帷幕灌浆施工技术在水利大坝基础防渗加固中的应用

谭运吉

摘 要：帷幕灌浆在水利工程防渗工程中具有重要的作用。文章基于帷幕灌浆的重要性，阐述了帷幕灌浆技术的特点，从平整场地、钻孔施工及灌浆3个方面详细地探讨了帷幕灌浆施工流程，使水利工程的稳固性大大增加，提高了运转安全性。

关键词：水利工程 帷幕灌浆 钻孔施工

中图分类号：TV697.3

在水利工程建设工作中，小面积的渗漏很容易被忽视，而大面积的渗漏通常是小面积渗漏发展而来的，一旦出现大面积深口，就十分容易造成水坝崩溃，最终出现决口。所以，施工团队必须格外注意渗漏问题。就当前来看，应用帷幕灌浆技术，不仅可有效地缓解渗漏情况，还能明显提高水利工程的整体性。

1.帷幕灌浆的重要性

水利工程大坝一旦出现失控，就会给人民的生命财产安全带来巨大的威胁，在水利工程大坝防渗加固施工中引入帷幕灌浆技术，可以有效避免水利工程出現安全问题，促进水利工程安全运行，全面提高水利工程的经济效益。高质量完成帷幕灌浆技术，可以在水利工程大坝防渗加固中充分发挥作用。所以，对于帷幕灌浆技术的研究十分有必要。

2.帷幕灌浆技术的特点

2.1实用性强

水利工程在国家多个重要领域都具有重要的地位，中国是国际范围内较大的农牧业发展国家，农牧业的发展需要大量的水资源。农业灌溉大多是通过水利工程实现的，而帷幕灌浆技术是保证水利工程建设质量的重要部分。所以，帷幕灌浆技术对于国家经济的稳定意义非凡。

2.2安全性能强

在开展帷幕灌浆施工前，为了保证灌浆效果。技术人员必须要认真地对施工环境进行全面的勘查，然后结合项目实际情况，确定最佳的施工方案。帷幕孔设置是否合理对于灌浆施工十分重要，所以，施工人员必须要确定最佳的帷幕孔位置。另外，注浆压力对于帷幕灌浆施工来说也十分重要，不同的地质环境，灌浆压力也有所不同。帷幕灌浆技术具有较高的安全性，在施工过程中，为了保证水利工程建设的安全性，必须严格控制各项施工参数。

2.3经济性好

相对于其他施工技术，帷幕灌浆技术操作较为方便。在开展帷幕灌浆技术的过程中，必须充分结合施工方案，在合理的位置进行钻探和灌浆。随着时间的延续，水泥会完成凝固，凝固的水泥和周围的泥土形成坚硬的保护物，也就是形成了效果较好的帷幕防渗系统。帷幕灌浆技术具有以下特点：适用范围广、施工成本低、施工成果佳。

3.帷幕灌浆施工流程

3.1平整场地

钻机平台宽度的设置必须合理，在放置钻机之前，必须要对地表情况进行观察，保证其处于夯实的状态。为了防止平台被水坝冲刷，应该在平台两侧修建排水沟。

3.2钻孔施工

（1）钻孔放样。在确定帷幕灌浆轴线的过程中，严格按施工图纸进行测量放样。应用木桩对孔的位置进行标识，合理控制桩距，相邻桩距之间的距离控制在20m，在正式开钻前，为了保证孔位和设计位置之间的距离≤50mm，应用米尺再次进行复核。

（2）钻机开孔。设置钻机，校正机座和机架。为了保证岩基岩和坝体分开，下入套管。应用金刚钻头进行钻进，直到完成终孔。在钻进过程中，一旦发现卡钻的现象，可以将钻具上拉或适当扭转钻具，保证冲洗液可继续灌进。应用钻机进行钻进的过程中，应格外留意钻孔倾斜度，一旦发现倾斜度超标，立即采取有效的措施进行纠斜；当钻探深度达到设计深度后，等待灌浆结束，应用覆盖物对孔口进行保护，防止杂物落入孔内。

