帷幕灌浆技术在水库大坝除险加固工程中的应用

陈明喜

摘 要：帷幕灌浆是一种实用性很强的渗漏处理技术，在水库大坝防渗加固施工中具有良好的应用成效，并得到广泛的应用。结合工程实例，对水库大坝帷幕灌浆施工技术的具体应用进行了详细的探讨，以保证水库运转工作的顺利进行。

关键词：水库大坝；帷幕灌浆；防渗；质量控制

中图分类号：TV697.3 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.09.159

水库作为水利工程中的重要组成部分，具有供水、防洪、发电、灌溉等重要作用，其大坝的安全关系到周边百姓的生命财产安全，因此，维护大坝的安全就显得尤为重要。而帷幕灌浆是大坝基础防渗加固处理中非常有效的方法之一，在水库大坝基础中建造防渗帷幕灌浆，应用成本较低，安全性高，可有效防止坝基渗漏，从而确保水库坝基的渗透稳定。本文就帷幕灌浆在某水库大坝防渗加固工程中的实际应用，分析其施工技术，旨在为类似工程帷幕灌浆施工提供参考。

1 工程概况

某水库大坝是由黏土斜新墙堆石坝建成，设计标准为基岩渗水率小于5 Lu，同时坝基基岩渗透岩层主要集中在水库坝中段和右段上部位置，而水库坝中段基岩下20～35 m范围内的渗水率为2 837.8 Lu，透水性以河床向右岸递减趋势为主。

除此之外，水库大坝左岸渗漏主要为构造裂隙形式，之后是层面裂隙，且该类型裂隙呈现上窄下宽的特点，以囊状为主；面渗透流主要是由坝基基岩和蚀余红土之间白云粉砂层所引起；而漏水通道则是由两端坝肩灰岩断裂岩或坝基溶沟等所引起的。从整体上分析，水库工程帷幕灌浆施工过程中应当对施工环境进行详细分析，针对其具体情况进行帷幕灌浆工序设计，并做好相关准备工作，切实保证工程施工质量水平，以保障今后工程应用的安全性。

2 帷幕灌浆防渗加固设计分析

通过对水库工程实际情况分析可知，帷幕灌浆施工技术的实施是解决填土层、蚀余红土层渗漏问题的有效途径之一，同时帷幕灌浆施工技术的应用成本低、施工技术简单，效果也比较明显，因而在水库除险加固工程中的应用比较广泛。

2.1 帷幕设置

该水库坝基工程应当进行双排灌浆，其中，桩号范围为幕0+159.7～幕0+454.85，而下游排灌浆深度值设置的范围为52～65 m，通过原坝基灌浆廊道完成灌漿施工。坝基右段，渗透率值在11～46 Lu范围内，同时右岸坡应当使用单位帷幕灌浆，以岸坡为基础灌浆的底线应当呈上升趋势，且最小深度控制在20 m；坝基右岸坡基岩面20 m下属于弱透水层，透水率范围为1～4.9 Lu，以单排帷幕灌浆为主，其灌浆深度控制在16～70 m，并同左岸山基帷幕灌浆进行一定的连接。

2.2 左、右坝肩帷幕

通过调查分析可知，左、右岸坝肩中存有一个厚度在7～14 m的碎裂石灰岩层，同时这也是该水库工程产生漏水现象的主要原因，因此施工人员要将帷幕厚度、排数、排距、孔距等值的设定保持一致，以双排设计方式为主，孔距设定值为2 m，排距设定值为1 m。另外，灌浆施工应当在内坡一级平台上进行，而帷幕底高程设置应当如下：下游排深入单位吸水量ω小于0.05 L/min，深度值在3～5 m范围内，上游排深入层下限范围为1～1.5 m。

