水利工程帷幕灌浆技术及其特殊情况处理探讨

宋莉 王怀冲

摘 要：水利工程中帷幕灌浆施工比较复杂，其施工效果及质量严重影响整个工程的质量。因此，开展帷幕灌浆施工时，每一道工序都要按照规范的要求进行施工，并及时处理施工中出现的突发情况，提升施工的效率和质量。

关键词：水利工程；帷幕灌浆；特殊情况处理

近年来，随着大众对水库建筑物防渗工程的重视度的日益提高，人们更加重视水利工程的防渗效果。进行水利工程施工时，如何提升水利工程施工的合理性成为建筑者关注的重要方面。帷幕灌浆施工是水利工程建筑物防渗处理的重要手段，是一项实用性强、安全性高、经济实用的工程技术，对确保水利工程的安全运行发挥着重要的作用，从而广泛应用在水利工程中。

1 工程基本情况

某水利工程主要包括水源工程，输配水工程组成，该水库的总库容量为10.96*108m3。水源枢纽工程设置有泄洪放空洞、灌溉取水口、开敞式溢洪洞等各个建筑物组成，其中灌溉取水系统和渠首电站设置在左岸。本水利工程拦河大坝使用钢筋混凝土面板堆石坝，其坝顶长度额宽度分别为365m、10.7m。该工程防渗帷幕使用坝基及两岸近坝段+左岸远端这一施工方案。

2 帷幕灌浆施工技术应用

一般情况下，使用帷幕灌浆技术前必须详细勘探整个工程的地质，全面了解施工地的水文地理信息。该水利工程中，主要使用的帷幕灌浆施工工艺为自上而下、小口径钻入，孔口封闭、孔内来回循环的高压灌浆施工方案。

2.1 设置灌浆孔

水库帷幕灌浆工程施工流程，根据工程设计的要求设置合理的灌浆孔，分序列展开操作，每两个灌浆孔相隔3m。灌浆孔钻孔位置与所设计的位置最大偏差不得超过10cm。如果出现特殊情况必须调整孔位，要上报监理工程师批准后方可施工，并认真记录具体孔位。开展钻孔施工操作时，实施钻孔的顺序要依据循环灌浆分序原则施工，相同次序孔可以在相同时间段展开钻孔施工。成孔作为帷幕灌浆施工的首道工序，也是尤为重要的环节。成孔质量直接影响整体帷幕灌浆施工的质量及施工效果。因此，想要又好又快的完成施工，设置钻架和钻机时，必须先对场地实施整平清理操作，并依据工程情况铺设相应的地板并搭设钻孔平台，安装的钻机要保持在稳定、端正的状态。

2.2 合理控制孔向

每一个灌浆孔实施钻进操作时必须多次检测孔斜，实际操作步骤如下：孔深度大于30m，每隔5m进行一次测斜操作，小于30m每隔10m进行一次测斜。实际施工时必须注意，合理控制上部20m范围内的孔斜，帷幕灌浆钻孔孔低其偏差允许范围如表1。如果实施测斜操作发现钻孔偏斜值大于设定最大允许规范值，及时行针对性的纠偏措施。如果纠偏效果不佳必须重新开孔，根据压水试验、单位耗灰量等一般资料展开分析，其结果如果影响灌浆质量，实施有效的补救措施，必要情况下距原报废孔位0.2m位置再次开孔。

2.3 设置灌浆段长度

灌浆操作开展分段施工模式，特殊情况下依据监理工程师的指导适量缩短或增加灌浆段长度。灌浆段长误差不超过30cm，进行灌浆施工时如果遇到断层、岩溶等地质，必须把段长掌控在3.0m或小于3.0m。钻孔穿越较为柔软的破碎岩石发生塌孔或漏水的情况，设为一段先实施灌浆施工，待凝固24h后可以再次钻进。

