某水庫工程帷幕灌漿施工技術(shù)

（貴州水利實(shí)業(yè)有限公司，貴州 貴陽 550002）

1 帷幕灌漿施工工程概況

某水庫建于1965年，水庫平均海拔240.84m，集雨面積為163平方千米，平均水深為4.13m，正常庫容量為3、118萬m3。由于工程是在特殊的歷史背景下興建，且興建時(shí)受財(cái)力、物力的限制，施工質(zhì)量差，工程存在壩基防滲措施不完善、滲流量較大等隱患，水庫一直“帶病”運(yùn)行。由于某水庫具有蓄水防洪、灌溉發(fā)電、排澇養(yǎng)魚等作用，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中起了非常重要的作用。所以，一定要對(duì)這個(gè)水庫進(jìn)行加固防險(xiǎn)，以確保它各方面作用正常發(fā)揮。

2 帷幕灌漿施工

2.1 灌漿孔的設(shè)計(jì)布置情況。某水庫帷幕灌漿全長1370m，按設(shè)計(jì)要求在心墻軸線上布置帷幕灌漿孔，為單排孔，孔徑8cm，孔間距為2m，分Ⅲ序施工，灌漿后要求達(dá)到透水率q＜5Lu。

2.2 施工方法

2.2.1 灌漿孔布置。按設(shè)計(jì)要求在心墻軸線上布置帷幕灌漿孔，為單排孔，孔間距為2m，孔位軸向偏差不得超過10cm，分Ⅲ序施工壩基孔深為9.3m，分三段施工。第一段長度為2m，第二段長度一般為4m，第三段長度一般為3.3m，遇斷層、破碎帶等地質(zhì)條件復(fù)雜孔段，視具體情況段長可適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行調(diào)整。壩肩孔深為3m，全孔位施工。

2.2.2 鉆孔。采用QB-1000型潛孔鉆機(jī)鉆孔。用測斜儀量測鉆孔斜率，每5m測量一次，不足5m的鉆孔，終孔測量一次。帷幕灌漿孔要求孔斜率＜1%。鉆孔過程中，發(fā)現(xiàn)孔斜超過要求時(shí)及時(shí)糾正或采取補(bǔ)救措施。

2.2.3 鉆孔沖、洗裂隙沖洗及壓水試驗(yàn)。⑴鉆孔沖洗。灌漿段鉆進(jìn)結(jié)束后進(jìn)行鉆孔沖洗，孔內(nèi)沉淀厚度不超過20cm。⑵裂隙沖洗。灌漿前采用壓力水進(jìn)行裂隙沖洗，直至回水清凈時(shí)為止。沖洗壓力為灌漿壓力的80%，最大為1MPa。鉆孔沖洗結(jié)束并驗(yàn)收合格后，接入灌漿器具。⑶壓水試驗(yàn)。裂隙沖洗結(jié)束后，先導(dǎo)孔自上而下分段進(jìn)行壓水試驗(yàn)，采用五點(diǎn)法或單點(diǎn)法。其他各次序孔的各灌漿段在灌漿前進(jìn)行單點(diǎn)法做壓水試驗(yàn)，壓力為灌漿壓力的80%。壓水時(shí)間不小于20min，每3m～5m測讀一次壓入流量，以最終流量表讀數(shù)作為計(jì)算流量，穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)符合下列標(biāo)準(zhǔn)之一時(shí)，即可結(jié)束。當(dāng)流量大于5L/min，連續(xù)4次讀數(shù)其最大值與最小值之差小于最終值的10%；當(dāng)流量小于5L/min，連續(xù)4次讀數(shù)其最大值與最小值之差小于最終值的20%；連續(xù)4次讀數(shù)，流量均小于0.5L/min。

2.2.4 灌漿方法。帷幕灌漿按分序加密原則進(jìn)行每排孔分為三序施工。采用自上而下循環(huán)式分段灌漿法。灌漿段自上而下分段：第一段長度為2m，第二段長度一般為4m，第三段長度一般為3.3m，遇斷層、破碎帶等地質(zhì)條件復(fù)雜孔段，視具體情況段長可適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行調(diào)整。帷幕灌漿采用自上而下分段卡塞法灌漿，為避免漿液沉淀，堵塞裂隙，用0.6寸水管做射漿管，射漿管距離孔底部不超過0.5m。

2.2.5 灌漿材料。灌漿材料按設(shè)計(jì)規(guī)定采用純水泥漿，壩基部位地下水由于具有硫酸根離子，具有腐蝕性，水泥選有52.5級(jí)高抗水泥，壩肩部位水泥為42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥。

