帷幕灌漿在水工建筑物防滲工程中的應(yīng)用

【摘 ?要】本文從帷幕灌漿概述出發(fā)，然后介紹工程概況，再次分析帷幕灌漿施工，最后闡述帷幕灌漿方法應(yīng)用注意事項(xiàng)，以便為帷幕灌漿在水工建筑物防滲工程中的應(yīng)用提供有益的參考性建議。

【關(guān)鍵詞】帷幕灌漿;水工建筑物;防滲工程

引言

社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展，極大推動建筑工程不斷進(jìn)步。建筑工程作為一項(xiàng)系統(tǒng)性工作，其中防滲工程質(zhì)量直接影響居住者人身安全，而科技不斷發(fā)展，帷幕灌漿作為新技術(shù)在其中起到積極作用，所以，需要加強(qiáng)帷幕灌漿技術(shù)應(yīng)用。基于此，研究帷幕灌漿在水工建筑物防滲工程中的應(yīng)用有現(xiàn)實(shí)意義。

1.帷幕灌漿概述

帷幕灌漿指的是漿液灌入到巖石體內(nèi)或者士層的孔隙和裂隱，從而成為持續(xù)阻礙水的帷幕，確保減少滲透壓以及滲流量的灌漿項(xiàng)目工程。通常來說，帷幕的最上部分連接的是混凝土閘底板或壩體本身，帷幕最下部分通過水巖層確定其深度，從而達(dá)到盡可能降低地基地下水滲透的效果，和下游排水系統(tǒng)同時作用下，減少滲透水流對閘壩的揚(yáng)壓力。就帷幕來說，依據(jù)防滲灌漿孔排數(shù)其包括多排孔以及兩排孔的帷幕。當(dāng)?shù)乩項(xiàng)l件繁雜同時水頭比較高的情況下，基本使用至少為三排的多排孔帷幕。此外，依據(jù)灌漿孔最底部深入不適應(yīng)水巖層進(jìn)行劃分時，深入的稱封閉式的帷幕不深的懸掛式帷幕。

2.工程概況

南水北調(diào)中線干線易縣段有一個左岸排水交叉建筑物體，位置于魏家墳排水倒虹吸，其中心線樁號是194+228，作為半挖填型的渠道，倒虹及中心位置是填方，管子自身基坑開挖深度為7米，寬度為20米。一般而言，渠基的上部分是黃土形狀的土壤，泥灰?guī)r是其下部分。需要注意的是此渠道在設(shè)計(jì)過程中底部寬度是7.5米，渠道內(nèi)部的邊坡比例為1：2.5，外坡比例為1：2，此外，渠道鋪的保溫板有防凍功能，襯砌混凝土板渠底部的厚度為8厘米，渠坡厚度為10厘米。

渠道在三次通水時了解到此倒虹吸進(jìn)、導(dǎo)墻、出口混凝土護(hù)底以及漿砌石銜接的位置都有水滲出現(xiàn)象，同時排水管在不斷向外排水，每當(dāng)冬季時，此管自身會出現(xiàn)結(jié)冰和積水的情況，其厚度為3厘米。除此之外，依據(jù)設(shè)計(jì)需要，應(yīng)用帷幕灌漿技術(shù)可以使原基坑回填等相對比較弱的位置可以聚集灌漿，與此同時針對已經(jīng)存在的滲漏點(diǎn)位置需要進(jìn)行強(qiáng)化處理，并且在渠道的左右岸堤位置設(shè)置灌漿孔，從而降低渠道內(nèi)部水向倒虹吸共同流入的現(xiàn)象。

