水库除险加固工程中帷幕灌浆技术应用

雷光材

湖南省水利水电机械施工有限公司 湖南长沙 410000

在水库除险加固期间，常常会对帷幕灌浆技术进行应用，为了能够使帷幕灌浆技术施工更加顺利，使水库除险加固工程取得良好的效果，应该与工程实际情况相结合，对相对应的施工方案进行制定，从而使水库除险加固水平得以有效提高。

1 工程概况

某水库除险加固工程划分1个单位工程，9个分部工程，涉及到坝基防渗、坝体防渗、金属结构、库内溶洞封堵、上游坝坡整治、下游坝坡整治、坝顶整治、溢洪道改造、观测设施土建等。其中，坝基防渗主要建设内容涵盖了帷幕灌浆钻土孔、帷幕灌钻基岩孔、帷幕灌浆、检查孔压水试验、孔口封闭灌浆等。以下主要与本工程实际情况相结合，对水库除险加固工程中帷幕灌浆技术的应用进行了深入分析[1]。

2 水库除险加固工程中应用帷幕灌浆技术的重要意义

2.1 有助于水库可靠性的提升

在水库除险加固工程中应用帷幕灌浆技术，能够进一步保证水库的可靠性。对于水库来说，其设计到农业生产各方面，而且对于防洪蓄洪也有着重要作用。为了能够使水资源得以切实有效的保证，就需要对水库质量进行提高。通过对帷幕灌浆技术进行应用，能够使水库建设质量得以进一步保证。

2.2 有助于工程建设安全的提高

在开展帷幕灌浆施工期间，应该对施工现场的地质环境进行严格的勘察，充分掌握与了解实际情况，并与此相结合来对施工方案进行制定，并使其具有较高的科学性、合理性与可行性。施工期间，与施工方案具体要求相结合，钻孔需要对合适的位置进行选择。灌浆压力是否具备合理性能够对施工质量产生直接性影响。一般来说，灌浆压力值具有一定的范围，应该与地质条件差异相结合，对灌浆压力进行合理选择，从而使施工安全得以切实保证。

2.3 应用的成本相对较低

通常来说，帷幕灌浆技术在实际应用操作期间相对而言比较便捷，只需要与施工方案相结合就能够开展。由于在施工前期已对位置进行了确定，所以，在对施工方案合理性进行保证的基础上，与实际要求相结合来对相应操作进行开展，如此能够使水库防渗加固工程得以有序完工。帷幕灌浆技术的成本相对比较低，所以，在水库除险加固工程中得到了广泛应用。

3 水库除险加固工程中帷幕灌浆技术应用

3.1 对施工前期的准备工作进行做好

首先，需要对钻孔的间距与布置形式进行确定。通常来说，帷幕灌浆技术应用期间，钻孔的施工大多是对硬质合金或者是金刚石钻头的回转式钻机进行应用。一般其设计要求往往包括下列几方面：（1）钻孔深度应该符合设计图纸的有关要求；（2）钻孔深度与图纸设计孔深的偏差应该控制在10cm范围内；（3）钻机安装应该保证其平整性与稳定性，孔口管方向需要与设计规定一致。其次，对灌浆材料进行科学确定。相关工作人员应该与有关规定相结合来对施工期间所需要的水泥浆进行配制。同时对室内试验、现场灌浆以及监理建议等方式进行应用来对化学材料与外加剂进行适当添加。此外，还需要注意，在灌浆作业开始之前，必须要与设计要求相结合来针对水泥浆进行过筛处理[2]。

3.2 钻孔施工、冲洗与压水试验

3.2.1 钻孔施工

在帷幕灌浆作业施工前期，钻孔作业是十分重要的一个环节。在钻孔作业开展期间，首先需要对钻孔放样工作进行做好。通常需要与施工图纸的有关要求相结合来实施测量与放样，主要是根据帷幕灌浆的轴线，在对孔的位置进行确定以后，需要对木桩进行利用来进行标记。在标记以后，在对控制桩进行设置，二者之间的间隔至少为20cm。在对孔的设计位置进行确定以后，就需要对钻机进行利用来进行开孔作业。在此期间，应该不断地缩小误差的范围。在开口的位置确定以后，正式对钻机进行利用实施开孔操作。在对钻机进行设置期间，应该科学合理的校正钻机位置，使其各个部分均能够与相关要求相符合。实际钻孔过程中，为了能够使孔的质量得以提高，可对分段成孔的方法进行应用，按照自上而下的顺序进行。在钻机开孔期间，需要注意钻机是否与强风化接触面顶板相接处，如果发生了接触，则应对套管进行应用隔离开坝体与基岩，对金刚钻进行利用继续开展钻孔作业，使钻孔操作得以顺利完成。假如实际开孔期间存在中途卡涩问题，需要对一定量的冲洗液进行添加，对向上拉动或扭转的方式进行应用，从而使钻孔作业得以继续顺利开展。另外，需要对钻孔的倾斜度进行关注，使其误差能够控制在合理范围内，否则需要采取跳级换径的方式进行纠正。并且，还应该保护好钻孔，防止一些杂物进入到孔内，造成不良影响。

