帷幕灌漿施工技術在水庫大壩基礎防滲加固處理中的應用研究

黨向武 張磊

摘 要 本文結合工程對帷幕灌漿施工技術在水庫大壩基礎防滲加固處理中的具體應用進行詳細探討，以供參考。

關鍵詞 帷幕灌漿施工;水庫大壩;基礎防滲;應用分析

1工程概況

大壩帷幕灌漿施工部位主要為左、右岸黏土心墻壩段和砼壩段。帷幕灌漿共計4755m，其中砼壩段3733m，左岸心墻壩段826m，右岸心墻壩段196m，鉆孔工程量共計5735m。施工樁號范圍為：0+115.74～0+414.26，壩上0-17（DW0-17）～壩下0+1.0（DW0+1.0）。帷幕灌漿共布置169個孔，先導孔（E）10個，Ⅰ序孔（P）33個，Ⅱ序孔（S）42個，Ⅲ序孔（T）84個。

2帷幕灌漿施工技術

2.1 鉆孔控制

鉆孔設備為XY-2PC地質鉆機。根據設計圖紙要求，先進行先導孔鉆孔施工，而后進行Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ孔鉆孔施工。各部位帷幕灌漿鉆孔和灌漿深度根據該部位先導孔壓水試驗結果確定。根據設計要求，帷幕灌漿孔孔徑為φ76mm。

所有帷幕灌漿試驗孔均進行全孔測斜，使用測斜儀測量孔斜。孔深20m范圍內應特別注意測量控制孔斜，如發現鉆孔偏斜超過規定值時，應及時糾偏;糾偏無效時，應按廢孔處理，重新鉆孔[1]。

垂直或頂角小于5°的帷幕灌漿孔，其孔底偏差值不得大于下表規定的數值。

2.2 鉆孔取芯

（1）帷幕灌漿先導孔和檢查孔需要鉆取巖芯，按取芯次序統一編號，填牌裝箱，并繪制鉆孔柱狀圖和進行巖芯描述，重要巖芯應長期保留。

（2）對每盒或每箱芯樣拍兩張彩色照片，并作好鉆孔操作的詳細記錄。

（3）芯樣的最大長度應限制在3m以內，一旦發現芯樣卡鉆或被磨損，應立即取出。除區域經理部另有指示，對于1m或大于1m的鉆進循環，若芯樣獲得率小于80%，則下一次應減少循環深度50%，以后依次減少50%，直至50cm為止。

2.3 鉆孔沖洗

（1）所有灌漿孔（段）灌漿前均進行鉆孔沖洗。鉆孔沖洗采用鉆桿導入大流量水流，從孔底向孔外沖洗的方法進行鉆孔單孔沖洗。裂隙沖洗方法應根據不同的地質條件，通過現場灌漿試驗確定。采用自下而上分段灌漿法時，各灌漿孔可在灌漿前全孔進行一次裂隙沖洗。

（2）沖洗水壓采用80%的灌漿壓力，壓力超過1MPa時，則采用1MPa。裂隙沖洗應沖至回水澄清后10min結束，且總的時間要求，單孔不少于30min，串通孔不少于2h，對回水達不到澄清要求的孔段，應繼續進行沖洗，孔內殘存的沉積物厚度不得超過20cm。

（3）當鄰近有正在灌漿的孔或鄰近灌漿孔結束不足24h時，不得進行裂隙沖洗。

（4）灌漿孔（段）裂隙沖洗后，該孔（段）應立即連續進行灌漿作業，因故中斷時間間隔超過24h者，應在灌漿前重新進行裂隙沖洗。

2.3 灌漿施工

當孔排距確定后，灌漿質量好壞直接取決于灌漿設備的性能、灌漿施工人員的經驗和素質、漿液的配制與使用、灌漿壓力的控制、灌漿結束的標準、各道工序的緊密銜接與嚴謹及各種儀表的完好與靈敏。