2.2.6 灌漿壓力。灌漿壓力和注入率控制，灌漿壓力和注入率是相互關(guān)聯(lián)的兩個(gè)重要參數(shù)，在灌漿過程中根據(jù)具體情況采用以壓力為主或以注入率為主的控制方法。⑴巖層結(jié)構(gòu)完整透水性較小時(shí)，采用以壓力為主的控制方法，在較短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到設(shè)計(jì)壓力，直至結(jié)束。⑵巖層結(jié)構(gòu)破碎、透水性較大時(shí)，采用以注入率為主的控制方法，注入率大時(shí)采用較低的灌漿壓力，并按規(guī)定進(jìn)行漿液變換，等到注入率逐漸減少時(shí)，分級(jí)升壓至設(shè)計(jì)壓力，直至結(jié)束。

2.2.7 灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)和封孔方法。采用自上而下分段灌漿法時(shí)，在規(guī)定的壓力下，當(dāng)注入率小于1L/min時(shí)，繼續(xù)灌注60min，結(jié)束灌漿。灌漿孔封孔采用“分段壓力灌漿封孔法”。

3 帷幕灌漿工程施工的資料和成果分析

3.1 資料整理

在校對(duì)原始資料的基礎(chǔ)上，制作了灌漿工程竣工綜合剖面圖，并填寫了各種成果記錄表，具體資料如下：

（1）帷幕灌漿工程完成情況表；（2）漿孔壓水試驗(yàn)檢查成果一覽表；（3）各次序灌漿孔成果表；（4）分序灌漿統(tǒng)計(jì)表；（5）帷幕灌漿成果一覽表；（6）各次序灌漿孔單位注入量頻率曲線和頻率累計(jì)曲線圖；（7）各次序灌漿孔透水率頻率曲線和頻率累計(jì)曲線圖；（8）檢查灌漿孔壓水試驗(yàn)透水率頻率曲線和頻率累計(jì)曲線圖；（9）灌前各次序孔和檢查灌漿孔壓水試驗(yàn)透水率頻率曲線和頻率累計(jì)曲線圖；（10）灌漿竣工綜合剖面圖；（11）帷幕灌漿材料檢驗(yàn)資料；（12）灌漿孔檢查巖芯柱狀圖。

3.2 成果分析

（1）通過灌漿的資料和鉆孔的成果看，這次施工都是按照帷幕灌漿的有關(guān)技術(shù)要求及標(biāo)準(zhǔn)施工，施工過程中沒有出現(xiàn)不良情況。

（2）由以上資料可以看出，全部灌漿試驗(yàn)孔平均單位注入量都隨著灌漿順序的增加而減少，尤其是Ⅲ序孔灌后，檢查帷幕灌漿孔的單位透水率，完全按照設(shè)計(jì)規(guī)定的小于5Lu標(biāo)準(zhǔn)，由此說明灌漿工程質(zhì)量是可以保證的。

（3）檢查待凝14d后的灌漿鉆孔的巖芯樣品看出，通過灌漿水泥結(jié)石的巖石裂隙都已經(jīng)被填充結(jié)實(shí)，水泥結(jié)石狀況很好，這說明灌漿后的防滲帷幕一定是完整連續(xù)的。

（4）從漿液配合比來看，整個(gè)灌漿孔的多數(shù)孔段都是用稀漿灌漿結(jié)束，這說明這項(xiàng)工程壩基巖石的細(xì)小裂隙很多，屬于可灌性較好的巖層。

（5）經(jīng)過灌漿質(zhì)量檢查得到的數(shù)據(jù)來看，帷幕灌漿有很好的防滲作用，完全可以達(dá)到灌漿質(zhì)量要求。

4 帷幕灌漿工程質(zhì)量效果的評(píng)定

全工程壩肩帷幕灌漿總計(jì)59個(gè)單孔，共劃分為12個(gè)單元，其質(zhì)量全部合格，合格率為100%，其中優(yōu)良單元為11個(gè)，優(yōu)良率91%。該工程按上述驗(yàn)收評(píng)定結(jié)果被最后評(píng)定為優(yōu)良工程。

結(jié)語

帷幕灌漿技術(shù)是水利工程施工中一種既經(jīng)濟(jì)又行之有效的方法之一。帷幕灌漿既是技術(shù)又是工藝，施工中不僅要按序操作，還要注意量的掌握。隨著科技的不斷進(jìn)步以及不斷的實(shí)踐，帷幕灌漿技術(shù)將會(huì)不斷的改進(jìn)完善并更好地應(yīng)用于水利工程施工中，推進(jìn)我國水利事業(yè)的快速發(fā)展。

[1]金明.水庫壩基帷幕灌漿生產(chǎn)性試驗(yàn)[J].科技咨詢導(dǎo)報(bào)，2007.

[2]孟凡翠.淺談水庫帷幕灌漿施工質(zhì)量控制[J].科技資訊，2012.