帷幕灌浆在水库除险加固工程大坝坝基处理中的应用

徐国斌

摘  要：在水库的除险工程中，需要对大坝的坝基进行加固，从而保障整体的质量，使水库的使用功能得以正常发挥。而在处理过程中，为保障施工质量，需要应用合理有效的处理技术。如帷幕灌浆技术，该项技术具有较高的实用性，在实际应用中得到了较为广泛的应用，并起到了较好的效果。

关键词：帷幕灌浆;水库除险;坝基处理

在水利工程中一个尤为重要的环节便是水库，对防洪抗旱、水力发电、农业灌溉等方面具有重要的作用。并且水库大坝的安全性对周围居民的生命、财产安全具有直接的影响，所以在水利工程中需要提高对大坝安全性的重视。帷幕灌浆是一种较为常见水库除险加固中对大坝坝基进行处理的技术之一，具有较高的安全性，在保障质量的同时降低施工成本。

1 工程概况

某水利工程中的水库大坝在建设时，主要使用的是黏土斜心墙堆石坝。在进行设计时其标准的基岩渗水率应低于5Lu，且坝基中基巖的渗透层集中在水库大坝的右端、中段位置，在水库大坝的中段基岩下方的20米至35米的地方其渗水率在2838Lu左右，且沿着河床的方向逐渐向右岸递减。在该水库大坝工程中，左岸的渗漏形式为构造裂缝、层面裂缝，裂缝的形式呈现为上窄下宽，囊状为主。表面存在的渗透流石油坝基的基岩、蚀余红土间的白云粉砂层导致的。漏水的通道则是受两端的坝肩的灰岩断裂岩、坝基溶沟导致的，进行综合性的分析，水库除险加固工程中进行帷幕灌浆施工时，应对施工现场的环境进行全面掌握，并结合实际情况设计施工的工序。预先做好准备工作，从而为后续的施工提供支持，使施工质量得到保障，有利于整体工程安全性的提升。

2 帷幕灌浆防渗加固设计

对该水库的实际状况进行研究和分析，并全面掌握施工现场的情况。实施帷幕灌浆施工技术有利于填土层、蚀余红土层等渗漏现象的有效解决，并且该项技术在实际工程中进行应用，具有一定的简单性和可行性。在提高施工质量的同时，提高施工效率，并且可以降低施工的成本，因此在实际施工中得到了广泛的应用，并取得了较好的应用效果。

2.1 帷幕设置

在应用帷幕灌浆技术时，首先应进行帷幕的设置工作。在该水库工程中，结合坝基的实际情况可采用双排灌浆的方法。桩号在幕0+159.7至幕0+454.8范围内，下游排灌浆的深度值应控制在52米至65米的范围内，在进行灌浆时需要利用以往的坝基灌浆的廊道，从而保障施工的质量。在坝基的右段，应将渗透率控制在11Lu至46Lu范围内，且右岸坡应用单位帷幕灌浆，将岸坡作为灌浆的基础，底线逐渐呈现上升的趋势，最小的深度应在20米左右。坝基的右岸坡的基岩面的20米以下为弱透水层，透水率处于1Lu至4.9Lu范围内，主要为单排帷幕灌浆，控制灌浆的深度在16米至70米的范围内，还应与左岸的帷幕灌浆进行连接。

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7～14m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2m，排距设定值为1m。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0.05L/min，深度值在3～5m范围内，上游排深入层下限范围为1～1.5m。

3 帷幕灌浆主要施工技术工艺

3.1 钻孔施工

在该项工程中应用帷幕灌浆技术进行施工，需要对空位进行测放，并保障钻机准确就位。在进行空位测放时，可对全站仪、钢卷尺和水准仪等设备充分应用，从而使设置放线引点的工作有效完成。当该项工作完成后，则应通过电钻开展空位钻眼的施工，通过钢筋楔入实现标定操作。还应通过油漆标记钻孔的位置、孔序等，在进行开孔前，将钻机平台固定，尤其是钻机的底座应保持固定性，通过水平尺进行校准。当确定与施工的标准相符合后，通过螺栓进行固定。当完成固定后，对钻机的水平度、稳定性等进行再次检查，还应对钻孔、天车等进行检查，确保天车、立轴和钻孔的位置为三点一线，对混凝土盖板层进行钻进，并埋设孔口管。

3.2 钻孔相关实验

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10min。这一过程中，施工人员应当保障冲洗时间多于30min，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1MPa。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。

3.3 灌浆施工

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0.5m。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30min，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

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。可以发现，水库帷幕施工中孔口透水率都在5Lu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3Lu以下，符合相关施工的基本要求。

5 结束语

帷幕灌浆技术具有相对较广的适用范围，并且具有较强的实用性，将其应用到水库工程的除险加固的施工中，可有效提高坝基的质量，进而使水库的安全性得到保障，使水利工程的使用功能可以有效发挥。在实际应用帷幕灌浆技术时，应对工程的具体情况、施工现场的状况等进行综合考虑。从而保障帷幕灌浆的施工方案设计的更具合理性和可行性，在施工的过程中，还应对相关的规范、标准等严格遵循，从而为施工质量提供保障。还应对施工质量进行有效的控制，并进行严格的检查，进一步保障施工的质量，提高水库大坝的安全性、稳定性，充分发挥水利工程的作用，为社会的发展提供有力的支持。

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