2.4 灌漿壓力

在試驗初期，先基本按照1.5～2倍壩前水頭進行壓力的計算，也可按同地區類似工程經驗進行壓力初擬試驗。在同一試驗區，根據不同鉆孔的不同部位，在具備進行臨界壓水試驗的孔段，進行臨界壓水試驗，再做試驗性的壓力調整。試驗過程中為了避免抬動破壞，需建立抬動變形觀測

（1）灌漿應在較短時間內達到設計壓力值，如果開始時吸漿量過大，不能立即達到設計壓力，則應保證在正常操作的條件下，盡快達到設計壓力。

（2）孔口以下的3個灌漿漿段段長應短，壓力遞增應快。再往下的各灌漿段長宜為5m，灌漿壓力可提高到設計的最大灌漿壓力。如遇地質條件變化（溶洞、溶隙、塌孔、涌水等）可視實際情況調整段長。

（3）灌漿壓力有一次升壓法和多次升壓法，一次升壓法即在短時間內使壓力盡快升至設計壓力值。實際施工中往往由于吃漿量較大而很難一次達到設計規定值，常常是分階段多次升壓才能達到設計值。

（4）灌漿壓力、壓力表的安裝及讀數方法，應符合設計規定。

2.5特殊情況的處理

（1）地表冒漿。在灌漿過程中發現地面冒漿時，應立即降低壓力使灌漿在無壓狀態下（保持漿液流動）灌注。并認真觀察冒漿情況，同時封堵冒漿點，防止漿液大量漏失。冒漿不止時，應越級提高漿液濃度灌注或視情況直接采用濃漿緩慢灌注。以上措施均不奏效時應采用“灌—停—灌—停”的間歇灌漿方式進行處理。同時，每次停灌前應對冒漿點進行認真封堵，防止漿材漏失，保證漏漿通道或裂隙中充滿漿液。

（2）鄰孔串漿。灌漿過程中若出現相鄰孔串漿，則采用灌漿孔和串漿孔同時施灌，或用膠塞將串漿孔封堵，待灌漿孔結束灌漿后再對串漿孔進行掃孔施灌。采用后一種方式時，為防止漿材在串漿孔非灌段中漏失，膠塞應隔離串漿孔非灌段。

（3）灌漿中斷。除因冒漿、串漿、大量耗漿等以及其他情況下的間歇灌漿外，正常情況下灌漿進程不允許中斷。灌漿工作必須保持連續不間斷地進行。若因機械故障、停電、待料、孔內返漿等原因造成灌漿過程中斷，則應采取以下措施處理：

①灌漿中斷后，一般應盡快地沖洗鉆孔，把段內漿液沖洗出來，給復灌創造條件。②中斷時間短者：中斷后，估計極短時間內能夠復灌，中斷前灌的又是稀漿，中斷時注入率也很大。根據具體情況，可以不進行凈孔沖洗，排除故障后就可復灌。③中斷時間長者：中斷后，根據中斷的原因和當時的情況，估計短時間內難以復灌的，應立即沖洗鉆孔。如果由于停電、停水或機械故障等原因不能立即沖洗鉆孔，而中斷前灌的又是濃漿時，則應松開灌漿塞，上提射漿管，以免由于漿液沉淀被埋住。待具備沖洗條件時，再行強力沖洗。

3結束語

總之，在水庫壩基防滲處理中應用帷幕灌漿技術，不僅可以維護水庫的安全運行，而且還能夠保證水庫發揮其功能效益。在實際施工中，首先需要對水庫地質環境進行詳細勘查，據此確定施工方案，做好技術交底工作，按照規范技術進行鉆孔和帷幕灌漿施工，保證施工質量，確保水庫正常運行。

參考文獻

[1] 中國濤，蔣國盛，繆緒樟.小灣水電站壩基高壓帷幕灌漿施工工藝分析[J].人民黃河，2011，33（8）：124-126.