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探究

赵志鹏

【摘要】帷幕灌浆施工技术具有很强的作用，也是处理大坝基础的关键所在，为了保证工程的施工质量问题，使帷幕灌浆技术应用到水库加固除险中具备的重要作用得到充分的发挥，就需要具备科学合理的施工工艺，并且根据工程实际情况选择最有效的施工工艺。近些年来，帷幕灌浆技术已经被广泛的应用到水库防渗加固中。文章主要针对帷幕灌浆施工技术在水库大坝基础防渗加固处理进行论述，并且提出相应的处理问题的措施。

【关键词】帷幕灌浆；施工技术；水库大坝 ；防渗加固；应用

引言：

幕灌浆技术的应用能够在一定程度上解决水库运行中的安全问题，因而在水库除险加固工程中使用较多。另外，帷幕灌浆技术应用成本较低，安全性高，因此其经济效益、防洪效益以及其生态效益较高，能够有效提升水库坝基的渗透稳定性，因此对该项技术及其应用方式进行详细探究至关重要。

一、帷幕灌浆施工技术的概念

帷幕灌浆在闸坝的岩石或砂砾石地基中采用灌浆建造防渗帷幕的工程。帷幕顶部与混凝土闸底板或坝体连接，底部深入相对不透水岩层一定深度，以阻止或减少地基中地下水的渗透，与位于其下游的排水系统共同作用，还可降低渗透水流对闸坝的扬压力。使得在水库大坝防渗加固中帷幕灌浆技术的应用显得尤为重要。

二、帷幕灌浆施工技术在水库大坝基础防渗加固处理中的施工工艺

（1）灌浆孔的设计布置情况

根据压水试验与钻孔可知砂卵石层具有的透水情况，用适宜的水灰比对水泥浆液进行配置，并通过合理灌浆压力进行控制，从而让浆液能在一定范围内得到扩散，同砂卵石层共同凝结成防渗体，并利用孔序加密与孔段加深等，使坝体基层和坝体防渗体间能够形成防渗帷幕。而坝基防渗的主要目的为对漏水量进行控制，使之保持在不能破坏坝基的范围，从而保证水库可以长期安全稳定的运行。基于大量的工程都是三级以下的堤坝，所以，防渗标准往往能够对透水率进行确定，其透水率不超过10Lu。施工组织及主要施工设备为保证质量和工期，共组织投入3台XY-150型钻探式钻机，制浆泵2台，CJ-G3型灌浆自动记录仪2台。从总体上分析，帷幕灌浆施工过程中对水库工程周边环境环境进行详细的分析，还要根据具体的情况进行帷幕灌浆施工流程设计，并做好相应的准备工作，确保工程建设的质量水平，保证在后期使用中安全性能。

（2）施工工序

在灌浆作业前，必须把钻孔的裂缝仔细冲洗，并将孔内反清水作为冲洗标准。在冲洗的操作后，需要简单的水压力计算，计算水渗透率，然后制浆和灌浆操作，应严格按照泵称料配置比进行制浆，确保搅拌时间超过3min，泥浆比重要进行实时检测。在灌浆过程中，由于吃浆量过大，通常在每间隔3 ～ 5min进行一次流量检测，灌浆压力配备专人负责，随时记录流量、灌浆液等施工参数。此外，封孔的方式主要采用两种，机械和人工方法，以确保灌浆段浆液饱满，保证覆盖层的密度度。

（3）钻孔

首先，帷幕灌浆施工应进行孔位测量和钻孔机到位工作。在施工过程中的孔位测量应使用全站仪、水准仪和钢卷尺等 必要设备辅助放线引点设置，施工测量完成后应使用电钻进行空位钻眼，然后用钢楔块校准，并用油漆标记钻孔位置。还应在施工前确定钻井平台，特别是钻机应使用水平尺来完成标定，只有满足施工标准后才能用固定螺栓进行加固处理。固定完成后要经过进一步检查，包括钻机的稳定性和水平度，而且还应检查钻孔、竖井和起重机之间的位置是否处于三点一线。其次，混凝土覆盖层钻孔和孔口铺设。正常情况下，灌浆廊道底板混凝土的厚度是不同的，但总体水平厚度一般较大，因此，埋管深度应控制在 1-2m 的范围内。穿孔管的大小应设置为 110m，下直径91mm。另外，在镶设孔口管时应在孔内栓线注入0.5：1的水泥浆，然后向下进入孔口管，并调整角度，等待水的凝固时间至少为3d。

（4）控制浆液水灰比

浆液水灰比对帷幕灌浆施工质量的影响是非常高的，只要注入浆液超过300L、或填充时间超过1h，灌浆压力和注入率变化不明显，都可以增加水灰比的浓度，注入率超过30 L/min时，浆液浓度调制就要根据施工的具体需求来进行。对于灌浆过程，经常出现灌浆停止的问题，出现这种问题时首先要分析这些问题的原因，并采取相应的措施及时处理，尽快将灌浆作业恢复，否则将需要清理钻孔，然后再进行灌浆施工的恢复。冲洗措施无效时，应彻底清洗后才能进行灌浆操作。

（5）灌浆

灌浆施工技术在水库大坝基础防渗加固处理中的应用是至关重要的，需要将重点放在两个方面，一是施工材料。在帷幕灌浆施工中，工程设计要与施工材料的要求相结合。如果在施工中遇到斷层或岩溶地区，必须在泥浆中加入适当的外加剂或其他混合物，做好记录和报告。二是施工工艺。一般情况下，帷幕灌浆施工使用的是自下而上的方式运作，该项目共设置两排帷幕孔，需要先进行下游排孔施工，然后再上游排孔施工，根据设计施工方案，每一排帷幕孔都分为三级，然后再按顺序施工。当同一排帷幕线中两个相邻的孔深进基岩以下15米时，才能够进行后续孔施工。本工程采用的帷幕灌浆法是逐孔封闭、孔内循环的方式。钻杆作为射流管，并根据设计要求将其扩展到指定的深度，将孔与孔底的距离控制在50cm以内。在灌浆过程中，如果有特殊情况，如冒浆、漏浆等，应采取应急措施，并制定有效的处理方案，经工程师确认后，才能继续施工。

结束语：

在水库坝基防渗处理中运用帷幕灌浆施工技术，可以维护水库的安全运行，同时还能保证水库发挥其功能效益。在实际施工中，首先需要对水库地质环境进行详细勘查，据此确定施工方案，做好技术交底工作，按照规范技术进行钻孔和帷幕灌浆施工，保证施工质量，确保水库正常运行。

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