水电大坝加固工程中帷幕灌浆施工技术的应用解析

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在经济发展的带动下，我国社会对于能源的需求不断增加，能源供需矛盾日益激化，人们开始重视对于新的清洁可再生能源的开发和利用。在这样的背景下，我国的水利工程数量不断增加，并逐渐成为国家基础设施建设的重要组成部分。水利工程的功能主要包括防洪、蓄水灌溉、供水、发电等作用，对于区域经济的发展是非常重要的。因此，做好水电大坝的加固工程，保障其安全性和稳定性，是相关管理部门需要重视的问题。

1 水电大坝中存在的安全隐患

我国的水利工程多建于上世纪七八十年代，受当时技术和资金条件的限制，水利大坝的强度和耐候性相对较差，在使用过程中，出现了许多的安全隐患和质量问题，其中最为严重的就是大坝的渗漏，如果不能对其进行有效处理，必然会影响大坝的运行安全，甚至造成大坝崩塌等严重后果。造成水利大坝渗漏的原因是多方面的，主要包括以下几点:

(1)设计因素。在对水利工程进行设计时，由于经验的缺乏以及技术条件的限制等，没有对特殊情况进行分析，使得水利工程的设计标准偏低，对于大洪峰和特大洪峰的预防不足，导致其在将于较为集中，水量巨大的年份受到严重的破坏，进而产生渗漏。

(2)施工因素。在对水利工程的地基和墙壁等进行施工时，由于面积较大，为了施工的顺利进行，提升施工效率，一般都会将混凝土工程分为几个较小的单元进行同时施工，之后进行组合。这些单元组合的缝隙则是最容易出现渗水现象的部位;而如果采用大体积混凝土整体施工，不仅施工缓慢，而且质量难以控制，容易出现混凝土裂缝，同样会出现渗漏现象。

(3)材料因素。虽然社会和建设单位对于水利工程的质量非常重视，很少出现偷工减料的现象，但是并不代表不会出现因原料因素造成的工程质量问题。例如，一些水利工程在建设时，由于资金和技术条件的缺乏，使得水利工程自身的结构强度和稳定性受到的一定的影响，在使用过程中容易出现问题。

(4)时间因素。一方面，由于使用年限的限制，使得水利工程的耐久力和强度达到了结构的承受极限，进而导致渗漏;另一方面，由于缺乏相应的维护资金，使得水利工程的维护不足，导致年久失修和结构老化，从而产生渗漏。

2 水电大坝加固工程中帷幕灌浆施工技术的应用

帷幕灌浆，是指在闸坝的岩石或者砂砾石地基中，采用灌浆的方法，建造防渗帷幕的施工技术。帷幕的顶部与混凝土闸底板或者坝体相连，底部深入到不透水岩层中，可以有效减少和组织地下水的渗透。帷幕与下游排水系统共同作用，也可以降低渗透水流对于闸坝的扬压力。因此，帷幕灌浆技术一直都是水利工程防渗加固的主要手段。本文结合相应的工程实例，对帷幕灌浆施工技术在水电大坝加固工程中的应用进行简单分析。

2.1 工程概况

某水库属于综合性水利枢纽工程，总库容约120 万立方米，正常库容100 万立方米，死库容18 万立方米。主坝最大高度12.2m，为混凝土坝，坝顶宽度约60 -70m。在2013 年年底检修中，发现副坝存在有明显的散浸和集中渗漏现象，主坝也存在集中渗漏，对于坝体的稳定性和安全造成了一定的影响，需要进行加固处理。

2.2 帷幕灌浆

针对坝体的实际情况，采用帷幕灌浆技术进行坝体的加固施工，其施工流程如下:(1)定位。在施工前，需要结合相应的加固方案，对帷幕灌浆孔进行定位，确保孔位的合理性和准确性。(2)钻孔。在帷幕灌浆施工中，采用的钻孔设备为XY -2PC 型地质钻机。在开钻前，需要使用罗盘仪等仪表设备面对钻机进行校正，确保开孔的孔径为91mm，终孔孔径在46mm 以上。钻孔工作是分段进行的，每一段帷幕灌浆孔钻孔施工完成后，需要使用导管导入清水，对钻孔进行清理，避免杂物和泥浆堵塞钻孔。在帷幕灌浆施工前，还需要利用压力对裂缝位置进行冲洗，约为灌浆压力的80%。如果压力值大于1MPa，则应该采用1MPa，避免裂缝而对进一步扩大。(3)压水试验。压水试验是灌浆施工前的最后一道工艺，通常会与裂缝的冲洗工作一起进行，水压与裂缝冲洗压力相同。压水试验持续20min，每隔5min，都需要对水压的流量进行记录，并最终计算出透水率，为后续施工提供便利。

(4)帷幕灌浆。帷幕灌浆，在覆盖层区域采用的是孔口封闭循环钻灌法，在基岩区域采用的是分段式灌浆法。在灌浆过程中，要确保射浆管与孔底的距离小于50cm，对于在同一排上的相邻灌浆孔，应该将高度差控制在15cm 以上。在灌浆过程中，为了确保施工质量，必须对浆液浓度进行有效控制。一般来讲，帷幕灌浆施工技术中，浆液的水灰比包括6 个不同的等级，其比例依次为5∶1、3∶1、2∶1、1∶1、0.8∶1 和0.6∶1。浆液的浓度应该随着灌浆的持续而由稀变浓，逐级变换。在灌浆完成后，需要进行相应的封孔工作。这里采用的是全孔灌浆封孔法，即零导管，将孔内的浆液水灰比转换为0.5∶1，之后使用专用的灌浆塞，堵住孔口，再进行纯压力灌浆封孔，封孔采用最大灌浆压力，时间约为1h。

2.3 质量检测

在施工完成后，需要对帷幕灌浆的质量进行全面检测。首先，要对灌浆孔进行检查，检查的数量不能少于孔总数的10%，而且必须确保检查的全面性，每一个单元要设置一个以上的检查孔。其次，要采用单点法对待检孔进行压水试验，每段的透水率合格标准为q≤5Lu。然后，应该由设计单位、施工单位和监理单位共同对待检孔的位置进行确定，确保其处于帷幕灌浆的中心线上。然后，利用地质钻机对钻孔继续检查取芯率为灌浆总孔数的2%，保证混凝土和基岩的相接处结合良好。检查完毕后，需要按照施工要求对其进行重新灌浆和封孔。

3 结语

总而言之，帷幕灌浆施工技术在水电大坝加固工程中的应用，可以对大坝的渗漏问题和裂缝等进行有效处理，确保大坝运行的安全和稳定，应该引起相关技术人员的重视。

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