水利水库工程帷幕灌浆施工技术研究

高胜利

摘要：水利水库工程中，对帷幕灌浆施工技术进行有效应用，可以提高水利水库工程的防渗性能，因此有必要加强对帷幕灌浆施工技术的研究。文章以某水利水库工程为例，探讨了帷幕灌浆施工技术的要点。

关键词：水利水库工程;帷幕灌浆;施工技术

水利水库工程施工过程中，经常会遇到松软深厚的岩土地质工况，这样的情况下，为确保水利水库工程的防渗性能，应采用有效的灌浆防渗技术，以预防水利水库工程发生渗漏问题，提高水利水库工程的建设质量。

1.工程概况

某水利水库工程，总库容约1 715立方米，水库位于河流出山口处，河流全长约180千米，流域面积约3 200平方米，水库大坝以上的流域面积约2 420平方米。该工程为III等中型水利工程，水库大坝最高点的高度为34.6米，拟建壤土斜墙土石坝。对该工程所在地区进行勘察，结果显示，坝基基岩主要为红色泥质砾岩、薄层泥岩，并有少量砾岩夹泥岩。基岩强风化厚度约5～6米，弱风化厚度约6～11米，以中等弱透水岩体为主，局部是强透水岩体。根据基础岩土性质，为提高坝体的防渗性能，拟采取帷幕灌浆施工技术。

2.施工方案确定

本工程中，坝基、坝土采取帷幕灌浆施工，对渗漏通道进行有效的堵塞，以确保大坝的蓄水作用可以得到长时间的发挥，延长大坝的使用寿命。一期帷幕灌浆施工时，采取单排孔灌浆工艺，将孔间距控制在1.5米;二期帷幕灌浆施工时，采取双排孔灌浆工艺，将两排桩布设为梅花形，将孔间距控制在1.5米，将排距设计为65厘米。

3.水利水库工程中帷幕灌浆施工技术的要点

3.1布孔

一期帷幕灌浆施工时，采取单排孔灌浆工艺，布孔的内容包括灌浆孔5个、检查孔1个，将孔间距控制在1.5米。应确保检查孔位于帷幕灌浆的轴线上，并要处于两孔之间。二期帷幕灌浆施工时，采取双排孔灌浆工艺，进行布孔时，将灌浆孔设置在一期帷幕灌浆施工中设置的灌浆孔的下游，布设为梅花形，每设置5个灌浆孔，便要布设1个检查孔，确保检查孔处于一期帷幕灌浆施工中设置的灌浆孔、二期帷幕灌浆施工中设置的灌浆孔两者之间的位置。

3.2钻孔

根据图纸上标注的控制点进行钻孔，使用全站仪进行精准定位，对孔口高程进行准确测量，将孔位偏差控制在10厘米以下。在对灌浆孔进行设置的时候，将其设置为铅直孔，在实际施工的过程中应对误差进行严格把控，按照设计图纸的要求确定钻孔深度，并要把控好孔底深度误差。钻孔深度为20米时，孔底允许误差为0.25米;钻孔深度为30米时，孔底允许误差为0.5米;钻孔深度为40米时，孔底允许误差为0.8米;钻孔深度为50米时，孔底允许误差为1.25米;钻孔深度为60米时，孔底允许误差为1.5米。

帷幕灌浆施工中，钻孔是核心环节，成孔质量直接影响着帷幕灌浆施工的整体质量。钻孔环节，可采取冲孔施工工艺，以提高注浆固结质量。在实际进行钻孔的时候，应使用清水钻进的方式。钻孔过程中，冷却水在与粘土发生混合之后，會变成泥浆，且浓度较高，因此会在附着于孔壁上，给后期浆液压入基岩层的施工过程带来一定的不利影响。所以应使用清水钻孔工艺。同时，还可以选择钻孔冲洗技术，将孔底存在的沉淀物、粘土等杂质冲洗干净，并使用高压水流将这些杂质带出孔外，并要及时冲洗孔壁上附着的泥浆，为后续灌注施工提供良好的条件。进行冲洗的时候，应用全自动记录仪对冲洗时间、压力、流量进行记录。

3.3注水与压水试验

钻孔施工完成后，应开展注水试验，通过试验得到准确的灌浆压力数据，以保障灌浆施工质量。根据注水试验结果，可以计算基岩渗透系数。进行计算时，可采用下述公式：K=0.75（Q/LH）lg（2×L/r）。K表示岩土渗透系数，单位为厘米/秒;Q表示注入流量，单位为升/分钟;H表示试验水头，单位为厘米;L表示试段长度，单位为厘米;r表示钻孔半径，单位为厘米。

确定灌浆压力后，应开展压水试验，可采用五点法，来计算透水率。进行计算时，可采用下述公式：q=Q/PL。q表示透水率，单位为吕容;Q表示压入流量，单位为升/分钟;P表示该段全压力，单位为兆帕;L为该段长度，单位为米。得到土层透水率之后，可以预测评估帷幕灌注效果，在灌注施工前，制定有针对性的措施，从而为后续关注施工提供有效的依据。

3.4埋设孔口管

本工程中使用的是钢孔口管，管壁厚度为3毫米，将其埋设在覆盖层的非灌浆段，埋设外径为102毫米，其作用是对水泥浆的串流扩散空间进行限制，以减少不必要的材料浪费。同时，为预防灌浆施工中由于有压水流、水泥浆等对已成型的帷幕抗渗结构带来的劈裂、冲蚀等，应在覆盖层帷幕终孔灌注完成后，埋设管壁厚度为3毫米、外径为95毫米的钢孔口管，对施工中出现的有压水流、水泥浆、冷却水进行阻断，保护帷幕抗渗结构。

3.5灌浆

一期帷幕灌浆施工中，采取单排孔灌浆工艺，从I序列到III序列逐个灌注。二期帷幕灌浆施工中，采取双排孔灌浆工艺，先对邻近上游的灌浆孔进行灌注，再对下游的灌浆孔进行灌注，对同一排孔进行注浆作业的时候，应隔一抽一。将相邻注浆孔的灌浆高度差控制在15米以上。灌注施工中，为预防串流扩散而导致的水泥浆液浪费，应对水泥浆的扩散半径控制在2米以下;各灌浆孔单次灌浆量应在3吨以上，复灌不可超过2次，最后一次进行复灌的时候，应采取间歇灌注、限量、限流、浓浆、低压等措施。采取间歇灌注方法时，间歇时间应在30分钟以上;采取限量方法时，单次灌浆量应在3吨以上;采取限流方法时，灌注流量应为10～20升/分钟;采取浓浆方法时，水泥浆浓度为50%;采取低压方法时，压力应在0.1兆帕以下。

结语：

综上，水利水库工程中应用帷幕灌浆施工技术的时候，应根据工程实际情况，对布孔、钻孔、灌浆等环节的施工质量进行严格把控，充分发挥帷幕灌浆施工技术的作用，提高水利水库工程的防渗性能。

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