3 帷幕灌浆主要施工技术工艺分析

3.1 施工工艺流程

3.2 钻孔

首先，帷幕灌浆施工中应当进行空位测放和钻机就位工作。在空位测放施工过程中，应当利用全站仪、水准仪和钢卷尺等必要的设备完成防线引点设置。在测放施工完成之后，应当使用电钻进行空位钻眼，之后再使用钢筋楔入完成标定，并使用油漆等对钻孔位置和孔序进行标记。另外，在开孔施工前，应当固定钻机平台，特别是钻机底座，利用水平尺完成校准检测。只有符合施工标准之后，才能使用螺栓进行固定处理。而固定完成后，应当进一步检查钻机的稳定性和水平度，同时还应当检查钻孔、立轴和天车三者是否处于三点一线的位置。接着进行混凝土盖板层钻进和孔口管埋设工作。

3.3 钻孔冲洗、压水实验

通常情况下，钻孔冲洗施工应当在各个孔段钻孔施工完成之后再进行，通过使用压力水对其裂隙位置进行冲洗，同时裂隙位置应当保证冲洗后回水清澈10 min。这一过程中，施工人员应当保障冲洗时间多于30 min，且压力应当设置为灌浆压力值的80%左右，但是数值不得大于1 MPa。一般情况下，在裂隙冲洗完成之后，应当进行压力试验操作，而对于灌浆序孔，应当使用压水法、先导孔法或者是检查孔法。由于这些方法操作简单，因而在实际施工中的应用比较广泛。

3.4 灌浆

该水库工程帷幕灌浆施工中的灌浆施工是重要环节之一，而灌浆中应当将孔口进行封闭处理，从上到下，以孔内循环的方式灌浆，且射浆管与孔底之间的距离应当小于0.5 m。而灌浆压力的设置应当使用从上到下的孔内循环方式，其灌浆压力值是孔口回浆管的压力值；纯压式灌浆的压力值是指孔管口进浆压力值，一般情况下帷幕灌浆施工中灌浆压力应当依照设计压力参数完成。另外，帷幕灌浆施工过程中经常会发生一些特殊的状况，施工技术人员应当根据实际情况采取相应的解决措施。当发生串浆时，施工人员应当立即通过封堵、降压、浓浆及限流等多种方式来解决这一问题；当灌浆施工突然中止时，施工人员应当立即处理，并在短时间内恢复灌浆施工。这一过程中需要注意的是，一旦灌浆停止时间超过30 min，施工人员应当对孔管口进行冲洗，之后再开始灌浆。

4 帷幕灌浆施工质量控制与监测分析

水库大坝基础防渗加固处理施工中，应当对施工质量水平予以高度重视，并对施工质量进行监测评价，进一步保障水库今后使用的安全性。该水库工程帷幕灌浆施工具体情况如下。

4.1 单位耗灰量分析

水库大坝基础帷幕灌浆各分段分排序单位耗灰量汇总结果见表1.从表1中可以看出，在灌浆排、序逐渐增加的过程中，其单位部分的耗灰量也呈现一定的增减走向，而这种现象的存在也是灌浆效果的一种表现，属于正常灌浆现象。

4.2 孔透水率检查

通常情况下，帷幕灌浆施工中对灌浆孔进行检查的过程是以孔总数的10%来检测的，主要通过钻孔取芯和压水实验2种

方式进行。本文实例中帷幕灌浆施工中各部分压水结果见表2.

从表2中可以看出，水库帷幕施工中孔口透水率都在5 Lu以下，符合规定的防渗标准要求，同时约有98%的孔段的透水率都在3 Lu以下，符合相关施工的基本要求。

5 结论

综上所述，帷幕灌浆施工技术是一项应用范围广、实用性强的技术，对保证水库的安全运行起着重要作用。在水库大坝帷幕灌浆施工中，要结合工程的实际情况，合理设计帷幕灌浆施工方案，在施工过程中，应严格遵守帷幕灌浆施工的相关规范要求，同时还要做好施工的质量检查和控制工作，从而确保帷幕灌浆施工质量，保障水库大坝的质量及正常使用性能，为我国社会经济的持续性发展提供坚实的保障。

参考文献

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[2]姜萍.水利工程中的帷幕灌浆施工技术研究[J].农业与技术，2015（9）.

[3]曾伟.帷幕灌浆施工技术分析[J].工程技术：文摘版，2016（11）.

〔编辑：刘晓芳〕