3.2.2 冲洗与压水试验

帷幕灌浆技术实际应用之前，冲洗钻孔是十分必要的，该作业需要保证钻孔内有清水返出为准。在冲洗钻孔结束以后，需要按照有关要求来对压水试验进行开展，并计算好透水率。在对钻孔冲洗与压水试验进行开展期间，应该注意以下几点问题：第一，冲洗钻孔压力应该为灌浆压力的80%，假如灌浆压力在1MPa以上，在施工期间，就应该将1MPa作为其灌浆压力。第二，冲洗时间应该控制在30分钟以上，直至钻孔内有清水返出10分钟以后。假如返水不符合相关要求，还应继续进行钻孔冲洗。假如冲洗的钻孔周围的灌浆施工没有超过24h，或者是有灌浆施工中的钻孔，就不能对冲洗作业进行开展。

3.3 灌浆作业

在实际灌浆施工期间，灌浆的主要材料通常会对水泥进行选用。应确保水泥强度等级不能低于32.5，硅酸盐材质。需要对材料的检查工作进行做好，在其质量无误之后，才能够进入到施工现场进行使用。在搅拌水泥期间，需要对专业搅拌机进行应用，在搅拌过程中，应该对适当量的钠性膨胀土进行添加，从而使水泥浆性能的稳定性得以保证。水泥浆搅拌期间，搅拌的时间不能少于0.5min，并且需要在4h内保证水泥浆制备与灌浆操作的完成。为了能够使灌浆质量得以提升，每过0.5h就应该测量水泥浆的比重，其比重误差应该低于5%。同时，还需要对温度控制进行强化，制备水泥浆的温度过低或者过高均是不合适的[3]。

在灌浆作业正式开展期间，应该按照自上而下的顺序进行灌浆，通过分段关注方式进行循环灌浆。射浆管与孔底的距离不能大于0.5m。与实际情况相结合，在合理的位置上对灌浆塞进行设置，相邻孔之间需要保证有3个灌浆地段与间隔高差距。在灌浆施工期间，应该与灌浆实际情况及工程需求相结合来决定是否要加长灌浆段。在使岩体完整度得以确保的基础上，可以对段长进行适当的延长与划分，之后继续对分段方式进行利用开展灌浆作业。可以在灌浆率比较高的位置对阶段对压力进行提高，如此能够使灌浆效率及其质量得以切实提高。

在利用水泥浆进行灌注期间，需要对浆液的浓度变化进行考虑，首先需要对浓度比较小的浆液进行选用进行灌注，再对浓度相对比较大的浆液进行利用。首次灌注的水泥浆量往往需要大于300L。在一切没有变化的基础上，要提高一级浆液浓度，继续实施灌注。假如灌注率出现了变化，不断提升，就需要对浓度高出两级的浆液进行选择来进行灌注。相反，在灌注率下降且灌注压力没有发生变化的时候，需要对原有的浆液进行继续应用。在灌注作业结束以后，需要进行封孔操作。封孔前期，应该与灌浆率的变化情况相结合对是否要结束灌浆进行确定，再按照自上而下的顺序实施封孔作业。

4 帷幕灌浆施工技术应用期间存在的问题及其处理

4.1 串浆问题

帷幕灌浆技术实际应用期间，需要对串浆问题进行注重。如果有串浆问题发生，就需要第一时间针对串浆位置的孔口开展密封处理，在保证操作无误后，再对灌浆操作进行开展。假设在钻进期间产生串浆问题，应对灌浆操作立即停止，保证水泥浆液彻底凝固，再对后续工作进行开展，反之则会使灌浆质量得不到有效保证。另外，在灌浆期间，需要注意不同位置处是否有发生串浆问题，一旦有类似现象，应立即做好密封处理，防止继续串浆问题的发生。在串浆问题的解决方面，除了对浓度比较大的水泥浆进行更换之外，还可以对压力进行降低，或者对限流限速的方式进行应用来开展灌注作业。

4.2 浆液渗漏

浆液渗漏问题的产生，主要是由于灌浆期间吃浆量相对较大，难以对相应压力进行承担，进而产生浆液渗漏问题。为了防止渗漏问题发生，可以对间歇灌浆的方式进行利用，针对原溢洪道附近的石灰岩实施回填处理，防止由于岩体空隙过大而造成不利影响。此外，还可以将浓浆与粗砂灌注相配合，通过复合灌注的形式使其质量得以提高。

5 结语

现阶段，本水库除险加固工程施工已顺利结束，经过相关技术人员验收，施工质量良好并且与设计要求相符合。帷幕灌浆技术的科学合理应用，对于提升水库除险加固水平有着十分重要的现实意义。