（3）钻孔冲洗。完成钻孔后，灌浆前应使用4/5灌浆压力的压力水对钻子进行冲洗。当冲洗水的洁净度达标>l0min，证明钻孔合格。在对灌浆段进行冲洗的过程中，控制单孔冲洗时间必须>0.5h。

（4）压水试验。在进行帷幕灌浆施工过程中，孔位的设置十分重要，应用全站仪或水准仪对孔位进行测量，然后应用电钻设备进行钻孔。通过钢楔块对孔位进行校准，凭借油漆对孔位加以标记。应用水平尺保证钻机的水平度，水平度达标后，应用固定螺栓对其进行固定。完成加固工作后，还需要对钻机的平稳度以及水平度进行进一步检查。此外，还需检查起重机、钻孔和竖井是否在一条直线上。一般来说，灌浆廊道底板混凝土的厚度是不同的，控制埋管埋设深度在1～2m的范围内。

3.3灌浆

（1）灌浆材料。在开展灌浆施工的过程中，应使用强度较高的硅酸盐水泥，为了保证帷幕灌浆施工效果，只有合格的水泥方可投入施工使用。在应用搅拌机制备水泥浆的过程中，为了增加水泥浆的稳定性，可在制备时适量添加钠性膨润土，控制搅拌时间必须>0.5min。水泥浆完成制备到灌浆完成之间的时间必须在4h以内，在灌浆过程中，每隔0.5h需测量一次浆液比重，保证比重误差≤5%。控制水泥浆的温度在5～40℃范围内，如果温度不达标，不能投入施工进行使用。

（2）灌浆方法及效果。帷幕灌浆的顺序为自上而下，控制设将管和孔底的距离≤0.5m。在灌浆过程中，严格按施工顺序，依次完成每个孔的灌浆施工，如图1所示。

在开展帷幕灌浆施工过程中，每一段应用的设计压力有所不同，第一段的长度为2.0m，注浆压力为150MPa，第二段的长度为5.0m，注浆压力为200MPa，第三段的长度为长5.0m，注浆压力为300MPa，如果遇到某个孔段吃浆量较大，为了控制注浆效果，应用少灌多复的方法进行灌注。

式（1）中：R-扩散半径，m；γg-浆液比重，kg/L；β-有效充填系数；n-品地层孔隙率，%；C-单位耗灰量，g。将吃浆量不大的地层去除，如果单位注浆量>500kg/m，就可以满足相应的防渗要求了。

（3）灌浆段长划分及灌浆压力。在灌浆过程中，如果岩体整体性较好，可以加上段长长度，如果段长>8.0m，为了保证灌浆效果，必须应用分段灌浆的方式进行灌浆。在灌浆的过程中，控制灌浆压力尽可能贴近设计注浆压力，如果遇到灌浆率较大接触段，为了防止浆液流串，同时也是为了保证灌浆效果，应用分段升压的方式开展施工。

（4）浆液变换。随着灌浆施工的进行，灌浆浆液的浓度从稀到稠。在开展灌浆施工的过程中，如果灌注率和灌浆压力出现明显的变化，应及时调整水泥浆液的浓度。如果灌注压力没有明显变化，但灌注率出现明显的下降趋势，可以继续灌浆，不需要调整水泥浆液的浓度。

（5）灌浆结束和封孔。注意灌浆过程必须连续进行，当灌浆率达到0.4L/min时，连续再进行1h的灌浆，灌浆工作结束。及时进行封孔，防止孔内落入杂物，封孔的顺序为自上而下。

4.结束语

综上所述，帷幕灌浆技术的研究对于水利工程大坝防渗施工十分重要。不同的水利工程建设条件，大坝需要建设的部位也有所不同，施工技术的控制要点也有所不同。在施工过程中，施工人员必须严格按技术规程组织施工，对每个工序的质量必须严格把控，进而保证水利工程整体施工质量。

参考文献：

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[3]任习祥.帷幕灌浆施工技术在水库大坝基础防渗加固处理中的应用[J].广东建材，2009（02）：52-54.