基于水利大坝浅谈帷幕灌浆技术要点

李宗林

摘要：本文主要从水利大坝帷幕灌浆的施工技术要点、预防技术要点及质量检验要点三个方面进行了阐述，提出了一些可行性的措施，期望能够为施工单位以及设计人员解决相关问题提供一些参考和借鉴。

关键词：水利大坝；帷幕灌浆；施工技术；预防技术；质量检验

前言

随着我国经济的发展，不但农业发展需要大量水灌溉，而且工业发展诸如水力发电等都要用到水资源，而大坝建设在水资源利用方面发挥着很重要的作用，其中大坝帷幕灌浆施工技术更是大坝防渗的关键。因此，在大坝帷幕灌浆施工中应该充分考虑实际情况，以使得工程按照预定的目标以及期限完成并且具备一定的质量。

1、水利大坝帷幕灌浆施工技术要点

1.1鉆孔。在钻孔工序中，帷幕灌浆孔在覆盖层中采用硬质合金钻头钻进，在基岩中采用金刚石钻头或合金钻头回转钻进，开孔孔径为91mm。先导孔采用直径91mm开孔，直径76mm终孔，先导孔、第二、三序孔、检查孔须采取岩芯。孔位应符合设计要求，孔位偏差不得大于10cm。在基岩中钻进时，采用清水钻进。垂直或顶角小于5°的帷幕灌浆孔，孔底的偏差不大于下表的规定。顶角大于5°的斜孔，孔底最大允许偏差值可根据实际情况按下表中的规定适当放宽，但方位角的偏差值不大于5°。当钻孔的深度在60m以上时，孔底偏差的控制应当结合实际情况进行确定，但这个标准不应当大于孔距，在钻孔的过程中，如果发现有超过设计预设值的，应当及时予以纠正。

1.2压水试验。简易的压水试验是帷幕灌浆施工过程中灌浆孔灌浆前的一道必要工序。在试验过程中，应当严格按照先导孔的排列顺序，采取自上而下的方式将其卡塞进行压水实验。常用的压水实验为单电法压水。在具体规格方面，试验孔和孔的检测等都应当采用五点法进行。

1.3灌浆。在灌浆过程中，通常采用在灌浆覆盖层面采用孔口封闭式的循环钻灌法。具体来讲，基岩部分采用孔口封闭，孔内循环自上而下的分段灌浆法，在灌浆过程中，应当严格控制射浆管与底部之间的距离，一般来讲，不应当大于半米。对于处于同一排，且相邻的孔序之间，于岩层间的钻孔灌浆的间隔高差应当严格控制在15厘米以上。覆盖层部分的压力应当为0.8D，岩石的基础灌浆严厉应当在1.5D的基础上上浮0.5D，这里的字母D代表的含义为灌浆顶板上部底层厚度最终灌浆压力的大小等于灌浆参数应通过现场灌浆实验或者监理人员的实地确定值。

2、水利大坝帷幕灌浆的预防技术要点

2.1漏浆的预防技术

在灌浆施工过程中，由于缝隙较多、灌浆压力较大，通常会出现浆液注入率过大的现象，其实往往是发生了大量的漏浆。对于大量漏浆的治理措施主要包括：通过低压甚至自流式的灌浆方式来降低灌浆压力，直到缝隙逐渐充满浆液、并降低流动性之后再慢慢提高灌浆的压力；将进浆量限制在30-40L/min以下，并采用浓浆进行灌注，直到进浆量明显减少之后再慢慢提高灌浆的压力；采用浓浆甚至可以在浆液中掺加砂料来进行灌注，通过降低浆液的流动性，再加上同时适当地降低灌浆的压力，以此来限制浆液流动的范围，保证浆液不至于流失过远，直到单位吸浆量已经降低到了一定的程度之后，再采用不掺粗料的正常浆液继续灌注并逐渐提高灌浆的压力；当出现岩层在长时间内一直大量进浆的现象，还可以采用间歇灌浆的方式，即每连续灌注一段时间就停止灌浆，等浆液凝结一段时间再继续灌注。

2.2固管现象的预防技术

在灌浆施工过程中，当射浆管和孔壁由于浆液达到了凝结条件而胶结到一起的时候，就会产生固管现象。固管产生的主要原因包括：浆液由于在压力的作用下损失了一部分水分，并在循环过程中由于水泥水化放热和压力作用等原因导致其温度逐渐升高，从而大大缩短了其凝结的时间；在孔内的环状间隙处或灌浆管、阀门等部位发生了水泥颗粒的沉积现象；由于射浆管下端过于贴近孔壁而导致浆液在循环过程中在射浆管口受阻并逐渐沉淀。对于固管现象的防治措施主要包括：采用回旋式孔口封闭器，并在灌浆施工的过程中经常上下活动和转动灌浆管；经常观察回浆浓度和回浆量，保持回浆管内一直有超过15L/min的回浆量，并在回浆失水过多的时候立即将浆液稀释。

2.2灌浆中断的预防技术

灌浆的中断不仅会影响灌浆工程施工的质量，造成新旧浆质地的差别，同时还会极大的影响工程施工的连续性。一般来讲，造成灌浆中断的原因主要有导管堵塞或者破损，亦或者是停水，停电等。针对这种情况，施工单位应当在材料的选择上选择性能较好且能保障在规定最大压力下连续作业的注浆设备。选择质量达标、连接牢固、较为畅通的注浆管材。

2.3孔与孔之间出现串浆的预防技术

串浆问题主要是由于地质因素所引起的，常见的孔与孔之间发生串浆问题主要是因为工程施工地段的地质较为松散，岩层之间具有裂缝发育并且相互串联，这些相互串联的裂缝为孔与孔之间的串浆发生提供了条件。另一个造成串浆的原因是灌浆路径堵塞，亦或者是压力表失灵使得施工在判断过程中出现了不准的现象，一旦压力过大，孔与孔之间便会由于挤压而产生串浆。对于该问题，应当加大孔序之间的间隔，相邻的两孔应当采取隔天灌注的方法。

3、水利大坝帷幕灌浆施工质量检验要点

3.1钻设检查孔，帷幕和固结灌浆要钻取岩芯，观察胶结情况，所有检查孔均作压水试验，帷幕灌浆检查孔数，要求按灌浆孔总数10%布置。固结灌浆按5%布置，其位置应该在可能出现问题的位置，帷幕灌浆检查孔径不宜<110mm，固结灌浆检查孔不宜<140mm。

3.2检查孔的压水试验，应按照单孔压水试验操作规程，并分三个压力阶段进行（50.6、101.3和151.9）kPa。但是在试验前要用相当于1.5倍左右设计水头的压力进行压水冲洗，获得稳定流量以后，再进行三个阶段的正式压水试验工作。所得结果凡≤设计规定的吸水率数值，即可认为灌浆符合要求。

4、结束语

总之，帷幕灌浆技术是大坝工程基础施工项目处理过程中较常用到的施工技术，其施工质量直接关系到大坝的防漏防渗质量。因此，要切实的做好各项工程施工准备工作，将质量控制的重点落实到各个施工环节、施工工艺、施工方法以及管理上来，为提升大坝帷幕灌浆施工质量提供切实的保障，加强工程施工问题的研究，做到防患于未然。