帷幕灌浆在水库加固除险工程中的应用

赵 玲

广西中能永旺建设工程有限公司 广西 南宁 530000

摘 要：帷幕灌浆技术是水库大坝基础防渗加固处理中主要应用技术，是水库大坝基础防渗加固处理质量提升的关键。因此，为保证帷幕灌浆技术在水库大坝基础防渗加固处理中优势的充分发挥，对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进行适当分析非常必要。本文对帷幕灌浆在水库加固除险工程中的应用进行探讨。

关键词：帷幕灌浆施工技术；水库大坝；基础防渗加固

1 水库大坝基础防渗加固处理工程概述

某水库大坝为粘土斜心墙堆石坝，坝轴线方向为北东30°11′，坝顶长度为589.0m，宽度为8.9m。坝顶高程及最大坝高为202.3m、71.2m，大坝上游坝坡及下游坝坡分别为1/1.72、1/1.25。该大坝基础帷幕形式主要为悬挂式，设计标准为灌后基岩透水率小于5.0Lu。该水库大坝左岸渗透主要为构造裂隙、层面裂隙，整体裂隙呈上部窄、下部宽的囊状，坝基基岩间存在明显的白云粉砂岩面渗流。

2 水库大坝基础防渗加固处理中帷幕灌浆施工前期准备

2.1 灌浆材料及浆液准备

施工技术人员可选择比例为1/1的普通硅酸盐水泥PO42.0、粉煤灰。并严格检查水泥出厂合格证及应用品质，避免采用受潮结块的水泥。而在灌浆用水选择过程中，施工技术人员可优先选择库水。并结合灌浆需要，在水泥浆液中添加适当剂量的水玻璃。在灌浆材料准备完毕后，施工技术人员可以5.0%为水泥重量误差控制标准，均匀搅拌浆液3.0min以上。在水泥浆液配置时，一般需要先加入库水，后加入水泥，再加入掺合料或外加剂，最后加入粉煤灰或细砂。若施工时期外界空气温度较低，则需采取适当的防寒保暖措施，保证灌浆用液体整体温度在5.0℃以上，40.0℃以下。

2.2 灌浆设备准备

首先，施工技术人员应预先对灌浆管路进行检测，保证其可以承受1.5倍以上的最大灌浆压力。同时在灌浆泵、灌浆孔口位置设置压力表，调整灌浆压力在压力表在最大标值1/2左右。其次，施工技术人员应准备压力摆动范围在灌浆压力1/5以下的高压灌浆泵，及最大标值为最大灌浆压力的2.2倍的大量程压力表。最后，施工技术人员应依据施工需求，准备适当数量及类型的耐腐蚀灌浆阀门、钢丝编制胶管、孔口封闭器等器材。

2.3 灌浆施工人员组织

在施工前期，根据水库大坝基础帷幕灌浆施工需求，施工管理人员可以组织完善的施工管理团队及安全管理部门。并根据前期设定的帷幕灌浆施工方案，对现场施工技术人员进行安全技术交底。

3 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措施

3.1 帷幕设置

如表1所示，依据该水库大坝基础防渗加固施工实际情况，为降低帷幕灌浆施工难度及造价损耗，施工技术人员可选择帷幕灌浆方式，对填土层渗漏进行合理处理。本次水库坝基主要设置桩号幕0+155.2~幕0+424.23双排灌浆帷幕。采用孔距、排距均为1.6m的梅花形布设。其中上游排灌浆深度为14-22m，下游排灌浆深度为50-62m之间，均为原坝基灌浆廊道灌浆模式。同时考虑到该水库大坝坝基右岸透水率为10-44Lu，可采用单排帷幕灌浆模式，并沿岸坡方向逐步提升灌浆底线；而在该水库大坝坝基左岸灌浆时，由于其透水率为0.8-4.4Lu，因此可采用深度为18-68,m的单排帷幕。与左岸单薄山梁灌浆帷幕紧密连接。此外，为保证坝体、坝肩帷幕连接成一个整体，施工技术人员可将坝体一排帷幕设置在一个一级平台中心线位置，而另一排坝体帷幕可设置距离上游内坡中心线侧距离0.80m位置。

