帷幕灌浆技术在水利工程施工中的应用

胡剑　李岩

摘 要：在水利工程防渗施工中，帷幕灌浆是十分重要的施工技术。对此，本文首先对帷幕灌浆的重要性进行介绍，然后对帷幕灌浆施工技术的特点进行分析，并对帷幕灌浆施工技术在水利工程中的应用进行了分析。

关键词：水利工程；帷幕灌浆技术；应用分析

1 前言

水利工程是民生工程，在农田灌溉、居民安全用水等方面发挥着十分重要的作用，因此，对于水利工程建设质量的要求较高。帷幕灌浆施工技术应用成本较低、安全性较高，有利于解决水利工程大坝的渗透问题，进而提升水利工程稳定性，保障水利工程运行效益。因此，亟需对帷幕灌浆施工技术在水利工程施工中的应用方式进行详细探究。

2 帷幕灌浆的重要性

水利工程大坝的失控会严重影响到国家及人民的生命财产安全，通过将帷幕灌浆技术应用于水利工程大坝防渗加固施工中，可以有效避免水利工程的安全问题发生，为水利工程的正常运行提供帮助，进而促使其效益的全面发挥。高质量的工程施工、运行过程中的渗透稳定，能够使帷幕灌浆技术在水利工程大坝防渗加固中充分发挥应用效益。因此，必须对帷幕灌浆施工技术要点进行详细探究。

3 帷幕灌浆技术的特点

3.1 实用性强

水利工程属于民生工程，在农业、水产业、畜牧业多个领域都具有十分重要的地位，各类工、农业生产活动都需要水资源作为基础。而水利资源能够有效解决水资源问题，而帷幕灌浆技术是水利工程建设质量的重要保证，因此，可以将帷幕灌浆工程建设作为水利工程建设的基础工作。

3.2 安全性能强

在帷幕灌漿工程施工过程中，要求技术人员对施工现场地质环境进行详细勘查，结合实际情况制定完善的施工方案，在实际施工过程中，严格依据施工方案组织施工，选择合适位置进行钻探帷幕孔。另外，在具体的施工过程中，还应该注意合理选择灌浆压力，通常情况下，灌浆压力有比较明确的区间，在不同地质环境下，灌浆压力的选择也有一定的差异。帷幕灌浆施工技术的安全性较高，通过严格控制各项施工技术参数，有利于提升水利工程建设安全性。

3.3 经济性好

帷幕灌浆施工技术的操作方法比较简单，在实际施工中，只需要结合施工方案，在合适位置的基岩上进行钻探和灌浆施工，当水泥凝固后，即可与周边泥土形成坚硬的保护结构，进而形成帷幕防渗系统。帷幕灌浆技术的成本低廉，经济性能好，因此应用范围较广。

4 水利工程施工中帷幕灌浆技术的应用

4.1 测量放线

按照设计要求，选取全站仪进行灌浆轴线、控制点的确定，并利用水准仪进行高程测定。在所有灌浆孔里程、灌浆轴线控制里程确定后，即可通过钢卷尺对孔位进行测定。随后利用水准仪将所有孔孔口高程测出，并按照设计帷幕底线，进行具体钻孔深度地计算。

4.2 钻孔

根据工程实际情况，选用回转钻机进行帷幕灌浆钻孔施工，一般选取口径较小的机械钻孔，如选取其他口径机械，则必须在46mm以上控制孔径，一切以铅直孔为全部灌浆钻孔。统一标注所有类型的钻孔，相比设计孔位，帷幕灌浆孔位误差需控制在10cm以内。为防止孔壁塌陷，需严控控制坝体、坡积层等位置的送水量。如遇断层、泉眼等问题，应做好记录，及时采取切实可行的措施进行解决，避免对钻进速度及灌浆质量造成严重影响。

4.3 灌浆

本工程选用循环式基岩灌浆施工，射浆管与孔底之间的距离可控制在50cm以内。按照由上到下的顺序进行施工。要求在第一段灌浆段顶灌浆盖板下堵塞灌浆塞。当遇较为复杂地质情况时，完成灌浆作业后需待凝。特殊情况下需下钻孔套管，完成灌浆作业即可拔除，且回填粘土球（含水量符合设计要求），并做好振捣、压实作业。