2.4 钻孔、冲洗操作

钻孔主要分为三序工程，一序、二序孔均为钢管桩注浆孔，在开展基坑开挖操作时起到支护作用，三序孔设置为旋喷注浆孔，具有固沙封水的效果。沿着井筒中心线方向设置三排帷幕珠江孔，孔距为3m，排距设置为2.8m。共设有42个注浆钻孔，每个孔的深度约为13.5m，采用θ108mm钻头进行施工，钻入所设计的孔深，下部采用θ89mm*3.5mm钢管至孔底，孔口焊接使用θ89mm法兰盘。沿着井筒中心线在其两侧设计二序孔，在井筒外侧设置加密钻孔，与一序孔间距约为1.5m，共有37个，孔深为18.5。钻进操作与一序孔相同，孔口也使用θ89mm法兰盘焊接。旋喷钻孔设置在注浆孔外侧及其开挖部位东西段，钻孔间距设置为1.0m，终孔完成后立即旋喷注浆，共设有44个，孔深度设置为15m，采用θ127mm钻头钻至要求孔深。帷幕灌浆钻孔使用压力水脉动冲洗，裂隙冲洗时因先展开冲洗待回水澄清后10分钟结束。帷幕灌浆施工必不可少的工序就是导孔，对开展钻孔操作后返水情况较好的孔段，需要实施简单的压力处理。压力时间掌控在20min。每隔5min进行一次读表，共实施4次读数。若最大值与最小值差<最后的终值12%即可。

3 水库帷幕灌浆施工的特殊情况处理

3.1 冒浆处理方法

在对该水库进行帷幕灌浆施工过程中，发现有浆液通过裂隙向上冒出，或沿着地板与基础岩接触地带冒出的情况。拥有施工经验的工作人员都知道此为冒浆情况。灌浆施工中发生冒浆后，工作人员及时实施铅封、封堵等处理措施，并合理控制灌浆压力、加大浆液浓度、设置恰当的进浆量，等待冒浆停止之后，压力达到设定的压力，开展正常灌浆操作。

3.2 串浆处理对策

进行灌浆操作时，发现浆液从其他孔内流出来，深入分析串浆的事件发生的因素可知，这是因岩石中裂隙互相串通引起的。灌浆操作时，如果串浆孔是待灌孔，可以开展同时灌浆操作。如果没有条件一同进行灌浆操作，可以把串浆孔管孔进行堵塞处理。待灌浆孔施工结束后，串浆孔及时进行扫孔、冲洗后方可继续灌浆。同时，可以适当加长相邻两个序孔施工间隔时间，避免新灌入的泥浆把前期灌入之裂隙内的浆液结石冲开。

3.3 灌浆中断的处理对策

该水库工程施工中，因出现突发事件不得不停止灌浆施工，此时，现场施工人员采用以下措施进行处理：（1）使用高效的方法尽可能缩短灌浆中断时间；（2）但灌浆中断时间大于30分钟，采用恰当的方法对钻孔进行冲洗操作，如果冲洗并无效果，可以进行扫孔再次灌浆；（3）恢复正常灌浆操作后，采用中断前所用的水灰比，例如：灌浆注入率相似或有一定程度上的减少，可以按照正常灌浆方法展开注入操作直至完成灌浆施工。

4 结束语

总之，水利工程作为关乎民生的重要工程，也能反映一个国家经济和技术的发展水平。随着水利工程投资的日益加大及规模的扩大，水利工程建筑物防渗工程尤为重要。文章以某水库枢纽工程实例为研究依据，深入分析该工程帷幕灌浆施工的要点及特殊情况处理方法，经工程实践证明，施工效果获得预期和满意的效果。

参考文献

[1]施华堂，徐年丰，李洪斌，等.丹江口大坝高水头帷幕补强灌浆技术研究[J].人民长江，2012，43（17）：10-14.

[2]盛松涛，张贵金，陈安重，等.托口水电站河湾地块帷幕灌浆新工艺的施工实践[J].水利水电技术，2014，45（8）：108-111.

[3]张贵金，潘烨，彭春雷，等.松软地层防渗灌浆帷幕结构性状实验研究[J].工程地质学报，2015，11（3）：526-532.