表1 各序次及各排平均透水率

3.2 造孔及洗孔

造孔及洗孔是水库大坝基础帷幕灌浆施工首要环节，其施工质量直接影响了整体施工效率。因此，施工技术人员可根据具体施工要求，选择干钻法或者干取法、干打法，利用金刚石单管钻头清水造孔取土。并及时跟进套管，以达到止水的效果。同时为避免造孔阶段出现孔位坍塌情况，施工技术人员可利用弹簧钻头，及时打捞孔内掉块，以避免孔位坍塌问题的进一步恶化。而在洗孔阶段，施工技术人员利用1.0MPa压力水进行半个小时以上的裂隙冲洗。并在回水清澈的基础上持续清洗孔洞十分钟。

3.3 压水试验及灌浆

压水试验的进行，是保证帷幕灌浆孔洞完整性的主要措施。因此，在帷幕灌浆前期，施工技术人员可针对以灌浆压力的75.0%为标准，进行二十分钟左右的压水试验。若每分钟压水流量超出三十升，则施工技术人员可适当缩短压水试验时间。在压水试验结束之后，施工技术人员可以选择孔口封闭的方式，沿自下而上分段循环方式，进行帷幕灌浆作业。一般在灌浆阶段，射浆管、孔底间距离应在五十厘米以下。需要注意的是，在灌浆阶段若出现串浆情况，施工技术人员可根据实际工程情况，综合利用浓浆替换、灌浆口封堵、限流、降压等措施，对其进行处理。在灌浆作业结束之后，施工技术人员可以利用全孔压力灌浆封孔的方式，促使射浆管处于稳定不动状态。并预先将孔内压力配置为0.5/1的浓浆液。随后移开射浆管，保证灌浆口封闭效果。需要注意的是，在封孔灌浆阶段，施工技术人员可适当调高封孔灌浆压力，以保证每分钟封孔灌浆注入率在1.0L以下，维持六十分钟后，可结束灌浆作业。

3.4 帷幕灌浆施工质量控制

首先，在钻孔作业进行前期，为保证钻孔作业效率，施工技术人员可首先利用水准仪、钢卷尺、全站仪等工具，进行放线引点作业。在孔位测放完毕后，施工技术人员可以利用钢筋将电钻钻眼锲入各孔位内。并利用油漆在周边墙体标注具体孔序及孔号信息。随后施工技术人员可将钻机平台设置在固定施工位置，利用水平尺，对钻机底座进行水平校准工作。在确定钻机底座符合施工要求后，施工技术人员可进行钻孔作业。其次，在帷幕灌浆操作阶段，由于灌浆工序技术操作要求较高，一旦出现灌浆中断情况，就会对整体帷幕灌浆施工质量造成影响。因此，针对灌浆中断问题，施工技术人员可在中断时间超出三十分钟后，利用1.0MPa压力水进行冲孔操作。随后在记录涌水量、涌水压力之后，结合现场涌水情况，设置合理的闭浆、屏浆、浓浆灌注及待凝处理方案。同时在灌浆阶段，若出现灌浆量过大导致的无法停止情况，施工技术人员可以采用待凝、间歇、复灌、低压等措施，进行适当处理；而对于灌浆、涌水吃浆量较多的情况，施工技术人员可立即利用纯压法，控制每次灌注水泥量在2.0t以下；依据实际水库大坝规定灌浆压力，在帷幕灌浆量低于每分钟1.0L时，施工技术人员可以在持续灌注六十分钟后结束灌浆作业。

结束语：

综上所述，帷幕灌浆施工技术具有一定繁杂性及施工难度，因此施工技术人员应严格依据水库大坝基础防渗加固处理相关施工规范要求，选择合理的帷幕方式。随后施工技术人员可根据施工要求，从钻孔及洗孔、压水试验、灌浆等方面，进行施工控制作业。结合特殊情况处理方案的预先设置，可保证整体帷幕灌浆施工作业规范进行。

参考文献：

[1]马坤,倪志刚,徐利.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[J].水利建设与管理,2017,37(2):22-25.

[2]丁敬君.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[J].绿色环保建材,2017(6):106-107.