個階段都有著不同的灌漿方法。灌漿第一階段一般采用的是最常規的“阻塞灌漿法”；灌漿的第二階段采用的是“孔內循環灌漿”、“孔口封閉”、“自上而下，不待凝”、“小孔徑鉆進”逐步進行灌漿，不過需要特別注意的是，如果遇到孔段的地質條件比較復雜的話，就需要對這階段進行24h冷卻凝固后才能進行下一階段的灌漿作業。灌漿施工中應根據實際的情況對所需漿液進行調整變換，避免漿液的不合適而導致返工。

3.6 封孔

封孔作為帷幕灌漿的最后一步，應待雖所有的灌漿作業完成后，有監察工作人員和質檢工作人員聯合進行檢查后，雙方確認質量合格通過后才能進行封孔。封孔一般采用“置換和壓力灌漿封孔法”進行封孔，最終應將所有鉆孔抹平。

4 結束語

我國進入高速發展階段，經濟的不斷提升，人們的生活質量也不斷提升，伴隨著經濟的發展，能源的需求日益增多，水利水電工程因其無污染而廣泛被應用，滲漏一直都是水利工程最主要的問題，帷幕灌漿技術一般被運用于加固、防滲工程中，將其應用到水利工程的防滲中，可以有效的解決滲漏問題。結合本文所述，帷幕灌漿技術可以有效處理地下水的滲漏問題，同時還可以有效的減少閘壩的壓力，作為加固以及防滲的主要技術，帷幕灌漿技術在水利工程中科學合理的應用，可以有效的解決滲漏問題并且保障水工建筑物的施工環境安全以及整體的穩定運行。