3.帷幕灌漿施工

（1）鉆孔。第一，灌漿孔在施鉆過程中應(yīng)該依照灌漿流程，分段執(zhí)行相應(yīng)工作內(nèi)容。第二，灌漿孔的位置需要滿足設(shè)計(jì)方面的需求，偏差數(shù)值一定要小于10厘米，同時記錄真實(shí)孔位置。此外，各鉆孔都需要取芯樣，并且只留下巖芯，完整記錄相關(guān)信息以及掌握地質(zhì)情況。第三，帷幕灌漿施工過程中當(dāng)發(fā)現(xiàn)基巖時，需要使用清水鉆進(jìn)。第四，帷幕灌漿在施工過程中所有鉆孔工作完成之后每5-10米都需要測斜，應(yīng)用KXP--1型測斜儀設(shè)施。第五，灌漿帷幕鉆孔施工時，應(yīng)用300型鉆機(jī)打孔，其深度達(dá)到2米時，注入鋼套管1.5-2m長度為φ108-146mm，鉆孔時覆蓋層應(yīng)用的是套管跟進(jìn)法，依據(jù)士層需求使用干鉆法，碎石層應(yīng)用泥漿鉆進(jìn)，當(dāng)出現(xiàn)漏水或者漏漿現(xiàn)象時，應(yīng)用水泥漿進(jìn)行封堵工作，一天之后再次進(jìn)行新的鉆孔任務(wù)。

（2）鉆孔沖洗。基巖段應(yīng)用壓力水對孔壁開展沖洗工作時，在水清澈10分鐘之后結(jié)束此項(xiàng)任務(wù)，一般沖洗的壓力是灌漿壓力是五分之四，當(dāng)灌漿壓力大于1MPa時，應(yīng)用1MPa。此外，孔內(nèi)部所殘留的雜質(zhì)其厚度要小于20厘米才可以不再進(jìn)行沖洗工作。

（3）壓水試驗(yàn)。灌漿之前需要做流水測驗(yàn)工作，依據(jù)透水率高低從而確定灌漿的種類，當(dāng)透水率不大于100lu時在開始帷幕灌漿;當(dāng)透水率不小于100lu時，需要回填灌漿之后在帷幕灌漿。此外，回填灌漿依據(jù)相關(guān)規(guī)章制度要求進(jìn)行水灰比的。在首先進(jìn)行導(dǎo)孔時，應(yīng)該自上而下分段卡塞從而開展壓水測驗(yàn)，依據(jù)監(jiān)理工程師指揮下應(yīng)用單點(diǎn)法進(jìn)行壓水工作。第三，帷幕灌漿測驗(yàn)孔在檢查孔時都依據(jù)相關(guān)技術(shù)規(guī)程應(yīng)用五點(diǎn)法開展壓水測驗(yàn)。

（4）灌漿。第一，灌漿開灌的水灰比例是3：1，水泥漿液其深度是3：1，2：1，1：1等，此外，由于渠道下部在漏水過程中具有流動性，灌漿時應(yīng)該依據(jù)真實(shí)狀況在漿液中加入速凝劑。第二，依據(jù)灌漿壓力開展灌漿時其壓力值為0.2-0.3MPa，此外，灌漿段基礎(chǔ)巖石性質(zhì)和鉆孔深和灌漿測驗(yàn)結(jié)果調(diào)整。某級別水灰比注入量超過300L或者灌漿時間為一個小時，與此同時灌漿壓力以及吸漿量幾乎沒有變化時，可使用一級水灰比漿液注入。單位灌注量大于30L/min時，需要依據(jù)現(xiàn)場施工狀況進(jìn)行過級變濃。第五，單位灌注量小于0.4L/min時，連續(xù)一個小時就可以結(jié)束。

（5）封孔。灌漿工作完整之后應(yīng)用機(jī)械式封孔以及人工式封孔融合法，即使用導(dǎo)管注入漿液到孔口處，在灌漿即將完成之后應(yīng)用最稠級漿液當(dāng)作封孔漿升壓封孔進(jìn)行灌漿工作，需要注意的是其上部應(yīng)用人工式封孔。