灌浆以孔口封闭灌浆法施工时，遵循压力控制原则，可选取一次升压法施工，尽可能快速地提高压力，满足设计要求需求，如一次无法实现，则需进行第二次升压。一般以0.7P作为一次升压压力值，完成灌浆前需满足设计压力。要求将具备勘探作用的先导孔设置到灌浆孔内，根据设计图纸合理布设孔位，一般以24m作为先导孔之间的距离。钻孔时可按照由上至下一段一段进行，以便掌握帷幕设计深度内的地质、岩层等情况。通过先导孔透水率可进行渗透剖面图绘制，且以此对设计帷幕底界限进行复核，确保其合理性。应向灌浆段底部插入灌浆管，在50cm以内控制管口和孔底的间距。要求钻进、冲孔、压水及灌浆的工序进行施工。如灌浆管选用钻杆，连接以平头为主。如灌浆采取孔口封闭灌浆法施工，针对灌浆管需做好上下左右转动操作，并有效控制回浆管内的回浆量，一般以每分钟15L为准，避免在孔内水泥把灌浆管凝固。

4.4 浆液控制

按照“稀—浓”的原则逐级变换灌浆浆液的浓度。根据灌浆试验进行浆液比地确定。根据灌浆实际情况，可划分为6个等级。分别为5、3、2、1、0.8、0.5，按照压水试验得出的透水率，如灌浆前透水率在5Lu以上，可选取3作为水灰比；如透水率在5Lu以内，则可选取5作为水灰比；如透水率在10Lu以上，可选取2作为水灰比。在具体应用中，可适当调整。以注浆量进行分析时，如不改变灌浆压力，不断降低浆液注入率时，水灰比可保持不变；或不改变注入率，而不断提升灌浆压力，也无需改变水灰比。

4.5 封孔

按照地层情况等条件，确定所有孔段灌浆结束条件。灌浆可按照由上到下的顺序一段一段施工，在设计压力最大的情况下，且注入率在每分钟1L以内，持续进行60min灌浆施工，即可完成灌浆作业。可选取分段压力灌浆封孔法用于所有孔完成灌浆作业的封孔方法，随后应闭浆24h。

5 水利工程施工帷幕灌浆试验

5.1 裂隙冲洗

冲洗完帷幕灌浆孔接触段钻孔后，可实施裂隙冲洗工作，其他孔段无需实施裂隙冲洗作业。选取压力水脉动法冲洗单孔裂隙，串通孔裂隙同样可采取此方法冲洗，如冲洗效果差，可选取风、水冲洗法循环进行。孔段选用裂隙冲洗时，可同时进行裂隙和钻孔冲洗。选取80%灌浆压力作为冲洗水压，如压力在1MPa以上，可直接选取1MPa；如选取50%灌浆压力作为冲洗风压，则压力在0.5MPa以上，可直接选取0.5MPa。当回水变清10min之后即可停止裂隙冲洗，一般单孔整体冲洗时间控制在30min以上，串通孔需控制在2h以上。如孔段回水不符合清澈程度，需持续冲洗，直至孔内残留物厚度控制在20cm以内。

5.2 压水试验

灌浆前，通过压水对灌浆孔进行裂缝冲洗，进而达到灌浆质量提升的目的。以单孔冲洗法作为冲水方式。以灌浆压力80%为裂缝冲洗压力，如在0.8MPa以上，可直接选取0.8MPa，待回水冲洗澄清后，即可停止冲洗。完成上述作业后，按照由上到下的顺序针对I先导孔一段一段实施压水试验，在灌前灌浆先导孔选用五点法进行压水试验。选取单点法进行帷幕灌浆压水试验，相比最大灌浆压力，压水试验压力必须控制在其80%以内。一般帷幕灌浆简易压水试验需与裂隙冲洗结合实施，以灌浆压力值80%作为其压力，且小于或等于0.8MPa。以20min作为压水时间，流量每隔5min记录一次，通过压水试验，可充分掌握基岩透水性，为施工提供方便。

综上所述，伴随社会经济的高速发展，我国水利工程事业也得到了极大的发展。帷幕灌浆技术作为水利工程施工的主要技术之一，有效提升施工技术水平，规范施工工艺，做好质量控制工作，可进一步推动我国水利工程行业的发展。

参考文献：

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