帷幕灌浆施工技术在水利工程大坝基础防渗加固处理中的应用

于丹

（中国水电基础局有限公司 天津武清 301700）

1 引言

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

在帷幕灌浆工程施工过程中，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 帷幕灌浆施工流程

4.1 施工场地平整

根据设备施工要求，合理设置钻机平台宽度，地表要夯实，在其边沿修筑排水沟，防止施工用水冲刷坝坡，平台修建好后，方能进行帷幕灌浆施工。

4.2 钻孔施工

4.2.1 钻孔放样

根据施工设计图纸对帷幕灌浆轴线进行测量放样，用木桩标识每个孔的位置，同时设置好控制桩，每个控制桩相隔20m，正式开钻前，用米尺再次进行复核，确保开孔位置与设计位置相差在50mm以内。

4.2.2 钻机开孔

根据开孔位置设置钻机，校正机座、机架，确保导杆竖直，采用自上而下分段成孔，钻至强风化接触面顶板后，下入套管将基岩与坝体隔开，更换成金刚石钻头进行钻进，一直钻至终孔。当钻进过程中发生卡钻情况时，继续保证冲洗液的灌入，同时采用扭转或向上拉的方式进行处理；钻进时要及时对钻孔倾斜度进行测量，发现偏斜超过误差允许时，采用跳级换径的方法进行纠斜；钻至设计深度后，等待灌浆过程中，为避免杂物落入孔内，应对孔口进行加盖保护。

4.2.3 钻孔冲洗

在钻孔完成后灌浆前，用80%的灌浆压力的压力水从孔底向孔外对钻孔进行冲洗，当冲洗水回流恢复洁净超过10min，钻孔中的沉积物厚度小于20cm时，说明钻孔冲洗合格，对灌浆段裂隙冲洗时，单孔冲洗时间不低于0.5h，串孔冲洗时间不低于2h。

4.2.4 压水试验

①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。②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。

4.3 灌浆

4.3.1 灌浆材料

水泥采用强度等级不低于32.5的普通硅酸盐水泥，每400t送检一次，检测合格后方可使用。使用搅拌机进行水泥浆的搅拌制备，在制备过程中添加适量的钠性膨润土增加水泥浆的稳定性，搅拌时间一般控制在0.5min以上。水泥浆从制备完成到灌浆完毕的时间不得超过4h，在灌浆过程中，每0.5h对浆液的比重进行一次测量，确保比重误差在5%以内。同时控制好水泥浆的温度保持在5～40℃之间，温度过高或过低，水泥浆都不能使用。

4.3.2 灌浆方法

帷幕灌浆按照自上而下分段循环式灌浆的方法进行灌注，射浆管距孔底的距离小于0.5m。灌浆时，为避免发生漏灌，在盖板混凝土孔段和相邻已灌段底以上0.5m处塞上灌浆塞，同时相邻的2个次序孔之间保持3个灌浆段的间隔高差，待先次序孔完成后，再进行次序孔的施工。

4.3.3 灌浆段长划分及灌浆压力

灌浆施工中，如果岩体较完整，可适当加长段长，最大不超过8.0m，可采用分段灌浆施工方式。灌浆时使灌浆压力尽可能快的达到设定压力至，当对灌浆率大的接触段进行灌浆时采用分段升压，避免造成浆液流串过远，减少发生抬动破坏的可能。

4.3.4 浆液变换

灌浆浆液由稀到浓逐渐变换，首灌灌注量超过300L，但是灌浆压力和灌注率没有较大变化时，及时更换下一级浓度的水泥浆灌注；如果灌注率超过30L/min时，及时更换高两级浓度的水泥浆进行灌注；但是当灌注压力没有变化，灌注率不断下降时，此时不应更换水泥浆灌注。

4.3.5 灌浆结束和封孔

持续灌浆，当灌浆率小于0.4L/min时，再灌浆1h后即可结束，采用自下而上分段封孔，结束灌浆后再闭浆24h。

5 帷幕灌浆施工注意事项

①绕塞返浆问题。考虑到水利工程大坝整体上的土质一般比较松散，且风化性强，因此，套管的下入端很容易松脱。因此，在灌浆过程中，应注意泥浆沿壁管泛出的处理方法，最好用水泥在管道的脚处放水，并用水泥袋封住孔口。如果该方法没有达到效果再进行浓浆灌注待凝，并且在此期间要选用间歇性灌浆施工。②串浆问题。如果串浆问题被发现，则必须用胶带将串浆空口密封才能够继续灌注。如果正在钻进的孔内发现串浆问题，则必须立即停止灌浆至孔内，待浆液凝固之后才能继续灌浆，以保证灌浆质量。在灌浆过程中，应考虑坝面或坝背出现排气、排水或者冒浆现象时进行冒浆点表面封堵。可采用浓浆、减压、限流或慢速灌注的方式对其进行处理。③浆液渗漏问题。如果帷幕灌浆过程中因吃浆量过大而承受不起压力，就会出现浆液渗漏现象。这就可以采用间歇帷幕灌浆的方法，并对原溢洪道附近的石灰岩块进行回填，以缓解施工所导致的岩体空隙大、浆液渗漏严重等问题。此外，还可以采用浓浆和粗砂灌注相配合的复灌方法，确保最终的施工质量。

6 结语

综上所述，本文主要对帷幕灌浆施工技术在水利工程大坝防渗施工中的应用要点进行详细探究。需要注意，不同水利工程建设的条件有所不同，即使同一水利工程，在大坝建设的不同部位，施工控制要点也有一定的区别，对此，施工人员应该严格依据技术规范组织施工，并加强施工质量控制，确保灌浆效果与技术标准相符。

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