（6）特殊情況處理。①竄孔。灌漿時若發(fā)現(xiàn)存在竄孔情況，通常應(yīng)用如下方法處理：第一，若竄漿量小時，被竄孔內(nèi)部應(yīng)用沖洗策略，避免水泥出現(xiàn)在孔內(nèi)，以便更好繼續(xù)灌漿。第二，若竄漿量相對較大時，需要和被竄孔進(jìn)行灌漿，而需要減少相應(yīng)壓力;當(dāng)灌漿條件不符合時，應(yīng)用灌漿塞堵好被竄孔，并且在灌漿孔進(jìn)行灌注。此項(xiàng)任務(wù)完成之后，需要立刻拿出被竄孔的灌漿塞，并且補(bǔ)充灌漿在將孔清洗干凈的前提下。②特大耗漿。有少數(shù)孔借助正常變漿同時漿液自由度達(dá)到灰水比例1：0.5之后，孔段吸漿率非常大，不利于完成灌漿工作，通常應(yīng)用如下策略處理：第一，減輕壓力，以便注入小于1-2L/min灌注。此時當(dāng)灌注干料達(dá)到最高數(shù)量時，吸漿率增多或者不變，應(yīng)用濃漿、限流和限量，以便間歇性進(jìn)行灌漿工作。第二，漿液中需要加入速凝劑。第三，灌注水泥砂漿。

4.帷幕灌漿方法應(yīng)用注意事項(xiàng)

帷幕灌漿方法的種類很多，且在實(shí)際應(yīng)用過程中也存在很多注意事項(xiàng)，本文僅選擇兩個比較常見的帷幕灌漿方法進(jìn)行介紹：

（1）自上而下分段法。此辦法優(yōu)勢包括四點(diǎn)，首先，避免繞灌漿塞反漿情況，由于灌漿過程自上而下，堵住上串裂隙，使強(qiáng)度不斷增加，與此同時將灌漿塞放在灌段底部時，極易將孔隙塞緊。然后，灌漿施工越來越深化過程中，所有灌漿壓力也不斷增大。再次計(jì)算干料量正確和壓水測驗(yàn)效果無誤;最后灌漿質(zhì)量非常好。此辦法缺點(diǎn)分為三方面，第一是所有段進(jìn)行灌漿之后需要有等待凝固時間，此時工期非常長;第二若針孔與灌漿互相姿勢時工序會進(jìn)行交叉，此過程中非常浪費(fèi)時間;第三，極易出現(xiàn)孔斜現(xiàn)象。通常來說，此情況應(yīng)用于巖石處理、滲漏非常嚴(yán)重的地質(zhì)條件，普遍應(yīng)用在水利水電工程中。

（2）自下而上分段法。此辦法優(yōu)勢：一方面灌漿段沒有待凝環(huán)節(jié)，從而縮短時間;另一方面，此辦法分離鉆孔與灌漿工序，降低鉆和灌間的交叉，以便加大機(jī)械使用率與施工速度。此辦法劣勢：不僅可以使灌漿壓力受到部分局限，而且孔段裂隙在鉆進(jìn)時極易被巖粉堵塞，從而對灌漿質(zhì)量產(chǎn)生影響。

此方法結(jié)合以上兩種辦法，基本應(yīng)用在地質(zhì)條件繁雜并且鉆孔相對較深的狀況。例如，若灌漿孔內(nèi)部巖層比較堅(jiān)硬完整且透水性不大時，部分易碎裂隙發(fā)育和透水性大，其前段應(yīng)用從下而上灌漿法，后段應(yīng)用從上而下施工法。

5.結(jié)論

綜上所述，本文通過對帷幕灌漿概述展開深入研究，然后闡述工程概況，再次介紹帷幕灌漿施工，最后總結(jié)出帷幕灌漿方法應(yīng)用注意事項(xiàng)，其中包括自上而下分段法、自下而上分段法和綜合分段灌漿法等三方面，旨在為帷幕灌漿在水工建筑物防滲工程中應(yīng)用得到有效保證。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介：崔江濤（1991-），男，漢族，新疆伊寧人，本科，助理工程師，研究方向?yàn)樗酀{;從事工作：現(xiàn)場管理。